現(xiàn)代交換原理與技術(shù)

第一部分　基礎(chǔ)篇
第1章　交換技術(shù)概述　2
1．1　交換技術(shù)的基本概念　2
1．1．1　交換技術(shù)的引入　2
1．1．2　交換的作用　4
1．1．3　交換機的基本特征　4
1．2　交換式通信網(wǎng)　5
1．2．1　公共交換電信網(wǎng)　5
1．2．2　數(shù)據(jù)交換網(wǎng)　6
1．2．3　通信網(wǎng)的類型及工作方式　6
1．2．4　通信網(wǎng)協(xié)議及分層模型　7
1．3　交換技術(shù)的發(fā)展與演進　9
1．3．1　交換技術(shù)的發(fā)展階段　9
1．3．2　電路交換技術(shù)的發(fā)展　10
1．3．3　IP交換技術(shù)概述　10
1．3．4　標記交換技術(shù)　11
1．3．5　軟交換的發(fā)展　11
1．3．6　光交換技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展　12
1．3．7　寬帶交換技術(shù)與國家戰(zhàn)略　12
1．4　交換方式的分類　14
1．4．1　模擬交換方式與數(shù)字交換方式　14
1．4．2　分組交換方式與電路交換方式　16
1．4．3　寬帶交換方式與窄帶交換方式　16
1．5　交換機的構(gòu)成與各模塊的功能　18
1．5．1　交叉開關(guān)矩陣　19
1．5．2　交換機的一般組成　20
1．5．3　交換設(shè)備的主要參數(shù)指標　21
1．5．4　品牌交換機參數(shù)比較　22
本章小結(jié)　24
練習題與思考題　24
第2章　交換技術(shù)理論基礎(chǔ)　25
2．1　話務(wù)基本理論　25
2．1．1　話務(wù)量的基本概念　25
2．1．2　線束的容量及利用度　27
2．1．3　呼叫處理能力與呼損分析　28
2．2　交換系統(tǒng)中的概率理論及隨機過程　33
2．2．1　概率理論基礎(chǔ)　34
2．2．2　典型的概率分布　35
2．2．3　隨機過程的應(yīng)用　37
2．3　交換網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量與話務(wù)負載能力　40
2．3．1　服務(wù)質(zhì)量的定義　40
2．3．2　交換網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量處理流程　41
2．3．3　交換網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的保障機制與策略　41
2．3．4　服務(wù)質(zhì)量分類標準　42
2．4　電信網(wǎng)互連基本技術(shù)　43
2．4．1　連續(xù)信號離散化　43
2．4．2　時分多路復用技術(shù)　44
2．4．3　接口控制技術(shù)　46
2．4．4　信令技術(shù)　47
2．5　交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)　47
2．5．1　交換單元的基本模型　47
2．5．2　典型的交換單元　50
2．5．3　交換網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)　52
本章小結(jié)　54
練習題與思考題　54
第二部分　實踐篇
第3章　數(shù)字程控交換機的硬件系統(tǒng)　56
3．1　硬件系統(tǒng)概述　56
3．2　數(shù)字程控交換機的硬件結(jié)構(gòu)　57
3．2．1　總體結(jié)構(gòu)　57
3．2．2　用戶話路和信號部件　58
3．2．3　數(shù)字程控交換機的終端接口　60
3．3　數(shù)字程控交換機的話路控制系統(tǒng)　60
3．3．1　處理機的控制結(jié)構(gòu)　60
3．3．2　處理機的配置方式　61
3．3．3　處理機的通信方式　63
3．4　移動網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字程控交換系統(tǒng)　63
3．4．1　數(shù)字移動交換系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)　63
3．4．2　數(shù)字移動交換系統(tǒng)的功能　64
3．4．3　數(shù)字移動交換系統(tǒng)的無線呼叫實現(xiàn)　66
3．4．4　數(shù)字交換主流芯片介紹　66
本章小結(jié)　66
練習題與思考題　66
第4章　數(shù)字程控交換機的軟件系統(tǒng)　67
4．1　概述　67
4．2　數(shù)字程控交換機軟件設(shè)計的基本需求　68
4．2．1　實時性需求　68
4．2．2　可靠性需求　68
4．2．3　可維護性需求　70
4．3　數(shù)字程控交換機的軟件系統(tǒng)　70
4．3．1　數(shù)字程控交換機軟件組成　70
4．3．2　數(shù)字程控交換機的操作系統(tǒng)及特點　72
4．3．3　數(shù)字程控交換機的程序設(shè)計語言　72
4．4　數(shù)字程控交換機程序的執(zhí)行與管理維護　73
4．4．1　數(shù)字程控交換機程序的運行流程　73
4．4．2　數(shù)字程控交換機的程序調(diào)度　74
4．4．3　數(shù)字程控交換機呼叫處理程序的管理　76
4．4．4　數(shù)字程控交換機的程序診斷與過程維護　77
4．4．5　交換機PRA數(shù)據(jù)配置　77
4．4．6　交換機典型故障處理與分析　78
本章小結(jié)　78
練習題與思考題　79
第5章　信令系統(tǒng)管理與配置　80
5．1　電話通信網(wǎng)絡(luò)　80
5．1．1　固定電話網(wǎng)絡(luò)　81
5．1．2　移動電話網(wǎng)絡(luò)　82
5．1．3　電話網(wǎng)絡(luò)的編號規(guī)則　83
5．1．4　電話通信網(wǎng)中的路由　84
5．2　隨路信令與共路信令　85
5．2．1　隨路信令　85
5．2．2　7號信令概述　86
5．2．3　7號信令網(wǎng)絡(luò)的分類與分級方式　87
5．2．4　7號信令信號單元格式　88
5．2．5　7號信令電話用戶部分　90
5．2．6　7號信令I(lǐng)SDN用戶部分　92
5．3　7號信令系統(tǒng)的開通配置實例　95
5．3．1　信令交換局的連接設(shè)置　95
5．3．2　信令鄰接交換局的設(shè)置　95
5．3．3　信令數(shù)據(jù)設(shè)置　96
5．4　中繼數(shù)據(jù)配置與故障分析實例　96
5．4．1　中繼電路配置與出局路由鏈　96
5．4．2　號碼分析與鏈路狀態(tài)　97
5．4．3　7號信令跟蹤設(shè)置　98
5．4．4　7號信令系統(tǒng)配置典型故障分析　98
本章小結(jié)　98
練習題與思考題　99
第6章　數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)及性能分析　100
6．1　分組交換技術(shù)的背景　100
6．2　分組交換技術(shù)的基本原理　101
6．2．1　統(tǒng)計時分復用原理　101
6．2．2　分組交換的數(shù)據(jù)格式　102
6．2．3　數(shù)據(jù)鏈路層的幀結(jié)構(gòu)　103
6．2．4　分組的存儲與轉(zhuǎn)發(fā)　106
6．2．5　虛電路與數(shù)據(jù)報的交換機制　107
6．3　以太網(wǎng)交換技術(shù)　109
6．3．1　以太網(wǎng)交換原理　111
6．3．2　第2層交換技術(shù)　113
6．3．3　第3層交換技術(shù)　114
6．3．4　第4層交換技術(shù)　116
6．3．5　局域網(wǎng)快速交換技術(shù)　118
6．3．6　電信級交換以太網(wǎng)及發(fā)展　119
6．4　幀中繼交換原理　120
6．4．1　幀中繼交換基本特點　120
6．4．2　幀格式與協(xié)議?！?21
6．4．3　幀中繼交換的應(yīng)用　122
6．5　面向連接的ATM交換原理　123
6．5．1　ATM交換產(chǎn)生的背景　123
6．5．2　ATM交換協(xié)議模型　124
6．5．3　ATM交換網(wǎng)絡(luò)信令技術(shù)　128
6．5．4　ATM交換網(wǎng)絡(luò)的流量控制　131
6．6　數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)絡(luò)性能分析　133
本章小結(jié)　135
練習題與思考題　136
第7章　IP交換技術(shù)與路由　137
7．1　IP技術(shù)基礎(chǔ)　137
7．1．1　IP互連與分組協(xié)議　137
7．1．2　IP編址方案的演進　142
7．1．3　TCP與UDP協(xié)議　143
7．2　IP路由選擇算法　145
7．2．1　路由信息協(xié)議　146
7．2．2　開放最短路徑優(yōu)先算法　148
7．2．3　邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議　149
7．2．4　IP交換技術(shù)與ATM技術(shù)的融合　150
7．3　路由與交換　151
7．3．1　集線器、以太網(wǎng)交換機與路由器　151
7．3．2　IP網(wǎng)絡(luò)檢測實用工具　153
7．3．3　基于IP的集群路由　161
7．4　高性能交換設(shè)備體系架構(gòu)　162
7．4．1　高性能交換設(shè)備產(chǎn)生的背景　162
7．4．2　高性能交換設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)　163
7．4．3　典型的高性能交換與路由產(chǎn)品　165
7．5　多協(xié)議標簽交換技術(shù)　166
7．5．1　多協(xié)議標簽交換概念　167
7．5．2　多協(xié)議標簽交換基本原理　167
7．5．3　多協(xié)議標簽交換的應(yīng)用與發(fā)展趨勢　169
本章小結(jié)　171
練習題與思考題　172
第三部分　未來篇
第8章　智能網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)　174
8．1　概述　174
8．1．1　智能網(wǎng)絡(luò)的背景　174
8．1．2　智能網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議　175
8．1．3　智能網(wǎng)絡(luò)的基本模型　175
8．1．4　智能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與演進　178
8．2　典型的智能網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)　179
8．2．1　智能網(wǎng)業(yè)務(wù)標準　179
8．2．2　個人通信業(yè)務(wù)　182
8．2．3　專用網(wǎng)業(yè)務(wù)（VPN）　184
8．2．4　被叫集中付費業(yè)務(wù)　186
8．2．5　記帳卡呼叫業(yè)務(wù)　187
8．3　固定智能網(wǎng)絡(luò)與移動智能網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)展　188
8．3．1　固定智能網(wǎng)絡(luò)　188
8．3．2　移動智能網(wǎng)絡(luò)　191
8．3．3　綜合智能網(wǎng)絡(luò)　191
8．3．4　智能網(wǎng)絡(luò)與下一代網(wǎng)絡(luò)的融合　193
本章小結(jié)　194
練習題與思考題　195
第9章　軟交換技術(shù)原理與網(wǎng)絡(luò)配置　196
9．1　軟交換技術(shù)概述　196
9．1．1　軟交換體系架構(gòu)　197
9．1．2　基于軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)分層模型　198
9．1．3　軟交換實現(xiàn)的主要功能　199
9．1．4　軟交換技術(shù)設(shè)備功能　201
9．2　IP多媒體子系統(tǒng)　203
9．2．1　IMS標準化　203
9．2．2　IMS的系統(tǒng)架構(gòu)　204
9．2．3　IMS系統(tǒng)的主要功能實體　204
9．2．4　IMS功能特點　208
9．2．5　IMS和軟交換的特點比較　209
9．2．6　IMS典型設(shè)備　209
9．3　軟交換技術(shù)的典型協(xié)議　210
9．3．1　媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議　210
9．3．2　H．323協(xié)議　212
9．3．3　SIGTRAN的信令傳輸層協(xié)議　214
9．3．4　SIGTRAN的信令適配層協(xié)議　216
9．3．5　SIP協(xié)議　219
本章小結(jié)　224
練習題與思考題　224
第10章　移動交換原理　225
10．1　移動通信網(wǎng)絡(luò)概述　225
10．1．1　移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　226
10．1．2　編號規(guī)則　228
10．1．3　移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及演進　235
10．2　移動交換技術(shù)　239
10．2．1　移動呼叫的流程　240
10．2．2　漫游與切換　241
10．2．3　移動交換接口與信令　246
10．2．4　位置更新　249
10．3　GPRS無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)　252
10．3．1　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　252
10．3．2　GPRS網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?！?54
10．3．3　GPRS的業(yè)務(wù)信道與控制信道　254
10．3．4　GPRS交換業(yè)務(wù)平臺　255
10．4　基于移動交換的3G核心網(wǎng)發(fā)展與演進　256
10．4．1　基本概念　257
10．4．2　移動軟交換及應(yīng)用　260
10．4．3　全IP核心網(wǎng)的發(fā)展演進　262
本章小結(jié)　263
練習題與思考題　264
第11章　光交換技術(shù)與光網(wǎng)絡(luò)　265
11．1　光通信概述　265
11．2　光纖通信關(guān)鍵技術(shù)　267
11．2．1　FTTH技術(shù)　267
11．2．2　WDM技術(shù)　268
11．2．3　RPR技術(shù)　268
11．3　光交換機制　269
11．3．1　空分光交換　269
11．3．2　時分光交換　269
11．3．3　波分/頻分光交換　270
11．3．4　自由空間光交換　271
11．3．5　光突發(fā)交換　272
11．3．6　光分組及其緩存　272
11．4　光交換單元　273
11．4．1　光分插復用　273
11．4．2　光交叉連接　275
11．5　自動交換光網(wǎng)絡(luò)　275
11．5．1　ASON的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)　276
11．5．2　ASON的鏈路資源管理　277
11．5．3　ASON光網(wǎng)絡(luò)的保護和恢復　278
11．5．4　ASON光網(wǎng)絡(luò)的路由　279
11．5．5　光交換平臺　280
11．6　光交換網(wǎng)絡(luò)的演進與未來發(fā)展　283
本章小結(jié)　284
練習題與思考題　284
附錄1　縮略詞表　285
附錄2　愛爾蘭呼損公式計算表　297
參考文獻　308