现代交换原理（附电子教案）/高等院校通信与信息专业规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李生红，张月国，单蓉胜 等 编

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• 通信原理
• 交换原理
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• 高等教育
• 教材
• 通信工程
• 信息技术
• 规划教材
• 现代通信
• 网络技术

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111245674

版次：1

商品编码：12138752

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 高等院校通信与信息专业规划教材

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

字数：407000

正文语种：中文

内容简介

　　《现代交换原理/高等院校通信与信息专业规划教材》主要介绍各类交换技术的基本概念和原理，并尽可能反映其新的进展。全书共9章，主要内容包括：通信网与交换的关系、交换的基本技术及分类；交换网络的基础理论；信令的基础知识和七号信令系统；电路交换的概念及原理、数字程控交换的原理及主要相关技术；分组交换和帧中继的基本原理及主要相关技术；ATM交换的基本概念、交换原理、交换系统及相关技术等；TCP/IP、传统路由器的工作原理、第三层交换的概念及基本原理、相应典型技术等；下一代网络的概述、软交换的基本原理、主要相关技术和所提供的服务及应用等；光交换的定义、元件、光交换技术及光交换机简介等。书中各章节也都附有习题，可作为课堂教学的巩固和延续。
　　《现代交换原理/高等院校通信与信息专业规划教材》可作为高等院校电子信息类相关专业的通信网络领域教材，也可作为通信领域工程技术人员的培训教材和参考书。

内页插图

目录

出版说明
前言

第1章 概论
1．1 通信网与交换
1．1．1 通信的目的与通信系统的组成
1．1．2 通信网
1．2 通信交换的基本技术
1．2．1 接口技术
1．2．2 互连技术
1．2．3 信令技术
1．2．4 控制技术
1．3 交换技术分类
1．4 小结
1．5 习题

第2章 交换网络
2．1 信号复用方式
2．2 交换单元
2．2．1 基于时分结构的典型交换单元
2．2．2 基于空分结构的交换单元
2．3 点到点多级交换网络
2．3．1 多级交换网络的概念
2．3．2 T一S组合型多级交换网络
2．3．3 CLOS网络
2．3．4 Cantor网络
2．3．5 Banyan网络
2．4 多点连接交换网络
2．4．1 基本概念
2．4．2 紧凑超集中器及超集中器的构建
2．4．3 拷贝网的构建
2．4．4 组播S连接交换网络的构建
2．5 小结
2．6 习题

第3章 信令系统
3．1 信令系统概述
3．1．1 信令系统
3．1．2 信令的定义
3．1．3 信令编码
3．1．4 信令传输
3．1．5 信令处理
3．2 七号信令
3．2．1 七号信令网
3．2．2 七号信令系统的基本功能结构
3．2．3 七号信令系统协议分层结构
3．2．4 信令消息单元基本格式
3．2．5 消息传递部分
3．2．6 SCCP
3．2．7 TCAP
3．2．8 与具体业务有关的用户及应用部分
3．3 小结
3．4 习题

第4章 电路交换和数宇程控交换
4．1 电路交换
4．1．1 基本电路交换
4．1．2 多速率电路交换
4．1．3 快速电路交换
4．2 数字程控交换
4．2．1 数字程控交换的基本原理
4．2．2 数字程控交换系统的硬件组成
4．2．3 数字程控交换系统的软件组成
4．2．4 呼叫处理
4．3 小结
4．4 习题

第5章 分组交换和帧中继
5．1 分组交换
5．1．1 分组交换的工作原理
5．1．2 分组交换的核心技术
5．1．3 X．2 5协议．_
5．2 帧中继
5．2．1 帧中继概述
5．2．2 帧中继协议
5．2．3 帧中继操作
5．3 小结
5．4 习题

第6章 ATM交换
7．6 小结
7．7 习题

第8章 软交换
8．1 下一代网络
8．1．1 NCN的定义及重要特征
8．1．2 NGN的体系结构
8．1．3 支撑NCN的主要技术
8．2 软交换的定义及特点
8．3 软交换的体系结构
8．4 一些典型的网元设备
8．4．1 媒体网关控制器
8．4．2 媒体网关
8．4．3 信令网关
8．5 软交换涉及的几种主要协议
8．5．1 H．2 48协议
8．5．2 H．3 23
8．5．3 会话启动协议
8．5．4 SIP和H．3 23的比较
8．6 小结
8．7 习题

第9章 光交换
9．1 光交换概述
9．2 典型的光交换元器件
9．2．1 光开关
9．2．2 光耦合器
9．2．3 波长转换器
9．2．4 光缓存器
9．3 光交换技术的分类
9．4 典型的光路光交换
9．4．1 空分光交换
9．4．2 时分光交换
9．4．3 波分光交换
9．4．4 码分光交换
9．4．5 自由空间光交换
9．4．6 混合光交换
9．5 典型的分组光交换
9．5．1 光分组交换
9．5．2 光突发交换
9．5．3 光标记交换
9．5．4 ATM光交换
9．6 光交换机
9．6．1 声学光交换机
9．6．2 微机电光交换机
9．7 小结
9．8 习题

附录缩略语
参考文献

前言/序言

　　交换技术是通信网络领域的一项重要技术。
　　本书首先从通信网和交换的关系出发，介绍了交换技术的基础知识；然后介绍交换网络和信令系统这两个交换系统的重要组成部分，最后，介绍几种现代典型的交换技术和新交换技术。
　　全书共9章。第1章概论，讲解通信网与交换的关系、交换的基本技术及分类，后续各章将在本章基础上展开。第2章和第3章分别介绍交换系统的重要组成——交换网络和信令系统。由于交换网络是构造交换系统的核心，第2章对交换网络的理论知识进行了系统详尽的介绍；信令系统可以看作是交换系统的中枢神经系统，信息在交换系统中的交互依赖于信令来实现，所以第3章专门介绍了信令系统的基本知识，并将重点放在现代通信网的重要信令系统——七号信令系统。第4章至第9章分别以单独章节阐述典型的及新的现代交换技术，包括：电路交换及数字程控交换、分组交换及帧中继、ATM交换、第三层交换、软交换、光交换等。书中着重介绍各种交换技术的原理、组织结构和特点，但不直接涉及具体的交换机。
　　本书由李生红教授担任主编，主持制定了编写大纲。第1～9章主要由李生红编写；张月国参与了第3、6、8章内容的编写；单蓉胜参与了第2、7章内容的编写；林祥参与了第5、9章内容的编写；孙锬锋参与了第4、5章内容的编写。参加本书编写的还有李剑、姚丹红、李燕、郑燕双、沈航、肖杰雄等。

《现代交换原理（附电子教案）》 书籍简介 本书是一部面向高等院校通信与信息专业学生的权威教材，深入浅出地阐述了现代通信交换的核心原理、技术演进、关键设备以及未来发展趋势。全书体系完整，内容翔实，理论与实践相结合，旨在帮助读者建立起坚实的专业知识基础，掌握现代通信交换领域的最新动态。 第一部分：通信交换概述与发展历程 本部分首先为读者勾勒出通信交换的基本概念与发展脉络。我们将从最原始的通信方式入手，回顾电报、电话时代的交换方式，进而深入探讨电话交换系统的演进，包括步进式交换机、纵横制交换机等经典技术的原理与局限性。在此基础上，我们将重点介绍电路交换、报文交换和分组交换这三种基本的交换模式，分析它们的特点、适用场景以及在通信网络中的作用。 通信交换的定义与分类： 明确通信交换在整个通信系统中的地位和功能，介绍按交换方式（电路交换、报文交换、分组交换）、按传输媒体（有线、无线）、按网络层次等多种维度的分类方法。 电话交换系统的演进： 人工交换： 介绍早期人工接线员进行电路连接的工作原理，及其效率低、可靠性差的缺点。 步进式交换机： 讲解步进式交换机的机械结构、工作原理（如步进电机、接触器）以及其在早期电话网络中的应用。 纵横制交换机： 深入分析纵横制交换机的矩阵式连接结构，以及其相对于步进式交换机的优势（如更高的效率、更大的容量）。 电子交换机（SPC）： 介绍电子交换机的出现对通信交换带来的革命性变化，包括存储程序控制（SPC）的概念、软件控制的灵活性与可编程性。 三种基本交换模式的比较： 电路交换： 详细解释电路交换的特点（独占信道、实时性强、数据率固定），分析其在电话通信中的适用性，并指出其资源利用率低的缺点。 报文交换： 介绍报文交换的工作原理（存储转发、非实时性），分析其在早期数据通信中的应用，以及其延迟较大、不适用于实时通信的局限。 分组交换： 深入阐述分组交换的核心思想（将数据分割成数据包、独立路由、动态共享信道），分析其在现代数据网络中的优势（高效的信道利用率、较强的鲁棒性、支持不同速率的数据），并探讨其带来的拥塞问题。 数字通信与交换的兴起： 介绍数字信号在通信中的优势，以及数字交换技术（如PCM编码）如何推动了通信网络的数字化和智能化。 第二部分：现代数字交换技术 本部分将聚焦于现代通信网络的核心——数字交换技术。我们将详细讲解时分交换（TDM）和空分交换（SDM）的原理，并重点介绍最为关键的分组交换技术，包括数据报和虚电路两种工作模式。同时，还将深入探讨IP网络中的核心路由机制。 时分交换（TDM）： 基本原理： 详细阐述时分交换如何将一条传输线路的时间分割成若干个时间隙，轮流分配给不同的用户。 同步时分交换（STDM）： 介绍同步时分交换的工作方式，以及其在传统PSTN网络中的应用。 异步时分交换（ATDM）/统计时分复用（STDM）： 讲解异步时分交换如何根据用户实际需求动态分配时间隙，提高信道利用率，并分析其在现代数据网络中的重要性。 空分交换（SDM）： 基本原理： 介绍空分交换如何通过空间上的连接来建立通信通路。 矩阵交换： 讲解矩阵交换的结构和工作方式。 光交换： 探讨光交换技术在光通信网络中的应用，以及其在高带宽、低延迟方面的优势。 分组交换技术详解： 数据报（Datagram）模式： 详细解释数据报的工作原理，包括每个数据包独立路由、目的地地址包含在每个数据包中。分析其优点（灵活性、鲁棒性）和缺点（报文乱序、丢失的可能）。 虚电路（Virtual Circuit）模式： 深入讲解虚电路的工作流程，包括建立连接、传输数据、拆除连接。分析其优点（有序传输、可靠性高）和缺点（连接建立开销、灵活性较低），并指出其在ATM网络等中的应用。 IP网络中的路由机制： 路由协议（Routing Protocols）： 介绍静态路由和动态路由的概念，并重点讲解RIP、OSPF、BGP等经典动态路由协议的工作原理、区别以及在互联网中的作用。 路由表（Routing Table）： 阐述路由表的作用，以及路由器如何根据路由表选择最佳路径。 拥塞控制（Congestion Control）： 探讨分组交换网络中拥塞的产生原因、危害，以及各种拥塞控制机制（如流量控制、拥塞避免）的工作原理。 第三部分：现代通信交换设备与技术 本部分将深入探讨现代通信网络中扮演关键角色的各类交换设备，包括程控交换机、数据交换机、路由器、以及正在兴起的软交换技术。同时，还将介绍与交换技术密切相关的多种传输技术。 程控交换机（Stored Program Control Exchange）： 硬件结构： 介绍程控交换机的核心组成部分，如接口电路、开关矩阵、控制器（CPU）、内存等。 软件系统： 阐述程控交换机的软件系统，包括操作系统、交换控制程序、路由选择程序等，以及软件控制带来的可编程性和灵活性。 主要功能： 讲解程控交换机提供的各种业务功能，如呼叫接续、号码转换、计费、信令处理等。 数据交换机（Data Switch）： 以太网交换机： 详细介绍以太网交换机的硬件结构（MAC层控制器、缓冲区、ASIC芯片）、工作原理（MAC地址学习、帧转发、端口隔离），以及不同类型的以太网交换机（如二层交换机、三层交换机）。 帧中继（Frame Relay）、ATM交换机： 简要介绍帧中继和ATM交换机的基本原理和在数据通信中的作用。 路由器（Router）： 功能与原理： 深入讲解路由器的核心功能——连接不同网络、根据IP地址进行寻址和路由选择。 硬件构成： 介绍路由器的硬件组成，如CPU、内存、接口板、ASIC等。 路由查找过程： 详细阐述路由器如何进行路由查找，包括最长前缀匹配原则。 高级路由功能： 介绍NAT（网络地址转换）、QoS（服务质量）等路由器提供的增值功能。 软交换（Softswitch）： 概念与架构： 介绍软交换的概念，即基于软件的控制平台，将呼叫控制功能与底层传输网络分离。 关键组成： 讲解软交换架构中的媒体网关（Media Gateway）、媒体网关控制器（MGW Controller）、应用服务器（Application Server）等组件。 优势与应用： 分析软交换在融合通信、IP语音（VoIP）等领域的优势和应用前景。 相关传输技术： PCM（Pulse Code Modulation）： 介绍脉冲编码调制在语音信号数字化中的作用。 SDH/SONET（Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical Networking）： 讲解SDH/SONET在光纤传输网络中的同步传输机制和分层复用技术。 DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）： 介绍密集波分复用技术如何实现光纤传输容量的极大提升。 第四部分：信令与网络协议 信令在通信交换中扮演着“交通警察”的角色，负责控制和管理呼叫的建立、释放以及网络资源的分配。本部分将重点介绍ISDN信令、SS7信令系统，以及IP网络中支撑交换功能的TCP/IP协议族。 信令（Signaling）概述： 信令的作用： 解释信令在通信过程中的关键作用，包括用户指令传输、网络状态信息传递、资源分配与释放等。 信令的分类： 介绍信令的分类，如线路信令、用户信令、公共信道信令等。 ISDN（Integrated Services Digital Network）信令： 基本概念： 介绍ISDN的出现及其为通信带来的整合服务。 ISDN用户-网络接口（UNI）信令： 讲解ISDN用户侧信令的特点和协议。 ISDN网络-网络接口（NNI）信令： 介绍ISDN网络侧信令的机制。 SS7（Signaling System No. 7）信令系统： 架构与层次： 详细阐述SS7信令系统的分层结构，包括用户部分（UP）、传输网络（TNS）、信令网络（SNS）。 关键协议： 重点介绍ISUP（ISDN User Part）、TCAP（Transaction Capabilities Application Part）、MTP（Message Transfer Part）等SS7协议的功能和工作原理。 应用场景： 分析SS7在公共电话交换网（PSTN）中的广泛应用，以及其支持的各种增值业务。 TCP/IP协议族： 分层模型： 介绍TCP/IP模型的四层或五层结构，以及各层的功能。 IP（Internet Protocol）： 深入讲解IP协议的寻址机制（IPv4和IPv6）、数据包格式、以及无连接、不可靠的数据传输特性。 TCP（Transmission Control Protocol）： 详细阐述TCP协议的可靠传输机制，包括三次握手、四次挥手、流量控制、拥塞控制、差错校验等。 UDP（User Datagram Protocol）： 介绍UDP协议的特点，即无连接、尽力而为的传输，以及其在实时通信、DNS等场景的应用。 其他重要协议： 简要介绍ARP、ICMP、HTTP、FTP、DNS等在IP网络中支撑交换和应用的关键协议。 第五部分：现代交换网络的应用与发展 本部分将探讨现代交换原理在各种通信网络中的实际应用，包括移动通信网络、IP网络、以及正在兴起的下一代网络技术。最后，还将展望未来通信交换的发展趋势。 移动通信网络中的交换： GSM/CDMA交换原理： 介绍2G移动通信中的电路交换和分组交换技术。 3G/4G/5G网络中的分组交换： 重点讲解3G、4G（LTE）和5G网络如何全面采用基于IP的分组交换技术，以及其在数据业务、移动互联网方面的支持。 移动核心网架构： 介绍移动通信核心网（如EPC、5GC）中的关键交换节点和功能。 IP网络（互联网）中的交换： 互联网的交换方式： 强调互联网是典型的分组交换网络。 核心网与接入网的交换： 分析互联网中骨干网、城域网、接入网的交换设备和技术。 CDN（Content Delivery Network）： 介绍CDN如何通过分布式节点优化内容分发，减轻核心交换网络的压力。 下一代网络（NGN）与融合通信： NGN的概念与架构： 介绍下一代网络的愿景，即实现语音、数据、视频等多种业务的融合。 IMS（IP Multimedia Subsystem）： 详细讲解IMS作为构建NGN和融合通信核心的体系结构，以及其在实现跨平台、跨业务融合中的作用。 VoIP（Voice over IP）技术： 介绍VoIP的原理、协议（如SIP、H.323）以及其在现代通信中的普及。 未来发展趋势： 软件定义网络（SDN）： 探讨SDN如何通过将控制平面与数据平面分离，实现网络的灵活编程和自动化管理。 网络功能虚拟化（NFV）： 介绍NFV如何将传统的硬件网络设备功能虚拟化为软件，部署在通用服务器上，提高网络的灵活性和效率。 边缘计算（Edge Computing）： 分析边缘计算如何将计算和存储能力部署在更靠近用户或数据源的网络边缘，减少延迟，提高响应速度。 人工智能与机器学习在交换网络中的应用： 展望AI/ML在网络优化、故障预测、资源调度等方面的潜力。 附录：电子教案的使用说明 本书提供的电子教案旨在辅助读者更有效地学习和掌握教材内容。教案中包含PPT演示文稿、习题解答、关键概念梳理、以及推荐的参考资料等。读者可以根据自己的学习进度和需求，灵活使用电子教案，加深对理论知识的理解，并通过实践练习巩固所学技能。 总结 《现代交换原理（附电子教案）》力求为通信与信息专业的学生提供一套全面、深入、与时俱进的学习资源。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解现代通信交换的奥秘，为未来在通信领域的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我的第一印象是比较专业和严谨，配色和字体都透露着一种学术的气息。我目前在学习过程中，最希望能够解答的一个困惑是如何在不同的网络环境中实现高效的数据传输。例如，在物联网（IoT）大规模部署的今天，成千上万的设备如何接入网络，它们产生的海量数据又如何被有效地汇聚和交换？这其中涉及到的资源分配、协议选择、以及安全性问题，都是我非常想在《现代交换原理》这本书中找到答案的。从书名来看，它很可能涵盖了从传统的IP交换到更先进的虚拟化交换技术，比如如何在云环境中实现灵活的网络功能部署，或者如何利用SDN技术实现网络的可编程性和自动化管理。这些都是当前通信技术发展的前沿，如果这本书能够提供清晰的原理讲解和实际的应用案例，那将非常有价值。我尤其期待它能介绍一些关于网络性能优化的方法和技术，毕竟在通信领域，效率和延迟是决定用户体验的关键因素。

评分☆☆☆☆☆

我最近开始接触《现代交换原理》这本书，虽然我暂时还没来得及细读内容，但这本书的标题就深深地吸引了我，尤其是“现代交换原理”这几个字，让我对它在构建未来通信网络中所扮演的关键角色充满了好奇。我目前最感兴趣的是，在5G以及未来6G通信技术迅猛发展的背景下，交换技术是如何演进以适应更高带宽、更低延迟、以及海量连接的需求的。这本书是否会深入探讨诸如分组交换的各种技术细节，例如交换芯片的设计原理、报文的转发机制、以及各种交换算法的优劣？我尤其希望它能解释清楚，当网络流量激增时，交换机是如何进行有效的流量调度和拥塞管理的，这对于保证网络的稳定性和可靠性至关重要。此外，“高等院校通信与信息专业规划教材”的定位，让我相信这本书会提供一个全面而系统的知识体系，帮助我理清思路，从基础概念出发，逐步掌握现代通信网络的核心技术。

评分☆☆☆☆☆

最近在啃一本叫做《现代交换原理（附电子教案）/高等院校通信与信息专业规划教材》的书，虽然还没来得及深入到书本的核心内容，但光是翻阅目录和前言，就足以让我感到一阵兴奋。首先，这本书的出版定位就非常吸引人——“高等院校通信与信息专业规划教材”，这说明它在学术严谨性上是有保障的，内容不会过于浅显或流于表面。看到“现代交换原理”这个名字，我立刻联想到了未来通信网络的骨架，从传统的电路交换到如今无处不在的分组交换，再到更前沿的软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV），这些概念的演进和原理的剖析，绝对是通信领域从业者和学习者必须掌握的知识。这本书的结构似乎是循序渐进的，从基础的概念入手，逐步深入到复杂的网络架构和协议。特别值得一提的是，“附电子教案”这一点，这对于自学或者需要复习的学生来说简直是福音，能够提供更加直观的学习资源，配合书本内容，想必学习效率能大大提升。我个人对网络传输的效率和可靠性一直很感兴趣，这本书的名字让我对它能深入讲解这些方面充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

拿到《现代交换原理（附电子教案）/高等院校通信与信息专业规划教材》这本书，我首先注意到的是它作为“高等院校通信与信息专业规划教材”的定位，这给了我一种权威感和可靠感，预示着内容会比较系统和深入。目前我在学习中，比较关注的是如何理解和掌握网络中数据的分发和转发机制，以及在复杂网络拓扑下如何确保服务的质量（QoS）。从书名“现代交换原理”可以推测，这本书很可能会详细讲解不同类型的交换技术，比如以太网交换、IP交换，甚至可能涉及到光交换和无线交换等。我希望它能清晰地阐述每种交换方式的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。同时，“电子教案”的附带让我觉得这本书的学习体验会更加丰富，可能包含一些交互式的图表、模拟实验或者在线测试，这对于巩固理论知识非常有帮助。如果这本书能让我对网络拥塞控制、流量工程等方面有更深的理解，那我将非常满意。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《现代交换原理》的整体印象，就像是走进了一个信息高速公路的指挥中心。我关注的重点，在于它能否清晰地阐释清楚那些支撑起我们今天信息时代运转的“幕后英雄”——交换机的运作机制。想象一下，当你在网上搜索信息、观看视频、或者进行视频通话时，数据是如何在茫茫网海中准确无误地找到目的地？这背后必然涉及复杂的路由选择、拥塞控制、流量管理等一系列精密的算法和技术。这本书的标题“现代交换原理”让我觉得它很可能触及到这些核心话题，从二层交换到三层交换，再到更高级的MPLS、SDN等技术，它们是如何协同工作的，又是如何应对日益增长的网络流量和不断变化的应用需求的？这本书的“规划教材”属性，也意味着它会提供一个系统性的框架，让读者能够从宏观到微观，逐步理解现代通信网络是如何构建起来的。虽然我还没看到具体的章节内容，但我对它能否为我揭示这些“为什么”和“怎么做”充满了好奇。