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本书基于新技术成果和新型交换设备的发展应用，结合作者多年教学的心得和体会，在第3版的基础上重构教材内容编写而成。本书以程控交换、ATM交换、MPLS、软交换到IMS技术的发展为线索，对现代交换技术进行系统介绍。全书分为8章，包括交换技术概述、程控交换技术、移动交换技术、ATM交换技术、MPLS技术、软交换技术、IMS技术和新型网络交换技术。本书注重基本概念、基本原理和实用性，力求做到内容新颖、知识全面、由浅入深、通俗易懂。

第1章  交换技术概述	1
1.1  交换的基本概念	1
1.1.1  交换的引入	1
1.1.2  交换节点的基本功能	2
1.2  交换技术的分类	2
1.2.1  模拟交换与数字交换	3
1.2.2  布控交换与程控交换	5
1.2.3  电路交换与分组交换	5
1.2.4  窄带交换与宽带交换	10
1.3  交换技术的发展	10
1.3.1  电话交换技术的发展	10
1.3.2  分组交换技术的发展	13
1.3.3  ATM交换技术的发展	15
1.3.4  IP交换技术的发展	17
复习思考题	21
第2章  程控交换技术	23
2.1  程控交换机的总体结构	23
2.2  话路系统的硬件实现技术	24
2.2.1  数字交换网络	24
2.2.2  用户级话路	33
2.2.3  中继接口电路	38
2.2.4  信号部件	40
2.3  呼叫处理的基本原理	41
2.3.1  呼叫接续过程概述	42
2.3.2  用户线监视扫描及呼叫识别	45
2.3.3  去话分析处理	49
2.3.4  用户拨号扫描及识别接收	52
2.3.5  号码分析处理	56
2.3.6  来话分析与呼出被叫	57
2.3.7  状态分析处理	59
2.3.8  接通话路及话终处理	61
2.4  电话交换信令方式	62
2.4.1  信令的概念	62
2.4.2  信令的类型	63
2.4.3  用户线信令	65
2.4.4  局间信令	66
复习思考题	70
第3章  移动交换技术	72
3.1  移动交换系统概述	72
3.1.1  移动通信系统组成	72
3.1.2  移动交换的主要特征	75
3.2  移动交换控制原理	75
3.2.1  移动呼叫处理	75
3.2.2  移动交换的基本技术	78
3.3  移动交换的相关接口	82
3.3.1  5GC接口	82
3.3.2  gNB接口	84
3.4  移动交换技术演进	85
3.4.1  移动通信系统发展	85
3.4.2  4G系统相关技术	87
3.4.3  5G系统相关技术	88
复习思考题	89
第4章  ATM交换技术	90
4.1  ATM概述	90
4.1.1  ATM的基本概念	90
4.1.2  ATM交换系统的基本结构	93
4.1.3  ATM交换的协议参考模型	95
4.2  ATM交换网络的构造机理	99
4.2.1  基本交换结构	99
4.2.2  ATM多级交换网络	104
复习思考题	108
第5章  MPLS技术	110
5.1  MPLS网络和关键技术	110
5.1.1  MPLS的网络体系结构	110
5.1.2  MPLS网络工作原理	116
5.1.3  实现MPLS的关键技术	117
5.2  标记分配协议（LDP）	122
5.2.1  LDP及其消息	122
5.2.2  LDP操作	123
5.2.3  LDP协议规范	131
5.3  标记交换路径（LSP）	132
5.3.1  LSP概述	132
5.3.2  LSP路由选择	134
5.3.3  LSP隧道	136
5.3.4  LSP的快速重选路由	137
5.4  MPLS的工程应用	139
5.4.1  MPLS在流量工程中的应用	140
5.4.2  MPLS的QoS实现	146
复习思考题	150
第6章  软交换技术	152
6.1  软交换概述	152
6.1.1  软交换的基本概念	152
6.1.2  软交换的基本功能	153
6.2  软交换的网络结构	153
6.2.1  基本功能架构	153
6.2.2  各功能层描述	154
6.2.3  网络结构实例	156
6.3  软交换的相关协议	157
6.3.1  软交换接口及其协议	157
6.3.2  H.323协议	159
6.3.3  MGCP	161
6.3.4  H.248/Megaco协议	164
复习思考题	166
第7章  IMS技术	167
7.1  IMS的概念与标准化进程	167
7.1.1  IMS的概念与发展背景	167
7.1.2  IMS的标准化进程	170
7.2  IMS的网络架构	173
7.2.1  IMS体系结构	173
7.2.2  IMS的功能实体	174
7.2.3  IMS的QoS	179
7.2.4  IMS与软交换的区别	180
7.3  IMS的相关接口协议	181
7.3.1  SIP	181
7.3.2  SDP	187
7.3.3  其他相关协议	187
7.4  IMS呼叫流程	188
7.4.1  用户注册流程	188
7.4.2  用户基本会话流程	191
7.4.3  用户与CS网的互通流程	194
7.5  IMS系统应用	197
7.5.1  典型IMS设备	197
7.5.2  设备组网应用	204
复习思考题	208
第8章  新型网络交换技术	209
8.1  光交换技术	209
8.1.1  光交换概述	209
8.1.2  光交换器件	210
8.1.3  光交换网络	212
8.1.4  光交换系统	218
8.1.5  光交换在ASON中的应用	220
8.2  SDN技术	222
8.2.1  SDN概述	222
8.2.2  SDN的整体架构	223
8.2.3  SDN技术的应用场景	225
8.3  NFV技术	227
8.3.1  NFV概述	227
8.3.2  NFV系统的整体架构	228
8.3.3  NFV技术的应用场景	229
复习思考题	230
附录A  英文缩略词	231
参考文献	246

交换设备是通信网中的关键设备，交换技术是通信网中的核心技术。随着人们对信息的需求日益扩大，通信网不断向数字化、智能化、综合化、宽带化、个人化方向快速发展，传统交换技术的局限日益显现，各种新型交换技术不断涌现并得到应用。因此，掌握现代交换技术及设备的基本原理，对从事通信工程、电子信息工程等专业相关工作的技术人员来说是十分必要的。
本书基于新技术成果和新型交换设备的发展应用，结合作者多年教学的心得和体会，在第3版的基础上重构教材内容编写而成。由于技术发展得很快，需要讲述的内容很多；但限于篇幅，不可能对所有内容都进行详细的叙述。因此，本书以程控交换、ATM交换、MPLS到IMS技术的发展为线索，重点介绍了程控交换、MPLS和IMS技术，简述了移动交换的技术特点、ATM交换的基本机理和软交换技术，最后简述了光交换、SDN、NFV等新型网络交换技术。
全书共8章。第1章是交换技术概述，从人们较为熟悉的电话通信入手，引入交换的基本概念和交换技术的发展，并对基于电路交换和分组交换的各类交换技术进行了比较。第2章是程控交换技术，重点讨论了T型时分接线器的工作原理、用户/中继接口电路的功能组成，按照用户摘机呼出、去话分析、拨号识别、号码分析、来话分析与呼出被叫、状态分析到话终处理的日常拨打电话工作流程，分析讨论了呼叫接续工作原理，讲述了电话交换信令方式。第3章是移动交换技术，在系统概述的基础上，着重介绍了移动交换中的控制原理和越区切换、漫游、网络安全等基本技术，并简述了移动交换的相关接口和技术演进。第4章是ATM交换技术，在简述ATM基本概念、系统组成和协议参考模型的基础上，重点讨论了ATM交换网络的构造机理。第5章是MPLS技术，首先解释了MPLS的网络体系结构和工作原理，然后讨论了标记分配协议（LDP）、标记交换路径（LSP）等关键技术，最后介绍了MPLS技术在流量工程、QoS实现等方面的工程应用。第6章是软交换技术，包括软交换的基本概念、网络结构、相关协议。第7章是IMS技术，从IMS的概念与标准化进程入手，引入了IMS的网络架构、相关接口协议和呼叫流程，并介绍了典型IMS系统应用。第8章是新型网络交换技术，简述了光交换技术、SDN技术和NFV技术的相关内容。
本书主要有以下几个特点：
（1）内容安排独具匠心。将传统继承与技术发展相结合，合理精选教材内容，将交换技术的过去、现在和将来有机地编排在一起，既能使学生通过本书的学习对各种现代交换技术有一个全面的认识与了解，又能以技术发展的脉络增强学生的创新意识和创新热情。
（2）知识层次深浅得当。将现实应用与未来发展相结合，以典型设备的直观应用引导学生对深奥理论的理解和掌握，注重基本概念和基本原理，力求做到内容新颖、概念准确、知识全面、深浅有度。
（3）语言通俗流畅。用通俗易懂的语言表述枯燥抽象的技术原理，以提高学生的阅读兴趣和阅读效率。
本书由张中荃主编，参加编写的还有白文华、田八林、杨恒、王程锦、金凤，全书由张中荃教授统稿和修改，王程锦负责校对。由于编者水平所限，书中错误与不当之处难以避免，敬请读者斧正。

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现代交换技术（第4版）