现代交换原理与技术
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第2版前言

当前,通信网络技术正面临着百年未遇的巨变,电信网、互联网和有线电视网的融合正在成为网络发展与演进的主题。下一代通信网将是一个以软交换为核心并逐步向IMS过渡,以光网络和分组传送技术为基础,业务开放的,融合语音、数据和多媒体等业务于一体的网络。如何结合通信和电子类专业对通信网与交换课程的教学需要,对纷繁复杂的通信网交换理论、原理和技术进行全面概括和系统梳理,把握成熟、实用与技术热点之间的关系,将该领域最根本、最本质的原理与技术通过本教材呈现给读者,是本次修订的主要目标。

修订后的教材,总体上具有以下特点:

(1)系统性。按照教育认知规律,从通信全程全网的角度,对教材结构和教学内容进行了综合创新,具有鲜明的原理、技术和应用特色。

(2)完整性。将飞速发展的通信网交换技术同基本原理有机地结合起来,对各知识点进行系统梳理,并揭示其产生背景和深刻内涵,内容上精心取舍,形成完整的知识体系。

(3)先进性。教材反映原理透彻、概念清晰、理论联系实际,反映了交换技术的最新发展规律。

(4)适用性。教材深入浅出地反映了交叉学科知识的融合,语言精炼,可读性好,适用性强。

(5)编撰人员具有丰富的教学、科研和工程实践经验,对相关知识的介绍既精辟、又通俗易懂,便于学习理解;既有电信网专家,又有计算机网专家,是通信与计算机的有机融合。

这次修订在内容和结构上所做的调整和变化,具体体现在以下6个方面:

(1)鉴于交换技术正在从传统的电路交换向宽带IP交换、软交换和以IMS为核心的下一代网络演进,数字程控交换技术已不再发展;但基于TDM技术的电信网奠定了通信网与交换技术的理论基础,其成熟的商业模型和管理理念对其他网系的发展具有重要的借鉴意义。因此从教育认知和技术延续的角度,本次修订仍然保留了第1版中第2章和第3章的主要内容,并要求学员掌握;但从实用性和学习理解的角度对部分内容进行了修订和调整。

信令技术是通信网的关键技术之一,信令系统是通信网的神经系统,对信令知识的掌握能够帮助读者更加深刻地理解信息交换过程。本次修订删除了第1版第4章中较陈旧的内容(如中国1号信令),对其他内容略做修改和充实,并结合实际应用增加了相关信令流程。

(2)由于ATM及其应用已基本淡出核心通信网,但ATM交换的原理和技术内涵并不过时,其面向连接、支持多业务和具有服务质量保证的精髓对后续技术的发展具有重要参考意义,因此,本次修订对ATM交换的相关内容进行了精简,主要突出其原理和技术精髓,并将第1版的第5章(分组交换原理与技术)与第7章(ATM交换)进行整合,形成第2版的第5章(分组交换原理与技术),从技术发展和知识结构来说都更为合理。

(3)智能网是在固定和移动通信网中都得到广泛应用的技术,其目的是快速引入新业务。本次修订删除了第1版第6章(智能网业务交换)中一些不太实用的内容,进一步突出智能网的创新思想、概念模型和基本原理;并结合实际对目前广泛应用的固定和移动智能网、典型智能业务及其业务流程等内容进行了充实。

(4)本次修订从计算机网络信息交换的角度,对第1 版中第8、9 章的内容进行了重新设计,将网络交换与IP互连、多层交换与宽带IP网络等相关知识和技术形成体系,通过修订后的第7、8、9 章进行介绍,注重阐述计算机网络交换的体系结构、基础知识和基本原理,并从宽带IP网络承载多业务和满足QOS需求的角度介绍高速路由器和IP承载组网技术;同时注重结合实际,使学员在学习抽象的网络交换理论时能够“触摸”到真实的网络世界,理清计算机网络、互联网、IP通信网等的概念和关系更具针对性。

(5)以软交换为核心的下一代网络是通信网的发展方向。近年来,随着技术的发展和应用的推广,软交换及其相关技术、标准和运营管理日趋成熟,同时NGN的标准化工作又有了新的发展。因此,第10章(NGN与软交换)增加了有关IMS的内容。对于推动通信网演进和融合的新技术,如软交换、IMS和NGN,教材力图从概念和相互关系上进行阐述,并从通信网与交换的角度揭示其内在联系。

(6)由于移动通信的迅猛发展,移动电话对固定电话的替代作用越来越明显,近年来,我国移动通信的内外环境和相关技术发生了很大的变化,2G向3G/4G的演进不但体现在宽带无线接入,其核心网架构也发生了深刻的变化,因此,本次修订对第1 版第11 章(移动交换原理与技术)的内容进行了较大改动。由于基于GSM MAP和基于IS-41的核心网在组网结构和工作原理方面具有相似性,因此,本次修订删除了CDMA移动系统的相关内容,而以GSM/GPRS/WCDMA核心网及其交换技术为主线,阐述移动交换的原理与技术;同时对移动通信的一般呼叫过程、移动性管理、会话管理、安全管理、漫游与切换和主要移动通信业务的信令流程进行阐述,并增加了移动软交换、固移融合等相关内容。便于读者从全程全网的角度理解移动交换的内涵和移动网络的发展演进过程。

本次修订第1、4、5、6、11 章由罗国明负责,第2、3、12 章由张曙光负责,第7、8、9、10 章由沈庆国负责,第9.5 节由彭来献负责,全书由罗国明负责统稿总成,郑少仁教授负责全书的审定工作。

本书在编写过程中,充分听取和吸收了一直从事通信网与交换课程教学的多位资深老师的教学心得和教学体会,并采纳他们对教材修订的建议。特别是郑少仁教授对本书进行了细致的审校,提出了很多中肯的修订意见。同时,教材修订工作得到了解放军理工大学通信工程学院领导的大力支持,通信工程学院电信交换教研室为此提供了许多方便。在此向这些领导、老师、同仁和参考书的编写作者表示衷心的感谢。

根据作者多年的教学实践和应用体会,全书按学时60 学时进行设计;若课程学时数为40学时,建议讲授第1、3、4、5、7、8、10、11章,其他章节可根据需要进行选修。

由于通信网与交换技术发展迅速,加之作者水平有限,书中错误及不当之处,敬请读者批评指正。

编著者

于南京解放军理工大学