曲阜师范大学：通信工程专业《现代交换原理》课程教学大纲

“现代交换原理”课程教学大纲执笔人：胡敏教研室主任：周子力一、课程基本信息开课单位：物理工程学院课程名称：现代交换原理课程编号：073303英文名称：ModernSwitchingPrinciple课程类型：专业方向限选课总学时：52理论学时：36实验学时：16学分：3开设专业：通信工程先修课程：通信原理、计算机网络原理二、课程任务目标（一）课程任务本课程是大学本科通信与信息类、计算机与通信类各专业的专业基础课程。重点讲述通信网的核心技术一--交换理论和交换技术，主要内容包括：交换网络的基本原理及设计、程控交换软件控制原理、信令系统及七号信令、IP交换及MPLS基本原理、软交换基本原理等。通过本课程的学习，锻炼提高学生理论联系实际分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识，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。（二）课程目标在学完本课程之后，学生能够：1.深刻理解交换及其相关的基本概念：2.深刻理解不同信息传送模式的技术特点：3.牢固掌握各种交换技术的基本原理；4.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：5.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；6.了解各类通信网的基本构成、组网技术和工作原理。三、教学内容和要求（一）理论教学的内容及要求第一章电信交换理论第一节交换的引入

“ 现代交换原理”课程教学大纲 教研室主任：周子力 执笔人：胡敏 一、课程基本信息 开课单位：物理工程学院 课程名称：现代交换原理 课程编号：073303 英文名称：Modern Switching Principle 课程类型：专业方向限选课 总 学 时： 52 理论学时：36 实验学时：16 学 分：3 开设专业：通信工程 先修课程：通信原理、计算机网络原理 二、课程任务目标 （一）课程任务 本课程是大学本科通信与信息类、计算机与通信类各专业的专业基础课程。重点讲述通信网的 核心技术-交换理论和交换技术，主要内容包括：交换网络的基本原理及设计、程控交换软件控 制原理、信令系统及七号信令、IP 交换及 MPLS 基本原理、软交换基本原理等。通过本课程的学习， 锻炼提高学生理论联系实际分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识，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。 （二）课程目标 在学完本课程之后，学生能够： 1.深刻理解交换及其相关的基本概念； 2.深刻理解不同信息传送模式的技术特点； 3.牢固掌握各种交换技术的基本原理； 4.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； 5.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； 6.了解各类通信网的基本构成、组网技术和工作原理。 三、教学内容和要求 （一）理论教学的内容及要求 第一章 电信交换理论 第一节 交换的引入

掌握交换的基本概念。第二节各种交换方式了解三种基本传送模式的特点。第三节交换系统了解电信交换系统的基本结构。第四节以交换为核心的通信网掌握面向连接方式、无连接方式、同步时分交换和异步时分交换的基本概念。第二章交换网络第一节交换单元1.了解描述交换单元连接特性的方法；2.了解交换单元外部特性的描述指标；3.掌握三种典型的交换单元的结构、特性及工作原理。第二节交换网络1.掌握TST网络选择内部时隙的对偶原则；2.掌握CLOS网络的构成方法及其特性：3.掌握BANYAN网络的结构及其特性，弄清楚严格无阻塞网络、可重排无阻塞网络、广义无阻塞网络的基本概念。第三章数字程控电话交换和与电话通信网第一节概述了解电话通信的基本原理。第二节数字程控交换机系统结构了解程控交换系统结构及基本组成部分。第三节接口设备了解接口电路的种类及其工作原理。第四节话路建立了解复用器与分路器的原理以及话路建立的过程。第五节控制子系统了解控制系统的多处理机构成方式及其特点。第六节程控交换软件技术1.了解交换机软件系统的组成及各部分完成的功能；2.了解实时系统的工作特点：3.了解呼叫处理的基本原理；4.重点掌握周期级程序以及基本级程序的设计原理，会用SDL进行呼叫处理的详细设计。第七节电话通信网1.了解电话通信网的构成、本地电话网的各种汇接方式和长途电话网的路由选择：2.了解过负荷控制、BHCA、话务量的概念

掌握交换的基本概念。 第二节 各种交换方式 了解三种基本传送模式的特点。 第三节 交换系统 了解电信交换系统的基本结构。 第四节 以交换为核心的通信网 掌握面向连接方式、无连接方式、同步时分交换和异步时分交换的基本概念。 第二章 交换网络 第一节 交换单元 1.了解描述交换单元连接特性的方法； 2.了解交换单元外部特性的描述指标； 3.掌握三种典型的交换单元的结构、特性及工作原理。 第二节 交换网络 1.掌握 TST 网络选择内部时隙的对偶原则； 2.掌握 CLOS 网络的构成方法及其特性； 3.掌握 BANYAN 网络的结构及其特性，弄清楚严格无阻塞网络、可重排无阻塞网络、广义无阻塞 网络的基本概念。 第三章 数字程控电话交换和与电话通信网 第一节 概述 了解电话通信的基本原理。 第二节 数字程控交换机系统结构 了解程控交换系统结构及基本组成部分。 第三节 接口设备 了解接口电路的种类及其工作原理。 第四节 话路建立 了解复用器与分路器的原理以及话路建立的过程。 第五节 控制子系统 了解控制系统的多处理机构成方式及其特点。 第六节 程控交换软件技术 1.了解交换机软件系统的组成及各部分完成的功能； 2.了解实时系统的工作特点； 3.了解呼叫处理的基本原理； 4.重点掌握周期级程序以及基本级程序的设计原理，会用 SDL 进行呼叫处理的详细设计。 第七节 电话通信网 1.了解电话通信网的构成、本地电话网的各种汇接方式和长途电话网的路由选择； 2.了解过负荷控制、BHCA、话务量的概念

第四章信令系统第一节信令的基本概念1.了解信令的基本概念；2.了解信令方式的基本概念；3.理解信令传送的端到端和逐段转发两种模式的工作原理4.理解信令的全互控的过程；5.了解中国一号信令的线路信令和多频互控信令的编码含义和基本流程。第二节NO.7信令系统1.了解七号信令协议栈的构成及其各部分的功能：2.了解七号信令的三种信令单元的格式。第三节NO.7信令网了解七号信令网的构成和基本工作原理。第五章分组交换与分组交换网第一节分组交换技术的产生与发展了解分组的形成方式与发展过程。第二节分组交换的基本原理1.理解分组交换的传输特点及其交换的原理；2.了解分组交换路由选择的方法。第三节流量控制了解x.25协议栈的构成及功能。第四节分组交换机了解分组交换机的基本结构和性能指标。第五节分组交换网理解分组交换网的组成原理。第六节帧中继1.了解顿中继的技术特点；2.了解顿中继协议。第六章ISDN交换与综合业务数字网第一节ISDN技术的发展1.了解ISDN技术产生和发展的过程；2.了解ISDN的优点和应用。第二节ISDN的基本概念1.了解ISDN三个基本特征，从而掌握ISDN的最基本特点：2.了解ISDN所支持的业务类型；3.了解ISDNUIN接口的的类型、信道构成方式以及接口速率；4.了解ISDNQ.921和Q.931协议的功能

第四章 信令系统 第一节 信令的基本概念 1.了解信令的基本概念； 2.了解信令方式的基本概念； 3.理解信令传送的端到端和逐段转发两种模式的工作原理； 4.理解信令的全互控的过程； 5.了解中国一号信令的线路信令和多频互控信令的编码含义和基本流程。 第二节 NO.7 信令系统 1.了解七号信令协议栈的构成及其各部分的功能； 2.了解七号信令的三种信令单元的格式。 第三节 NO.7 信令网 了解七号信令网的构成和基本工作原理。 第五章 分组交换与分组交换网 第一节 分组交换技术的产生与发展 了解分组的形成方式与发展过程。 第二节 分组交换的基本原理 1.理解分组交换的传输特点及其交换的原理； 2.了解分组交换路由选择的方法。 第三节 流量控制 了解 x.25 协议栈的构成及功能。 第四节 分组交换机 了解分组交换机的基本结构和性能指标。 第五节 分组交换网 理解分组交换网的组成原理。 第六节 帧中继 1.了解帧中继的技术特点； 2.了解帧中继协议。 第六章 ISDN 交换与综合业务数字网 第一节 ISDN 技术的发展 1.了解 ISDN 技术产生和发展的过程； 2.了解 ISDN 的优点和应用。 第二节 ISDN 的基本概念 1.了解 ISDN 三个基本特征，从而掌握 ISDN 的最基本特点； 2.了解 ISDN 所支持的业务类型； 3.了解 ISDN UIN 接口的的类型、信道构成方式以及接口速率； 4. 了解 ISDN Q.921 和 Q.931 协议的功能

第三节ISDN交换技术1.掌握ISDN交换系统的结构及其特点；2.了解ISDN交换技术数字用户接口的应完成功能：3.了解ISDN所具有的分组呼叫处理功能，第四节综合业务数字网了解ISDN的网络结构以及它的寻址编码方式。第五节AO/DI技术了解AO/DI技术的功能和特点。第七章ATM交换与宽带综合业务数字网第一节ATM与B-ISDN的产生与发展了解ATM与B-ISDN的产生与发展的过程。第二节ATM基本原理1.掌握ATM的信元结构、信元传输（异步传送模式）的特点；2.了解在ATM中为何要采用固定长度的信元结构：3.了解ATM所支持的业务类型；4.了解ATM协议的分层结构、协议构成及其功能。第三节ATM交换技术1.掌握ATM交换系统的基本交换原理；2.掌握ATM交换系统的结构及其特点：3.了解ATM交换网络的构成方式、结构特点以及常用类型4.了解ATM交换网络的控制策略。第四节宽带综合业务数字网1.了解B-ISDN用户一网络接口的参考配置；2.了解B-ISDN可以提供的业务和B-ISDN的标准。第八章IP交换技术第一节概述了解IP交换产生的背景、种类和基本概念；第二节IP交换1.了解IP交换的基本特点：2.了解和基本交换原理。第三节标签交换了解标记交换的特点和基本交换原理。第四节多协议标记交换了解多协议标记交换的特点和基本交换原理。第九章软交换与下一代网络第一节概述

第三节 ISDN 交换技术 1.掌握 ISDN 交换系统的结构及其特点； 2.了解 ISDN 交换技术数字用户接口的应完成功能； 3.了解 ISDN 所具有的分组呼叫处理功能。 第四节 综合业务数字网 了解 ISDN 的网络结构以及它的寻址编码方式。 第五节 AO/DI 技术 了解 AO/DI 技术的功能和特点。 第七章 ATM 交换与宽带综合业务数字网 第一节 ATM 与 B-ISDN 的产生与发展 了解 ATM 与 B-ISDN 的产生与发展的过程。 第二节 ATM 基本原理 1.掌握 ATM 的信元结构、信元传输（异步传送模式）的特点； 2.了解在 ATM 中为何要采用固定长度的信元结构； 3.了解 ATM 所支持的业务类型； 4.了解 ATM 协议的分层结构、协议构成及其功能。 第三节 ATM 交换技术 1.掌握 ATM 交换系统的基本交换原理； 2.掌握 ATM 交换系统的结构及其特点； 3.了解 ATM 交换网络的构成方式、结构特点以及常用类型； 4.了解 ATM 交换网络的控制策略。 第四节 宽带综合业务数字网 1.了解 B-ISDN 用户－网络接口的参考配置； 2.了解 B-ISDN 可以提供的业务和 B-ISDN 的标准。 第八章 IP 交换技术 第一节 概述 了解 IP 交换产生的背景、种类和基本概念； 第二节 IP 交换 1.了解 IP 交换的基本特点； 2.了解和基本交换原理。 第三节 标签交换 了解标记交换的特点和基本交换原理。 第四节 多协议标记交换 了解多协议标记交换的特点和基本交换原理。 第九章 软交换与下一代网络 第一节 概述

第二节软交换的基本概念1.了解软交换的概念、特点和功能；2.了解软交换支持的协议：3.掌握软交换的基本原理和技术。第三节网关技术了解媒体网管和信令网管技术。第四节软交换呼叫控制原理了解软交换的呼叫控制原理。第五节基于软交换的开放业务支撑环境了解基于软交换的开放业务支撑环境。第六节应用编程接口了解ParlayAPI的体系结构。第十章光交换第一节概述了解光交换产生的背景，主要有哪些光器件。第二节光交换原理理解光交换的基本原理。第三节光分组交换技术了解光交换的主要实现技术。第四节光交换的发展现状与前景了解光交换的发展现状与前景。（二）实践教学的内容及要求1.2/4线转换实验了解二/四线变换电路的工作原理：了解回波的定义：了解回波产生的原因及其对通信的影响，2.DTMF实验了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法：熟悉该电路的组成及工作过程：观测电话机发送的DTMF信号波形：观测DTMF接收器的接收工作波形。3.空分交换的过程与分析掌握程控交换中空分交换网络交换的基本原理与实现方法：通过对空分交换芯片的实验，熟悉空分交换网络的工作过程4.时分交换网络基本原理与数字时分复用通过对数字时分交换芯片的熟悉，了解时分交换网络的工作过程；通过时隙的改变和调整的实验，进一一步理解时分复用的概念。5.中继接口实验了解空分中继方式信号的接续过程：了解数字时分中继信号的接续过程。6.信令信号的产生与观测

第二节 软交换的基本概念 1.了解软交换的概念、特点和功能； 2.了解软交换支持的协议； 3.掌握软交换的基本原理和技术。 第三节 网关技术 了解媒体网管和信令网管技术。 第四节 软交换呼叫控制原理 了解软交换的呼叫控制原理。 第五节 基于软交换的开放业务支撑环境 了解基于软交换的开放业务支撑环境。 第六节 应用编程接口 了解 Parlay API 的体系结构。 第十章 光交换 第一节 概述 了解光交换产生的背景，主要有哪些光器件。 第二节 光交换原理 理解光交换的基本原理。 第三节 光分组交换技术 了解光交换的主要实现技术。 第四节 光交换的发展现状与前景 了解光交换的发展现状与前景。 （二）实践教学的内容及要求 1.2/4 线转换实验 了解二/四线变换电路的工作原理；了解回波的定义；了解回波产生的原因及其对通信的影响。 2.DTMF 实验 了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法；熟悉该电路的组成及工作过 程；观测电话机发送的 DTMF 信号波形；观测 DTMF 接收器的接收工作波形。 3.空分交换的过程与分析 掌握程控交换中空分交换网络交换的基本原理与实现方法；通过对空分交换芯片的实验，熟悉空 分交换网络的工作过程； 4.时分交换网络基本原理与数字时分复用 通过对数字时分交换芯片的熟悉，了解时分交换网络的工作过程；通过时隙的改变和调整的实验， 进一步理解时分复用的概念。 5.中继接口实验 了解空分中继方式信号的接续过程；了解数字时分中继信号的接续过程。 6.信令信号的产生与观测

了解常用的儿种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程：熟悉这些信号音和铃流信号的技术要求。四、学时分配各教学环节学时分配小习讨课章次讲实上备注计论外授题验机44交换概论77交换网络261115数字程控交换系统与电话通信网743信令系统33分组交换与分组交换网33ISDN与综合业务数字网ATM交换技术与宽带综合业务数44字网66IP交换技术66软交换与下一代网络技术03光交换技术6951合计五、考核说明现代交换原理课程对学生学习效果和成绩的考核采取了多种形式：除了平时作业，课堂测试外，考核方式主要分为三种形式：（1）闭卷笔试（占70%）考试内容侧重学生综合能力及分析比较能力，注重知识的应用能力，强调对原理、概念与方法的理解，避免死记硬背。（2）平时作业（占10%）对应教学的重要知识点和难点，设计开放式作业（多标准答案、无标准答案），每次作业教师都要打分、讲评，使学生注重平时知识的学习和理解。（3）实验考核（占20%）系列仿真实验要求学生完成相应的交换功能，但具体实现方法学生可根据所学原理自行设计，这样为学生提供了创新的空间，实验完成的过程也是分析问题和解决问题能力培养的过程。考核注重学生动手能力和对所学知识的掌握。六、主要教材及教学参考书目

了解常用的几种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程；熟悉这些信号音和铃流信号的 技术要求。 四、学时分配 章 次 各教学环节学时分配 小 计 讲 授 实 验 上 机 习 题 讨 论 课 外 备 注 交换概论 4 4 交换网络 7 7 数字程控交换系统与电话通信网 26 11 15 信令系统 7 4 3 分组交换与分组交换网 3 3 ISDN 与综合业务数字网 3 3 ATM 交换技术与宽带综合业务数 字网 4 4 IP 交换技术 6 6 软交换与下一代网络技术 6 6 光交换技术 3 3 合 计 69 51 五、考核说明 现代交换原理课程对学生学习效果和成绩的考核采取了多种形式：除了平时作业，课堂测试外， 考核方式主要分为三种形式： (1)闭卷笔试（占 70%） 考试内容侧重学生综合能力及分析比较能力，注重知识的应用能力，强调对原理、概念与方法的 理解，避免死记硬背。 (2) 平时作业（占 10%） 对应教学的重要知识点和难点，设计开放式作业（多标准答案、无标准答案），每次作业教师都 要打分、讲评，使学生注重平时知识的学习和理解。 (3) 实验考核（占 20%） 系列仿真实验要求学生完成相应的交换功能，但具体实现方法学生可根据所学原理自行设计，这 样为学生提供了创新的空间，实验完成的过程也是分析问题和解决问题能力培养的过程。考核注重 学生动手能力和对所学知识的掌握。 六、主要教材及教学参考书目

（一）主要教材《现代交换原理与通信网技术》，卡佳丽、杨放春、邝坚.北京邮电大学出版社.2005年5月。（二）主要参考书目1.《现代交换原理》.桂海源.人民邮电出版社.2007年8月。《程控数字交换与现代通信网》.叶敏.北京邮电大学出版社.1998年。2.《程控交换与宽带交换》桂海源.中国人民大学出版社.1998年。3

（一）主要教材 《现代交换原理与通信网技术》.卞佳丽、杨放春、邝坚.北京邮电大学出版社.2005 年 5 月。 （二）主要参考书目 1．《现代交换原理》.桂海源.人民邮电出版社.2007 年 8 月。 2.《程控数字交换与现代通信网》.叶敏.北京邮电大学出版社.1998 年。 3.《程控交换与宽带交换》. 桂海源.中国人民大学出版社.1998 年