现代交换原理与技术 教学大纲

第页现代交换原理与技术一、课程说明课程编号：090337Z10课程名称：现代交换原理与技术/ModernSwitchingPrinciplesandTechnology课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2（含实践学时：8）先修课程：数字电子技术、微机原理与接口技术、通信与网络适用专业：通信工程和电子信息工程教材、教学参考书：陈建亚主编.现代交换原理.北京：北京邮电大学出版社.2006年；钱渊主编.现代交换技术（第2版）.北京：北京邮电大学出版社.2014年；刘丽主编.现代交换技术.北京：机械工业出版社.2011年；桂海源主编.现代交换原理(第4版).北京：人民邮电出版社.2013年。二、课程设置的目的意义本课程是为通信工程和电子信息工程专业本科生开设的选修课程。本课程的目的是使学生深刻理解交换及其相关的基本概念，深刻理解不同信息传送模式的技术特点，牢固掌握各种交换技术的基本原理，掌握交换系统的构成及其相关接口技术、交换网络技术、控制系统技术、信令技术等。建立通信网中信令和协议的概念，了解通信网中完成交换所需的通信协议和信令系统，了解各类通信网的基本构成、组网技术和工作原理。通过本课程的学习，使学生对现代通信网中各种交换技术有比较系统而深入的认识，使学生了解交换技术与通信领域的最新发展和最新技术动态，锻炼提高学生分析交换技术和应用交换技术的能力，培养学生的创新意识，为适应电信技术的飞速发展和未来工作需要打好良好的理论基础。三、课程的基本要求知识：理解交换的概念，以及各类交换技术的基本原理、特点和适用范围，掌握程控交换机、分组交换机、ATM交换机、光交换设备和软交换设备的结构与原理等知识。学会电路交换技术、分组交换技术、ATM交换技术、光交换技术和软交换技术在PSTN、ISDN、移动网和智能网中的应用方法，形成交换原理及交换过程的理解－交换信令和协议的追踪和验证－交换新技术、交换信令和协议研发的基本知识结构。能力：从应用的角度研发交换信令和协议的技术和方法，将程控交换、分组交换、光交换、软交换的知识用于解决通信设备的交换和传输的工程问题；用通信实体各功能层功能分解方法以及业务层和呼叫控制层配合传送的方法进行信令及协议的结构分析，培养解决复杂工程问题的能力；掌握基本的信令和协议设计理念，针对具体环境需求提出有效的解决方案，提高开发新信令和协议的能力；在通信和计算机学科的交叉知识的讨论中培养创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力；素质：建立业务与呼叫控制分离，呼叫与承载分离的交换模式观念，通过课程中的分析讨论辩论，培养分析沟通交流素质，建立交换技术的研发到通信设备应用的思维模式，提升理解工程管理与经济决策的基本素质。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践第1章交换技术概论交换与通信网；交换原理；交换技术分类；交换技术演进。2程控数字交换机的结构及工作原理下一代网络的体系结构用典型历史事件和数据结合现状和发展讲解交换技术在通信实体中的重要意义和现代交换原理与技术这门课的研究内容。第2章数字交换网络数字交换基本原理；交换网络设计的基础理论与实现方法2时分交换单元和空分型交换单元的电路组织结构TST和DSN网络工作原理教学思路：首先介绍交换网络的构成及其分类，交换单元是构成交换网络的基本单元，交换单元的基本概念及连接特性，接着提问有哪三种交换单元？各有什么基本特性，工作原理是怎样的？并在此基础上讨论TST、CLOS、BANYAN网络的结构及特性。教学模式：课外自学和课上提问抢答相结合；课前导学和课堂作业相结合；一般归纳和重点解析相结合。第3章程控电路交换技术语音通信网结构；7号信令系统；电路交换的特点和分类；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。44程控数字交换机各组成模块的基本功能和信令处理程序及呼叫控制程序流程电路交换呼叫接续过程和信令交互关系教学思路：首先介绍电话通信基本原理、程控交换系统的工作原理，包括系统结构原理、接口电路组成及技术、控制系统的构成方式及其特点、交换机软件系统的组成和呼叫处理的基本原理；接着提问电话网中话务量、BHCA、可靠性指标的含义是什么？最后讨论电话通信网的工作原理，包括组成结构、特点、路由选择等。教学模式：课前导学、课堂讲授、程控电路交换机现场观摩、文献查阅，课中提问抢答；第4章ATM交换技术ATM交换的基本原理、ATM交换机的模块结构与信元交换机构，ATM通信网信令与呼叫/连接控制原理4ATM体系结构及各层功能和ATM交换的基本原理VC交换与VP交换和ATM网络信令体系结构教学思路：首先介绍ATM的信元结构、协议的分层结构等ATM的基本原理，接着提问ATM的交换原理、ATM交换系统的基本结构是怎样的？最后讨论ATM交换网络的控制策略。教学模式：课外自学和课上提问抢答相结合；课前导学和课堂作业相结合；就虚通道交换和虚信道交换进行课程研讨。第5章宽带IP交换技术IP交换、标记交换和MPLS(多协议标签交换)的基本原理4IP交换的工作原理MPLS交换的基本原理MPLS网络体系结构和交换过程教学思路：首先介绍IP交换的概念、IP交换产生的背景、IP交换分类以及IP交换的特点，接着提问IP交换、标记交换、多协议标记交换的技术特点和基本原理是怎样的？最后讨论多协议标记交换技术在IP网络中的应用。教学模式：课外自学和课上提问抢答相结合；课前导学和课堂作业相结合；一般归纳和重点解析相结合。第6章光交换技术光交换概念和光交换元件、空分光交换、波分光交换、时分光交换网络结构及其应用2光交换特点和光交换网络结构光分组交换技术教学思路：首先从光交换的产生开始介绍光交换和传统电交换的主要区别，以及光交换的基本器件光开关，接着提问光交换的基本原理是怎样的？以及现在两种主要的光分组交换技术有什么特点？最后讨论未来光交换的发展趋势。教学模式：课外自学和课上提问抢答相结合；课前导学和课堂作业相结合；一般归纳和重点解析相结合。第7章软交换技术基于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64软交换的组织结构及主要功能和呼叫控制模式H.248/MEGACO协议教学思路：首先介绍下一代网络产生的背景和条件、下一代网络的体系结构、主要的协议、下一代网络的特点，接着提问下一代网络的核心技术（软交换技术）的基本原理是怎样的？最后讨论软交换技术和电路交换技术以及分组交换技术的区别。教学模式：课前导学、课堂讲授、软交换设备现场观摩、专题辩论（1学时）大型作业展示（1学时）合计32248注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求实验名称实验内容学时基本要求HICOM系统的认识HICOM系统的认识与各电路板的具体功能了解1掌握呼叫处理的基本原理和方法；加深对程控交换技术工作原理的深刻理解。分机功能的操作常用分机功能的操作1掌握常用分机功能的操作方法；提高程控交换电路的分析、调试的能力。AMO指令的操作简单AMO指令的操作1掌握简单AMO指令的操作方法；提高程控交换电路的分析、调试的能力。MGCP协议追踪MGCP协议的认识及呼叫追踪分析实验2理解MGCP协议，提高软交换呼叫追踪分析能力；加深对软交换技术工作原理的深刻理解。SIP协议追踪SIP协议的认识及呼叫追踪分析实验2理解SIP协议，提高软交换呼叫追踪分析能力；加深对软交换技术工作原理的深刻理解。软交换平台与PSTN互通软交换平台与PSTN互通分析与配置实验1掌握多级交换网络的设计以及信令(或通信协议)的分析方法。六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析、大型作业、课前导学的方式进行，注重过程考核，考核方式包括：笔试、作业、讨论、辩论、课内互动，课外阅读