现代交换原理与实践 教学大纲

《现代交换技术》教学大纲课程编号111102003课程类别学科基础课程课程名称现代交换技术英文名称ModernSwitchingTechnology学分3建议修读学期5总学时数72其中实学时0实验学时36其他学时0预修课程微机原理、数字信号处理、通信原理考核方式过程性考试评价和目标性考试评价（期末考试）适用专业通信工程专业大纲执笔人大纲审核人一、课程目标《现代交换技术》是通信工程及相关专业一门重要的专业基础课。交换技术是构成通信网的三要素之一，通过本课程的学习，使学生认识交换技术在通信中的重要地位、作用，并理解和掌握现代交换原理与技术。另一方面，本课程从应用角度出发，紧紧围绕交换的核心，比较全面、系统地学习通信网中各种交换技术的基本概念、特点及其工作原理。通过本课程的理论学习，达成如下的教学目标：1.扎实掌握交换的基本原理和特点，掌握程控交换机的结构和工作原理，理解电信网的基本组成、信令系统的作用，掌握多协议标记交换（MPLS）基本原理，掌握软交换技术体系结构、SIP信令等。（支撑毕业要求1、2）2.了解交换技术的形成和发展过程，理解交换的概念和意义，理解电信网的运作机制，提升学生主动查阅和阅读信息理论文献和参考书的能力以及分析解决实际问题的能力，培养科学的思维方法、严谨的科学态度和创新精神。（支撑毕业要求1、2、4）3.掌握PCM编译码原理和30/32路PCM系统的帧结构，能按照要求在实验平台完成实验；掌握数T-S-T字交换网络和S/P与P/S电路的组成与工作原理，熟悉用户模块、模拟中继和数字中继模块的组成与功能，以及音频信号产生、发送和接收的原理等，能在硬交换平台上设计完成相应的实验。（支撑毕业要求4、5）4.深入了解基于软交换的网络结构，能深入分析SIP信令流程，对实验中出现的问题和现象进行分析、解释和处理。（支撑毕业要求4、5）二、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求11.4.掌握通信工程专业知识，并能够综合运用相关知识解决通信工程领域复杂工程问题。课程目标1课程目标2毕业要求22.3.能够运用通信工程专业知识，并通过文献研究，深入分析通信工程领域的复杂工程问题，并获得有效结论。课程目标1课程目标2毕业要求44.1.通过文献检索，读书笔记、课程论文、毕业论文，科技创新等活动训练养成批判性思维及独立思考、自主学习的习惯和一定的创新意识和探究能力。课程目标2毕业要求44.2.能够根据科学或者应用目标设计实验，确定需要的材料、器件及系统。课程目标3课程目标4毕业要求44.3.能够对实验或设计过程的正确性加以控制，对实验中出现的问题和现象进行分析、解释和处理。课程目标3课程目标4毕业要求44.4.能够从理论上对实验结果进行分析和归纳，得到合理有效的结论。课程目标3课程目标4毕业要求55.2.熟练掌握仿真、预测等现代工具，能够对复杂工程问题进行分析、设计与仿真。课程目标3课程目标4毕业要求55.3.能够理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势和局限性。课程目标3课程目标4三、教学内容及课时安排 第一章概论（2课时，支撑课程目标1，2）1.1交换的概念1.2交换方式1.3交换与路由1.4NGN和软交换第二章程控数字电话交换（4课时，支撑课程目标1，3）2.1程控数字电话交换系统结构2.2程控数字交换原理与交换网络2.3程控数字交换机的控制系统2.4程控数字交换机的接口与外设2.5程控数字交换机的软件系统第三章电信交换网络（6课时，支撑课程目标2，3）3.1电信交换网络基本技术3.2基本交换单元的扩展3.3多级交换网络结构3.4无阻塞CLOS网络3.5电信网规程第四章信令系统（4课时，支撑课程目标3）4.1信令系统的概念4.2随路信令4.3NO.7公共信道信令第五章宽带综合业务数字网与ATM交换（4课时，支撑课程目标2）5.1ISDN技术5.2B-ISDN的协议参考模型5.3ATM交换技术第六章软交换技术（4课时，支撑课程目标1，4）6.1软交换基本概念6.2软交换的主要协议6.3SIP协议第七章IP多媒体子系统技术（4课时，支撑课程目标4）7.1概述7.2IMS的主要功能实体7.3IMS的接口7.4IMS的通信流程7.5IMS的发展现状与应用第八章移动交换技术（4课时，支撑课程目标1，4）8.1移动交换概述8.2移动交换基本原理8.3移动交换接口与信令8.4VOLTE技术四、教学方法本课程以学生为主体、教师为主导，采用围绕知识、能力和素质协调发展的指导思想，因此在教学中应注重启发、引导学生掌握重要概念的背景思想和本质，注重各教学过程（理论教学、习题课、作业、辅导）的有机联系，特别是理论理解与实例说明要相结合，使学生加深对课堂教学内容的理解，提高运算能力和分析解决问题的能力。另外，教学中应有计划、有目的地向学生介绍各专业课之间的关系，使学生认识到学习交换技术是进行下一步相关学习的关键课程，从态度上重视课程的学习。五、教学评价评价方式为活动表现评价与终结性评价相结合，包括平时成绩（20％，为学习态度、出勤、作业、测试等）、实验成绩（20％，为每次分组实验评分）和期末成绩（60％，为期末开卷考查）。课程目标考核内容评价依据课程目标1：扎实掌握交换的基本原理和特点，掌握程控交换机的结构和工作原理，理解电信交换网络、信令系统的作用，掌握软交换技术体系结构、SIP信令等。（1）交换技术的基本概念、多路时分复用原理、T接线器的工作原理、程控交换机的结构特点、电信网的基本组成；（2）PCM30/32路系统、NO.7号信令、B-ISDN参考模型和ATM交换技术的原理；（8）软交换技术、SIP协议、IMS系统和VOLTE技术。1.平时作业、课堂提问与讨论2.期末成绩课程目标2：了解交换技术的形成和发展过程，理解交换的概念和意义，理解电信网的运作机制，提升学生主动查阅和阅读信息理论文献和参考书的能力以及分析解决实际问题的能力，培养科学的思维方法、严谨的科学态度和创新精神。（1）查阅文献的能力；（2）分析解决实际问题的能力；（3）自主学习和探究的能力。1.平时作业、课堂提问与讨论2.期末成绩课程目标3：掌握PCM编译码原理和30/32路PCM系统的帧结构，能按照要求在实验平台完成实验；掌握数T-S-T字交换网络和S/P与P/S电路的组成与工作原理，熟悉用户模块、模拟中继和数字中继模块的组成与功能，以及音频信号产生、发送和接收的原理等，能在硬交换平台上设计完成相应的实验。（1）熟悉现代化实验平台，能够利用交换技术专业知识，完成课程实验；（2）运用所学知识对复杂工程问题进行分析、设计与仿真，并能理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势和局限性。1.平时作业、课堂提问与讨论2.实验成绩3.期末成绩课程目标4：深入了解基于软交换的网络结构，能深入分析SIP信令流程，对实验中出现的问题和现象进行分析、解释和处理。（1）能对教师布置的软交换技术实验项目，进行自行设计，并完成实验结果。（2）掌握通信工程专业知识，并能够综合运用相关知识理解通信工程领域复杂工程问题。1.实验成绩2.期末成绩六、成绩评定方法课程教学目标期末考试实验成绩平时成绩分值权重分值权重分值权重课程目标13060%00%3040%课程目标23060%00%3040%课程目标32020%5050%4030%课程目标42020%5080%00%七、选用教材及其它学习资源1.选用教材：[1]柏静等主编《现代交换原理与实践》，北京：电子工业出版社，20222.主要参考书目：[1]崔鸿雁等主编《现代交换原理》，第五版，北京：电子工业出版社，2018[2]马忠贵、李新宇等主编《现代交换原理与技术》，北京：机械工业出版社，2017.4[3]罗国明、沈国庆等编著《现代交换原理与技术》，第三版，北京：电子工业出版社，2014八、课程学习建议1.自主学习：建议学生通过网络、图书馆自主查阅实验和作业中涉及的学习资源，充分发挥自身的学习能动性，培养终身学习的能力。2.设计性学习：鼓励学生结合各种交换特点和工作原理，以个体或小组方式提出与之相关的设计课题，并给出设计方案，可形成小设计或者学习小论文。十、评分标准课程教学目标90-10080-8970-7960-690-59优良中及格不及格课程目标1：扎实掌握交换的基本原理和特点，掌握程控交换机的结构和工作原理，理解电信网的基本组成、信令系统的作用，掌握多协议标记交换（MPLS）基本原理，掌握软交换技术体系结构、SIP信令等。（1）熟练掌握交换技术的基本概念、多路时分复用原理、T接线器的工作原理、程控交换机的结构特点、电信网的基本组成；（2）熟练掌握PCM30/32路系统、NO.7号信令、B-ISDN参考模型和ATM交换技术的原理；（3）理解软交换技术、SIP协议、IMS系统和VOLTE技术。（1）较熟练掌握交换技术的基本概念、多路时分复用原理、T接线器的工作原理、程控交换机的结构特点、电信网的基本组成；（2）较熟练掌握PCM30/32路系统、NO.7号信令、B-ISDN参考模型和ATM交换技术的原理；（3）理解软交换技术、SIP协议、IMS系统和VOLTE技术。（1）基本熟练掌握交换技术的基本概念、多路时分复用原理、T接线器的工作原理、程控交换机的结构特点、电信网的基本组成；（2）熟练掌握PCM30/32路系统、NO.7号信令、B-ISDN参考模型和ATM交换技术的原理；（3）基本理解软交换技术、SIP协议、IMS系统和VOLTE技术。（1）基本熟练掌握交换技术的基本概念、多路时分复用原理、T接线器的工作原理、程控交换机的结构特点、电信网的基本组成；（2）基本熟练掌握PCM30/32路系统、NO.7号信令、B-ISDN参考模型和ATM交换技术的原理；（3）基本理解软交换技术、SIP协议、IMS系统和VOLTE技术。（1）了解交换技术的基本概念、多路时分复用原理、T接线器的工作原理、程控交换机的结构特点、电信网的基本组成；（2）了解PCM30/32路系统、NO.7号信令、B-ISDN参考模型和ATM交换技术的原理；（3）基本理解软交换技术、SIP协议、IMS系统和VOLTE技术。课程目标2：了解交换技术的形成和发展过程，理解交换的概念和意义，理解电信网的运作机制，提升学生主动查阅和阅读信息理论文献和参考书的能力以及分析解决实际问题的能力，培养科学的思维方法、严谨的科学态度和创新精神。（1）了解交换技术发展前沿的先进思想及新材料；（2）积极主动查阅、整理文献；（3）能够熟练的根据所掌握的基本原理，设计相关的项目；并能够结合具体内容进行创新性的设计。（1）一定程度上了解交换技术的先进思想及新材料；（2）较主动查阅、整理文献；（3）能够根据所掌握的基本原理，设计相关的项目；并能够结合具体内容进行创新性的设计。（1）初步了解交换技术发展前沿的先进思想及新材料；（2）能查阅、整理一定量的文献；（3）基本能够根据所掌握的基本原理，设计相关的项目；并能够结合具体内容进行一定的创新性的设计。（1）不太了解交换技术发展前沿的先进思想及新材料；（2）能查阅一定量的文献；（3）掌握一定的基本原理，可以设计相关的项目；并能够结合具体内容进行一定的创新性的设计，但创新性一般。（1）不了解交换技术发展前沿的先进思想及新材料；（2）能查阅少量文献；（3）了解一定的基本原理。不能够结合具体内容进行一定的创新性的设计。课程目标3：掌握PCM编译码原理和30/32路PCM系统的帧结构，能按照要求在实验平台完成实验；掌握数T-S-T字交换网络和S/P与P/S电路的组成与工作原理，熟悉用户模块、模拟中继和数字中继模块的组成与功能，以及音频信号产生、发送和接收的原理等，能在硬交换平台上设计完成相应的实验。（1）非常熟悉现代化实验平台，能够利用交换技术专业知识，完成课程实验；（2）能运用所学知识对复杂工程问题进行分析、设计与仿真，并能理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势和局限性。（1）比较熟悉现代化实验平台，能够利用交换技术专业知识，完成课程实验；（2）能运用所学知识对复杂工程问题进行分析、设计与仿真，并能理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势和局限性。（1）基本熟悉现代化实验平台，能够利用交换技术专业知识，完成课程实验；（2）会运用所学知识对复杂工程问题进行分析、设计与仿真，并能理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势和局限性。（1）基本熟悉现代化实验平台，能够利用交换技术专业知识，完成课程实验；（2）基本运用所学知识对复杂工程问题进行分析、设计与仿真，并能理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势和局限性。（1）了解现代化实验平台，能够利用交换技术专业知识，完成课程实验；（2）不太会运用所学知识对复杂工程问题进行分析、设计与仿真，并能理解现代工具对复杂工程问题设计与仿真的优势和局限性。课程目标4：深入了解基于软交换的网络结构，能深入分析SIP信令流程，对实验中出现的问题和现象进行分析、解释和处理。（1）能对教师布置的软交换技术实验项目，进行自行设计，并完成实验结果。（2）熟练掌握通信工程专业知识，并能够综合运用相关知识理解通信工程领域复杂工程问题。（1）能对教师布置的软交换技术实验项目，进行自行设计，并