交換原理與技術課程教學大綱（SwitchingPrincipleandTechnology）學時數：40其中：實驗學時：8課外學時：0學分數：2.5適應專業：網絡工程一、課程的教學目標與任務現代通信的主要方式是網絡通信。現代通信網從本質上講是通信技術與計算機技術相結合的產物。通信網包含兩大工程：傳輸與交換。交換體制主要分為電路交換（CS）和分組交換（PS）兩大類，各有優缺點和最適合的應用場合。隨著數字技術的發展和計算機的普遍應用，采用電路交換方式的傳統的交換機正在發展成為一種能交換話音、數據和圖像等多種業務的通信網組網設備。分組交換是計算機網絡核心技術之一，在數據通信領域占有重要地位。隨著科學技術的發展，交換技術又出現了融合電路交換和分組交換特點的新體制，如ATM交換、MPLS交換等。本課程從通信網的全局出發，論述交換的基本原理、關鍵技術及應用。二、課程教學的基本要求本課程要求學生重點掌握基本概念、基本原理和主要實現方法，適當結合一些實際應用系統，加深對原理和實現方法的理解。必須注意以下問題：（1）對內容的具體講解，要融合通信和計算機兩大學科不甚相同的研究方法和知識體系；（2）明確網絡與交換的關系是全局與局部的關系，交換機是網絡的核心設備，其采用的體制是隨網絡的應用需求而轉移的。在這里應注意，一個問題的解決方案不是唯一的，一種交換體制的具體實現可能有多種途徑；（3）適當引入對交換系統進行理論分析的模型和方法。三、課程的教學內容、重點和難點第一章概述一、了解交換機在通信網中的地位和作用。二、了解交換技術發展概況。三、了解交換機的組成和各部分的功能。四、了解交換機的主要性能指標。重點：交換式通信網的優點，交換技術的分類與應用，交換機的組成和性能指標。難點：電路交換與分組交換的具體應用，交換機的組成和各部分的功能。說明：概述部分以了解為主，應為后續內容做準備。要求學生在學完本課程后，再復習一遍本章的內容，那時會有更深的理解。第二章交換理論基礎一、熟練掌握幾種典型的概率分布、生滅過程理論及其應用。二、掌握通信業務量、服務質量和話務負荷能力的概念、定義、計算。三、掌握明顯損失制交換系統的基本理論，服務器利用度的概念、占用概率分布、呼損的計算。四、掌握等待制交換系統的基本理論。重點：生滅過程在交換理論中的應用，呼損與利用率，等待制交換系統的基本理論。難點：占用概率分布，呼損、服務質量和服務設備容量三者之間的關系。說明：交換理論基礎部分概念和公式較多，力求理解公式推導過程，掌握重要結論。第三章電路交換網絡與數字交換原理一、熟練掌握電路交換網絡結構與阻塞率近似計算。二、熟練掌握數字交換器和數字交換網絡的接續原理。三、掌握多級數字交換網絡的結構、性能。重點：網絡結構與阻塞率，T交換器和S交換器，TST網絡。難點：最佳網絡結構形式，時分交換原理，多級網絡接續原理。說明：重點講授原理，并結合實際應用介紹典型網絡結構。第四章電路交換控制一、掌握電信網的組織結構。二、掌握信令系統的設計原理和No.7信令系統的應用。三、掌握存儲程序控制原理以及常用的典型技術與方法。四、掌握交換機軟件的分類及功能。五、掌握呼叫處理原理與過程。重點：電信網結構和路由規劃，交換機接口，信令設計，多機控制系統結構，分級調度輸入處理和數據結構。難點：電信網結構的演進，多機控制系統，數據結構。說明：電路交換控制涉及內容多，應注重結合控制方法。第五章分組交換一、掌握計算機網絡的組成和協議體系結構。二、掌握異步時分復用和分組交換原理。三、掌握分組交換網的路由選擇方法。四、了解分組交換性能分析的基本方法。重點：數據報和虛電路方式的分組交換原理，路由選擇方法，特別是自適應路由選擇策略。難點：存儲轉發，尋址與路由問題。說明：以分組交換原理為主線，適當介紹相關內容。第六章非連接型快速分組交換一、掌握互聯網的概念及IP協議。二、掌握互聯網的路由協議。三、掌握高性能路由器的關鍵技術。重點：IP協議，路由協議，高性能路由器的基本結構。難點：大容量高速路由器技術。說明：以講述IP高速路由技術為主，適當介紹相關協議。第七章局域網交換技術一、掌握以太網工作原理及IEEE802.3協議。二、掌握以太網交換技術。三、掌握VLAN技術。重點：總線式和交換式以太網的工作原理、以太網的交換機制和交換結構。難點：IEEE802.3的媒質接入控制協議和以太網交換技術。說明：以講述局域網交換的概念和原理為主，適當介紹相關協議。四、課程實驗環節本課程主要以課堂教學為主，安排必要實驗，內容如下：1．程控交換原理控制單元實驗；2.用戶線接口電路變換實驗；3．程控交換原理系統綜合實驗；4.空分交換網絡原理實驗。五、教學安排及方式總學時40學時，講課32學時，實驗（或上機或多種形式教學）8學時。教學環節教學時數課程內容講課實驗習題課討論課上機參觀或看錄像小計概述2交換理論基礎6電路交換網絡與數字交換原理84電路交換控制44分組交換6非連接型快速分組交換4局域網交換技術2小計328六、課程與其它課程的聯系本課程為網絡工程專業的必