现代交换技术教学大纲

《现代交换技术》教学大纲 总学时：45 学时 学分：3 一、 课程的性质 本课程是高等工科院校（本科）信息工程、通信工程、电子科学与技术、网络工程等专业的一门专业课程，具有较强的实践性。

二、 课程的目的与教学基本要求 交换技术是通信网的核心技术，随着通信网的从TDM电话网发展到基于IP的多业务、多网融合的新一代网络，交换的概念和技术也得到了飞速的发展，从传统的数字程控交换，发展到业务驱动的软交换和IMS（IP 多媒体子系统）的CSCF。本课程开设的目的是使学生掌握各种现代交换技术的基本原理和最新技术，在熟悉传统数字程控交换、分组交换、智能交换和移动交换的基础上，掌握基于IP的三网融合背景下新的交换方式，重点在于在承载、控制、业务分离的开放式架构下，包括SIP、基于软交换的下一代网络（NGN）、IMS、光交换在内的新的交换技术的特点、发展以及应用状态，为今后从事电信方面的实际工作打下坚实的基础。

教学基本要求：课堂理论教学为主，条件成熟时安排约8学时的实训实验。 三、 课程适用专业 信息工程、电子科学与技术、通信工程、网络工程专业等。 四、 课程的教学内容、要求与学时分配 1． 理论教学部分 第一章 绪论 （3学时） （1） 内容 交换与通信网；交换原理；交换技术分类；交换技术演进。 （2） 要求 a. 交换在通信网中的作用 b. 掌握交换技术分类和各种交换技术的比较； c. 了解交换技术的演进。 （3）重点 交换技术在通信中的作用以及发展趋势 (4) 难点 交换技术的分类

第二章 电路交换技术 （12学时） （1）内容 语音通信网结构；同步时分交换网络；DDN的原理；7号信令系统；数字交换原理；电路交换的特点和分类；ISDN技术；呼叫处理程序；电路交换机的硬件结构；电路交换机的控制软件；电路交换机的指标体系；电路交换典型机。

（2）要求 a. 了解数字语音通信网络的体系及结构 b. 了解同步时分交换网络，包括DDN的原理 c. 了解7号信令的功能结构。掌握7号信令网的组成、结构、信令区的划分和编号计划；

d. 掌握数字用户电路各电路的作用和工作原理，了解数字中继单元的组成和作用；

e. 了解ISDN技术； f. 理解进程的概念，了解进程的管理和调度； g. 掌握呼叫处理程序的调度管理 h. 了解程控交换机的控制方式，了解控制系统的容错技术，了解控制系统的结构和处理机间的通信方式；

i. 了解程控软件的基本特点和一般结构，了解程序设计语言及其基本要求； j. 了解电路交换机的指标体系和电路交换典型机的概况。 （3）重点 TDM通信网的体系结构；7号信令；呼叫处理程序的调度管理；程控交换机的功能结构；

（4）难点 交换网络的结构与接续原理；呼叫处理程序的调度管理。 第三章 分组交换技术 （6学时） （1）内容 分组交换原理；X.25协议；分组交换机；帧中继技术；ATM技术 （2）要求 a. 掌握分组交换原理及其优缺点，解释分组交换的基本概念，包括：逻辑信道，虚电路与数据报，路由选择，流量控制与拥塞控制

b. 了解X.25协议的分层结构 c. 了解ISDN基本原理及技术特点 d. 了解帧中继的基本原理、技术特点、PDU结构、带宽管理和拥塞控制 e. 了解ATM的基本原理及技术特点、PDU结构、流量和拥塞控制 f. 掌握分组交换机的原理及功能结构 （3）重点 分组交换原理；帧中继；时分复用与统计复用的优缺点。 （4）难点 分组交换机的原理及其结构；DDN与FR的比较

第四章 智能业务交换 （6学时） （1）内容 智能网的基本概念、结构、概念模型及基本呼叫状态模型、智能网的业务生成方式、移动智能网、Internet与智能网

（2）要求 a. 了解智能网的提出的背景、演变及发展 b. 掌握智能网概念模型及其各平面的组成 c. 掌握智能网的BCSM d. 掌握智能网的业务生成方式 e. 熟悉移动智能网的原理 f. 了解Internet与智能网 （3）重点 智能网的概念模型；BCSM；业务支撑平台 （4）难点 智能网功能各实体与物理实体的原理；CS-2与CS-1的区别 第五章 计算机网络交换技术 （3学时） （1）内容 局域网的基本概念；VLAN的概念；以太网协议；TCP/IP协议栈；第二、三层、四层交换；ARP协议的原理；IPv6技术；VPN的原理；Internet的结构。

（2）要求 本章因为学生已经学过计算机网络这门课程，因此不作为本课程的重点 a. 了解局域网的体系结构，VLAN的概念； b. 掌握Ethernet的标准和帧结构； c. 掌握TCP、UDP、IP的PDU结构； d. 掌握IPv6的PDU结构及于IPv4网络的过渡与互通； e. 熟悉ARP协议的原理； f. 掌握第二、三层交换的原理； g. 了解第四层交换的概念和工作过程； h. 了解多协议标记交换技术。 i. 了解VPN的原理与组建方法； j. 了解Internet的结构 （3）重点 Ethernet的标准和帧结构；TCP、UDP、IPv4、IPv6的PDU结构; 第二层交换的工作原理；第三层交换的各种技术。

（4）难点 Ethernet的标准；各技术层次交换的联系与区别；MPLS。 第六章 NGN与软交换技术 （6学时） （1）内容 基于IP的三网融合; NGN的网络结构及组网特点; NGN的网元设备; NGN的主要协议; NGN的组网方案；软交换技术在固定网中的应用；软交换在移动网中的应用

（2）要求 a. 熟悉基于IP的三网融合的发展 b. 掌握NGN的网络结构及组网特点，主要是基于承载、控制、业务分离的网络层次结构及各层的网元 c. 熟悉NGN的网元设备，掌握软件交换的技术特点，了解综合接入设备，媒体网关，信令网关，SIP终端与服务器、应用服务器等 d. 熟悉NGN的主要协议，掌握SIP协议 e. 熟悉软交换组网方案 f. 熟悉NGN业务支撑环境和业务生成模式 g. 了解软交换在固定网中的应用 h. 了解软交换在移动网中的应用 （3）重点 三网融合的特点；通信网承载、控制、业务分离的开放式框架结构；软交换的功能及其在现网中的应用；SIP协议及其在NGN的应用

（4）难点 呼叫控制的功能与传统程控交换的联系；传统交换机的功能模块与NGN各逻辑网元的联系；NGN的业务生成和运行与TDM电话网的区别

第七章 移动交换技术 (3学时) （1）内容 结合移动通信课程，讲述移动通信网的发展演变以及网络结构；移动通信交换信令；移动软交换系统；基于IP的核心网；3G核心网 （2）要求 a. 了解移动通信网的发展演变 b. 掌握移动通信网的网络结构 c. 了解移动通信交换信令，包括无线接口信令、基站接入信令、网络接口信令、短消息业务信令流程 d. 掌握移动软交换系统，包括MSC Server以及MGW e. 了解全IP核心网的发展 f. 掌握3G核心网的结构 （3）重点 移动核心网IP化的特点；移动核心网软件换的应用；3G核心网的结构 （4）难点 移动核心网向IP、软交换、3G演变过程中技术的发展

第八章 IMS技术 (3学时) (1) 内容

IMS的体系结构、组网特点以及网元设备；IMS的业务支撑环境以及业务生成模式；基于IMS的固移融合

（2）要求 a. 掌握IMS的体系结构以及组网特点 b. 掌握IMS与软交换的区别 c. 掌握IMS的业务支撑环境以及业务生成模式 d. 了解IMS的网元设备 e. 了解基于IMS的固移融合（FMC） (3) 重点 IMS的体系结构、组网特点；IMS业务支撑环境以及业务生成模式 （4）难点 IMS开放架构下的业务生成模式比基于软交换的NGN的体系的优点 第九章 光交换技术 （3学时） (1) 内容 光交换的发展及基本概念、基本原理、实现方式；光交换器件；光交换网络 (2) 要求 a. 了解光交换的发展及基本概念 b. 掌握光交换技术的基本原理，包括光空分交换、时分交换与波分交换 c. 熟悉光交换技术的实现方式 d. 了解光交换器件 e. 熟悉光交换网络，重点掌握自动交换光网络（ASON） (3) 重点 光交换的基本原理与实现方式；ASON (4) 难点 光交换器件 2． 实验教学部分 （实验学时8学时。待条件成熟时安排。） 五、 教材和主要参考资料 ① 陈涓，施扬，张曙光. 现代网络交换技术，人民邮电出版社，2010.10 ② 龚双瑾. 智能网技术，人民邮电出版社，1999.10 ③ 郎为民. 下一代网络技术原理与应用，机械工业出版社, 2006.2 ④ B.A. Forouzan 数据通信与网络 (第4版), 机械工业出版社,2006.7 ⑤ 陆以勤. Telecommunications Networks (4th Editon), 华南理工大学(讲义)，2007 ⑥ 杨放春，孙其博. 软交换与IMS技术，北京邮电大学出版社,2007.5 六、 课程考核方式 期末闭卷考试。