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(jī)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(lèi)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(jìn)　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(biāo)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(guó)家戰(zhàn)略　12
1．4　交換方式的分類(lèi)　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(jī)的構(gòu)成與各模塊的功能　18
1．5．1　交叉開(kāi)關(guān)矩陣　19
1．5．2　交換機(jī)的一般組成　20
1．5．3　交換設(shè)備的主要參數(shù)指標(biāo)　21
1．5．4　品牌交換機(jī)參數(shù)比較　22
本章小結(jié)　24
練習(xí)題與思考題　24
第2章　交換技術(shù)理論基礎(chǔ)　25
2．1　話(huà)務(wù)基本理論　25
2．1．1　話(huà)務(wù)量的基本概念　25
2．1．2　線(xiàn)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(jī)過(guò)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(jī)過(guò)程的應(yīng)用　37
2．3　交換網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量與話(huà)務(wù)負(fù)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(jī)制與策略　41
2．3．4　服務(wù)質(zhì)量分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)　42
2．4　電信網(wǎng)互連基本技術(shù)　43
2．4．1　連續(xù)信號(hào)離散化　43
2．4．2　時(shí)分多路復(fù)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(jí)聯(lián)　52
本章小結(jié)　54
練習(xí)題與思考題　54
第二部分　實(shí)踐篇
第3章　數(shù)字程控交換機(jī)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(jī)的硬件結(jié)構(gòu)　57
3．2．1　總體結(jié)構(gòu)　57
3．2．2　用戶(hù)話(huà)路和信號(hào)部件　58
3．2．3　數(shù)字程控交換機(jī)的終端接口　60
3．3　數(shù)字程控交換機(jī)的話(huà)路控制系統(tǒng)　60
3．3．1　處理機(jī)的控制結(jié)構(gòu)　60
3．3．2　處理機(jī)的配置方式　61
3．3．3　處理機(jī)的通信方式　63
3．4　移動(dòng)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(dòng)交換系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)　63
3．4．2　數(shù)字移動(dòng)交換系統(tǒng)的功能　64
3．4．3　數(shù)字移動(dòng)交換系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)呼叫實(shí)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(xí)題與思考題　66
第4章　數(shù)字程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng)　67
4．1　概述　67
4．2　數(shù)字程控交換機(jī)軟件設(shè)計(jì)的基本需求　68
4．2．1　實(shí)時(shí)性需求　68
4．2．2　可靠性需求　68
4．2．3　可維護(hù)性需求　70
4．3　數(shù)字程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng)　70
4．3．1　數(shù)字程控交換機(jī)軟件組成　70
4．3．2　數(shù)字程控交換機(jī)的操作系統(tǒng)及特點(diǎn)　72
4．3．3　數(shù)字程控交換機(jī)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言　72
4．4　數(shù)字程控交換機(jī)程序的執(zhí)行與管理維護(hù)　73
4．4．1　數(shù)字程控交換機(jī)程序的運(yùn)行流程　73
4．4．2　數(shù)字程控交換機(jī)的程序調(diào)度　74
4．4．3　數(shù)字程控交換機(jī)呼叫處理程序的管理　76
4．4．4　數(shù)字程控交換機(jī)的程序診斷與過(guò)程維護(hù)　77
4．4．5　交換機(jī)PRA數(shù)據(jù)配置　77
4．4．6　交換機(jī)典型故障處理與分析　78
本章小結(jié)　78
練習(xí)題與思考題　79
第5章　信令系統(tǒng)管理與配置　80
5．1　電話(huà)通信網(wǎng)絡(luò)　80
5．1．1　固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò)　81
5．1．2　移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)絡(luò)　82
5．1．3　電話(huà)網(wǎng)絡(luò)的編號(hào)規(guī)則　83
5．1．4　電話(huà)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(hào)信令概述　86
5．2．3　7號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)與分級(jí)方式　87
5．2．4　7號(hào)信令信號(hào)單元格式　88
5．2．5　7號(hào)信令電話(huà)用戶(hù)部分　90
5．2．6　7號(hào)信令I(lǐng)SDN用戶(hù)部分　92
5．3　7號(hào)信令系統(tǒng)的開(kāi)通配置實(shí)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(shí)例　96
5．4．1　中繼電路配置與出局路由鏈　96
5．4．2　號(hào)碼分析與鏈路狀態(tài)　97
5．4．3　7號(hào)信令跟蹤設(shè)置　98
5．4．4　7號(hào)信令系統(tǒng)配置典型故障分析　98
本章小結(jié)　98
練習(xí)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(jì)時(shí)分復(fù)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(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)　106
6．2．5　虛電路與數(shù)據(jù)報(bào)的交換機(jī)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(jí)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(diǎn)　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(xí)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(jìn)　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(kāi)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(xiàn)器、以太網(wǎng)交換機(jī)與路由器　151
7．3．2　IP網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)實(shí)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(biāo)簽交換技術(shù)　166
7．5．1　多協(xié)議標(biāo)簽交換概念　167
7．5．2　多協(xié)議標(biāo)簽交換基本原理　167
7．5．3　多協(xié)議標(biāo)簽交換的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)　169
本章小結(jié)　171
練習(xí)題與思考題　172
第三部分　未來(lái)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(jìn)　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(biāo)準(zhǔn)　179
8．2．2　個(gè)人通信業(yè)務(wù)　182
8．2．3　專(zhuān)用網(wǎng)業(yè)務(wù)（VPN）　184
8．2．4　被叫集中付費(fèi)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(dòng)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(dòng)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(xí)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)體　204
9．2．4　IMS功能特點(diǎn)　208
9．2．5　IMS和軟交換的特點(diǎn)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(xí)題與思考題　224
第10章　移動(dòng)交換原理　225
10．1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)概述　225
10．1．1　移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　226
10．1．2　編號(hào)規(guī)則　228
10．1．3　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及演進(jìn)　235
10．2　移動(dòng)交換技術(shù)　239
10．2．1　移動(dòng)呼叫的流程　240
10．2．2　漫游與切換　241
10．2．3　移動(dòng)交換接口與信令　246
10．2．4　位置更新　249
10．3　GPRS無(wú)線(xiàn)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(tái)　255
10．4　基于移動(dòng)交換的3G核心網(wǎng)發(fā)展與演進(jìn)　256
10．4．1　基本概念　257
10．4．2　移動(dòng)軟交換及應(yīng)用　260
10．4．3　全I(xiàn)P核心網(wǎng)的發(fā)展演進(jìn)　262
本章小結(jié)　263
練習(xí)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(jī)制　269
11．3．1　空分光交換　269
11．3．2　時(shí)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(fù)用　273
11．4．2　光交叉連接　275
11．5　自動(dòng)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(hù)和恢復(fù)　278
11．5．4　ASON光網(wǎng)絡(luò)的路由　279
11．5．5　光交換平臺(tái)　280
11．6　光交換網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)與未來(lái)發(fā)展　283
本章小結(jié)　284
練習(xí)題與思考題　284
附錄1　縮略詞表　285
附錄2　愛(ài)爾蘭呼損公式計(jì)算表　297
參考文獻(xiàn)　308