現代交換技術

交換的概念是伴隨著電話系統產生的。隨著網際網路技術的迅猛發展以及全球電信管制的開放，交換技術也從傳統的電路交換、分組交換髮展到以ATM和IP為核心的寬頻分組交換，再到光交換。本書從全面、客觀的角度出發，緊緊圍繞交換的核心，介紹並分析與交換有關的方方面面，包括其演變、進展以及在網路中的角色等內容。

全書共分8章：第1章緒論，介紹交換原理、交換機的組成和各種交換技術；第2章介紹7號信令系統；第3章介紹電路交換技術和FETEX-150、S-1240典型機；第4章介紹分組交換技術及典型機的工作原理；第5章介紹寬頻ATM交換技術；第6章介紹區域網交換技術；第7章介紹面向IP的交換技術；第8章介紹交換新技術，包括在網路演進過程中交換節點功能的變遷及軟交換和光交換技術。每章后都配有思考題。

本書注重選材，內容翔實，層次清楚，編寫方法新穎。

本書可作為普通高等院校通信、電子、信息等專業的本科教材或教學參考書，也可作為電信技術人員和研究人員的培訓教材。

第1章 緒論 1

1.1 交換與通信網 1

1.1.1 交換機的引入 1

1.1.2 通信網 2

1.1.3 面向連接網路和無連接網路 3

1.1.4 網路分層模型 4

1.1.5 信息在網路中的傳送方式 8

1.2 交換原理 9

1.2.1 交換節點的功能結構 9

1.2.2 基本交換單元 11

1.2.3 交換機的物理結構 13

1.3 交換技術分類 14

1.3.1 業務特點 14

1.3.2 電路交換 16

1.3.3 分組交換 17

1.3.4 幀中繼 19

1.3.5 ATM交換 19

1.3.6 計算機網路使用的交換技術 20

1.3.7 交換技術比較 22

1.4 交換技術演進 23

1.4.1 電路交換技術的演進 23

1.4.2 分組交換技術的發展 24

1.4.3 寬頻交換技術的發展 26

思考題 27

第2章 7號信令系統 28

2.1 信令系統概述 28

2.1.1 信令的概念 28

2.1.2 信令的功能 28

2.1.3 信令的分類 29

2.1.4 信令方式 31

2.2 7號信令系統簡介 32

2.2.1 產生背景 32

2.2.2 主要應用 33

2.2.3 7號信令系統的特點 33

2.3 7號信令網 34

2.3.1 信令網的組成 34

2.3.2 信令網的工作方式 35

2.3.3 信令網的結構 36

2.3.4 信令區的劃分和STP的設置 38

2.3.5 信令網的編號計劃 39

2.3.6 信令網的路由選擇 40

2.4 7號信令的功能結構 40

2.4.1 4級結構 41

2.4.2 4級結構與OSI 7層協議並存的結構 42

2.5 信號單元的類型和格式 44

2.5.1 SU的格式 44

2.5.2 三種SU的功能 45

2.5.3 MSU的格式 46

2.6 電話用戶部分 47

2.6.1 TUP消息的格式 48

2.6.2 同搶與地址信號的發碼方式 50

2.6.3 信令過程 51

思考題 52

第3章 電路交換技術 53

3.1 概述 53

3.1.1 電路交換的特點 53

3.1.2 電路交換機的分類 54

3.2 電路交換機的硬體結構 54

3.2.1 話路子系統 55

3.2.2 控制子系統 60

3.2.3 處理機間通信 63

3.3 數字交換網路的結構 64

3.3.1 基本交換單元 66

3.3.2 交換網路 70

3.4 電路交換機的控制軟體 72

3.4.1 程式控制交換軟體 73

3.4.2 呼叫處理程序 75

3.4.3 程序的執行管理 81

3.4.4 故障處理 83

3.4.5 呼叫處理過程 85

3.5 電路交換機的指標體系 86

3.5.1 性能指標 86

3.5.2 服務質量指標 87

3.5.3 可靠性指標 88

3.5.4 運行維護性指標 88

3.6 電路交換典型機 88

3.6.1 FETEX-150數字交換機 88

3.6.2 S-1240數字交換機 99

思考題 108

第4章 分組交換技術 110

4.1 概述 110

4.1.1 分組交換的產生背景 110

4.1.2 分組交換的概念 111

4.1.3 分組交換的優缺點 111

4.1.4 分組交換面臨的問題 112

4.2 分組交換原理 113

4.2.1 統計時分復用 113

4.2.2 邏輯通道 114

4.2.3 虛電路和數據報 114

4.3 X.25協議 117

4.3.1 分層結構 117

4.3.2 物理層 117

4.3.3 數據鏈路層 118

4.3.4 分組層 120

4.4 分組交換機 123

4.4.1 分組交換機在分組網中的作用 123

4.4.2 分組交換機的功能結構 124

4.4.3 分組交換機的指標體系 125

4.4.4 DPN-100型分組交換機 126

4.5 幀中繼技術 130

4.5.1 幀中繼的基本原理及技術特點 130

4.5.2 幀中繼交換機 136

思考題 138

第5章 ATM交換技術 139

5.1 ATM技術介紹 139

5.1.1 ATM基礎知識 139

5.1.2 ATM技術的特點 140

5.1.3 虛通道、虛通道、虛連接 141

5.2 B-ISDN協議參考模型 142

5.2.1 協議參考模型 142

5.2.2 模型分層介紹 142

5.3 物理層 144

5.3.1 物理介質子層 144

5.3.2 傳輸匯聚子層 145

5.4 ATM層協議 146

5.4.1 ATM信元的信頭結構 146

5.4.2 ATM層功能 148

5.5 ATM適配層(AAL)協議 149

5.5.l AAL的結構、功能、業務類別及協議類型 149

5.5.2 AAL1 151

5.5.3 AAL2 153

5.5.4 AAL3/4 155

5.5.5 AAL5 158

5.6 ATM交換技術 159

5.6.1 信元交換的過程 159

5.6.2 ATM交換機的基本組成結構 160

5.6.3 ATM交換單元的結構 161

5.6.4 ATM交換網路 163

5.6.5 ATM交換網路的選路控制方法 167

5.6.6 交換節點信元轉發 168

5.7 ATM信令 170

5.7.1 信令協議的體系結構 170

5.7.2 信令消息 171

5.7.3 ATM網路的呼叫控制過程 172

5.8 ATM網路的業務量管理 174

5.8.1 網路資源管理 175

5.8.2 呼叫接納控制 175

5.8.3 使用參數控制 176

5.8.4 整形 177

5.8.5 信元丟失和優先順序控制 178

5.8.6 流量控制與擁塞控制 178

思考題 179

第6章 區域網交換技術 181

6.1 區域網的基本概念 181

6.1.1 區域網的體系結構 181

6.1.2 Ethernet標準 182

6.1.3 共享介質區域網的缺點 185

6.1.4 交換型區域網 186

6.2 第二層交換 187

6.2.1 基本概念 187

6.2.2 工作原理 188

6.2.3 性能參數 193

6.2.4 組網示例 193

6.3 第三層交換 193

6.3.1 基本概念 193

6.3.2 主要的第三層交換技術介紹 196

6.4 第四層交換 198

思考題 199

第7章 面向IP的交換技術 200

7.1 TCP/IP協議 200

7.1.1 TCP/IP分層模型 200

7.1.2 TCP/IP模型各層的功能 202

7.2 IP編址方式 203

7.2.1 傳統分類編址方式 203

7.2.2 子網編址方式 204

7.2.3 無分類編址方式——CIDR 205

7.3 傳統路由器的工作原理 207

7.3.1 路由器完成的功能和硬體結構 207

7.3.2 路由器的工作原理 211

7.3.3 路由及路由協議介紹 214

7.3.4 傳統路由器面臨的問題 220

7.4 IP與ATM結合的技術 220

7.4.1 ATM與IP結合的模型 221

7.4.2 IP與ATM結合的驅動方式 223

7.4.3 基於ATM的區域網互連——區域網模擬 224

7.4.4 經典的IP over ATM 225

7.4.5 基於ATM的多協議傳輸 227

7.4.6 IP交換 229

7.4.7 標籤交換 232

7.5 多協議標記交換技術——MPLS 236

7.5.1 MPLS的一些基本概念 236

7.5.2 網路體系結構 238

7.5.3 MPLS路由器的工作原理 239

7.5.4 MPLS標記的分配方法 240

7.5.5 標記交換路徑（LSP）的建立 241

7.5.6 標記分發協議 243

7.5.7 LANE、IPOA、MPOA、標籤交換、MPLS的比較 246

思考題 247

第8章 交換新技術介紹 249

8.1 節點功能的變遷 249

8.1.1 業務控制和交換的分離 249

8.1.2 業務、呼叫控制和承載分離 252

8.1.3 通信網路的演變 254

8.2 軟交換技術 256

8.2.1 軟交換技術產生的背景 256

8.2.2 軟交換方案舉例 257

8.2.3 基於軟交換技術的網路體系結構 258

8.2.4 軟交換技術的標準化進展 260

8.3 光交換技術 261

8.3.1 光交換技術簡介 261

8.3.2 光交換器件 262

8.3.3 光交換 266

8.3.4 光交換技術的發展狀況 275

思考題 276

附錄 英文縮寫辭彙表 277

參考文獻 285