現代交換原理（簡體書）

《現代交換原理》為國家精品課程主講教材。全書共7章，第1～2章為交換基礎，講解交換的共性內容；第3章為電路交換系統，介紹經典的電路交換原理和思想；第4章為通信網與No.7信令系統，介紹通信網絡結構和信令系統，樹立全程全網的概念；第5章為數據分組交換，介紹分組交換思想和IP化的基礎知識；第6～7章為軟交換與IMS技術，介紹當前正在使用的交換技術和今後的發展方向。《現代交換原理》各章後有綜合性的思考題，以促進學生主動思考和對知識的融會貫通。
《現代交換原理》可作為通信專業、電子信息專業的教材，也可供相關工程技術人員參考。

《現代交換原理》編輯推薦：國家精品課程主干教材、內容分為交換基礎、電路交換原理、分組交換原理、軟交換與IMS換技術、突出交換的思想和框架，從交換的背景、發展歷史中歸納出交換的本質、配有電子課件可贈送給任課教師。

前言
第1章 交換技術概論
1.1 交換的基本概念
1.1.1 為什么需要交換
1.1.2 交換的基本功能和要求
1.1.3 交換的作用和地位
1.2 交換的發展
1.2.1 人工交換階段
1.2.2 機電式自動交換階段
1.2.3 電子式自動交換階段
1.3 交換方式
1.3.1 電路交換方式
1.3.2 報文交換方式
1.3.3 分組交換方式
1.4 話務理論基礎
1.4.1 話務量的基本概念
1.4.2 線束的概念
1.4.3 愛爾蘭公式
1.4.4 線束的利用率
1.4.5 局間中繼線的計算
思考題

第2章 交換單元及網絡
2.1 模擬信號數字化和時分復用基礎
2.1.1 模擬信號數字化
2.1.2 時分多路復用
2.2 交換單元模型及其數學描述
2.2.1 交換單元模型
2.2.2 交換單元的數學描述
2.3 基本交換單元
2.3.1 開關陣列
2.3.2 空間交換單元
2.3.3 時間交換單元
2.3.4 時間交換單元的擴展
2.3.5 總線型交換單元
2.4 多級交換網絡
2.4.1 多級交換網絡的概念
2.4.2 TST網絡
2.4.3 CLOS網絡
2.4.4 BANYAN網絡
思考題

第3章 電路交換系統
3.1 硬件系統的基本組成
3.2 話路系統組成
3.2.1 數字交換網絡
3.2.2 程控交換機的終端接口
3.2.3 信令設備
3.3 程控交換機的控制系統
3.3.1 控制系統的基本要求
3.3.2 控制系統的結構方式
3.3.3 控制系統的冗余配置方式
3.3.4 多處理機間的通信方式
3.4 程控交換機軟件的基本要求
3.4.1 實時性要求
3.4.2 并發性要求
3.4.3 可靠性要求
3.4.4 可維護性要求
3.4.5 適應性
3.5 程控交換機軟件的運行原理
3.5.1 程控交換機軟件的運行模型
3.5.2 程控交換機軟件系統的組成
3.5.3 程控交換機軟件的級別劃分
3.5.4 程控交換機軟件系統的調度機制
3.6 呼叫處理程序的基本原理
3.6.1 對呼叫處理程序的要求
3.6.2 用SDL圖描述的呼叫處理過程
3.6.3 呼叫處理程序的構成及其層次關系
3.7 移動程控交換系統的組成
3.7.1 移動程控交換機在PLMN網絡中的位置
3.7.2 移動交換機的硬件結構
3.7.3 移動呼叫處理的特殊功能需求
思考題

第4章 通信網與No.7信令系統
4.1 電話通信網
……
第5章 數據分組交換
第6章 軟交換技術
第7章 IMS技術
參考文獻
附表1
附表2

報文交換的基本特征是交換機要對用戶的信息進行存儲和處理，其主要優點如下。
（1）報文以存儲轉發方式通過交換機，輸入／輸出電路的速率、碼型格式等可以不同，很容易實現各種不同類型終端之間的相互通信。
（2）在報文交換的過程中沒有電路接續過程，來自不同用戶的報文可以在一條線路上以報文為單位進行多路復用，線路可以以它的最高傳輸能力工作，大大提高了線路的利用率。
（3）用戶不需要通知對方就可發送報文，無呼損，并可以節省通信終端操作人員的時間。如果需要，同一報文可以由交換機轉發到許多不同的收信地點，即可以發送多目的地址的報文，類似于計算機通信中的多播機制。
報文交換的主要缺點如下。
（1）信息通過交換機時產生的時延大，而且時延不固定，變化也大，不利于實時通信。
（2）交換機要有能力存儲用戶發送的報文，其中有的報文可能很長，要求交換機具有高速處理能力和足夠大的存儲容量。
1.3.3 分組交換方式
隨著計算機的發展，數據通信的需求越來越大。由于數據與語音的傳輸要求不同，因此采用前面的電路和報文交換方式都不能很好地滿足數據通信的要求。為了理解不能滿足要求的具體原因，這里先來分析一下語音和數據對通信要求的區別。
語音通信的特點是差錯率要求不高，一般為10，但實時性要求很高，達到在毫秒級。數據通信剛好相反，它對實時性要求不強，可以在分鐘甚至小時級，但對差錯率要求極高，一般要求誤碼率達到10，同時還要進行差錯控制，保證數據完全正確。對實時性的要求可以從發送一封電子郵件中有所體會，發送一封電子郵件有幾分鐘的延遲時間，人們都可以接受，甚至認為是很快的了。在網頁類的交互數據中，還是需要一些實時性更高的數據通信。對差錯率的要求可以從下載一個數據包得到直觀的感受，從網上下載一個zip文件，若錯了一個關鍵的位，整個包都無法解包使用。這就是數據通信與語音通信完全相反的兩個要求，針對這種不同的要求，如何改進或提出新的交換方式來適應數據通信的要求？
前面介紹的電路交換不利于實現不同類型的數據終端設備之間的相互通信，而報文交換信息傳輸時延又太長，不滿足許多數據通信系統的實時性要求（注意，這里數據通信的實時要求是指利用計算機通信的用戶可以交互傳輸信息，相對于語音時延要求，數據實時傳輸時延要求要寬松得多），分組交換方式較好地解決了這些矛盾。
分組交換采用報文交換的“存儲一轉發”方式，但不像報文交換那樣以報文為單位進行交換，而是把報文裁成許多比較短且被規格化了的“分組”進行交換和傳輸。由于分組長度較短，具有統一的格式，便于在交換機中存儲和處理，“分組”進入交換機後只在主存儲器中停留很短的時間，進行排隊處理，一旦確定了新的路由，就很快輸出到下一個交換機或用戶終端，“分組”穿過交換機或網絡的時間很短（“分組”穿過一個交換機的時間為毫秒級），能滿足絕大多數數據通信用戶對信息傳輸的實時性要求。
采用存儲轉發方式的分組交換與報文交換的不同在于：分組交換將用戶要傳送的信息分割為若干個分組，每個分組中有一個分組頭，含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換節點對所收到的各個分組分別處理，按其中的選路信息選擇去向，以發送到能到達目的地的下一個交換節點。分組交換的分組傳輸過程和時延如圖1-13所示。