現(xiàn)代交換原理與實踐 教學大綱

《現(xiàn)代交換技術》教學大綱課程編號111102003課程類別學科基礎課程課程名稱現(xiàn)代交換技術英文名稱ModernSwitchingTechnology學分3建議修讀學期5總學時數(shù)72其中實學時0實驗學時36其他學時0預修課程微機原理、數(shù)字信號處理、通信原理考核方式過程性考試評價和目標性考試評價（期末考試）適用專業(yè)通信工程專業(yè)大綱執(zhí)筆人大綱審核人一、課程目標《現(xiàn)代交換技術》是通信工程及相關專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課。交換技術是構(gòu)成通信網(wǎng)的三要素之一，通過本課程的學習，使學生認識交換技術在通信中的重要地位、作用，并理解和掌握現(xiàn)代交換原理與技術。另一方面，本課程從應用角度出發(fā)，緊緊圍繞交換的核心，比較全面、系統(tǒng)地學習通信網(wǎng)中各種交換技術的基本概念、特點及其工作原理。通過本課程的理論學習，達成如下的教學目標：1.扎實掌握交換的基本原理和特點，掌握程控交換機的結(jié)構(gòu)和工作原理，理解電信網(wǎng)的基本組成、信令系統(tǒng)的作用，掌握多協(xié)議標記交換（MPLS）基本原理，掌握軟交換技術體系結(jié)構(gòu)、SIP信令等。（支撐畢業(yè)要求1、2）2.了解交換技術的形成和發(fā)展過程，理解交換的概念和意義，理解電信網(wǎng)的運作機制，提升學生主動查閱和閱讀信息理論文獻和參考書的能力以及分析解決實際問題的能力，培養(yǎng)科學的思維方法、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新精神。（支撐畢業(yè)要求1、2、4）3.掌握PCM編譯碼原理和30/32路PCM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)，能按照要求在實驗平臺完成實驗；掌握數(shù)T-S-T字交換網(wǎng)絡和S/P與P/S電路的組成與工作原理，熟悉用戶模塊、模擬中繼和數(shù)字中繼模塊的組成與功能，以及音頻信號產(chǎn)生、發(fā)送和接收的原理等，能在硬交換平臺上設計完成相應的實驗。（支撐畢業(yè)要求4、5）4.深入了解基于軟交換的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，能深入分析SIP信令流程，對實驗中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象進行分析、解釋和處理。（支撐畢業(yè)要求4、5）二、課程目標與畢業(yè)要求的對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求11.4.掌握通信工程專業(yè)知識，并能夠綜合運用相關知識解決通信工程領域復雜工程問題。課程目標1課程目標2畢業(yè)要求22.3.能夠運用通信工程專業(yè)知識，并通過文獻研究，深入分析通信工程領域的復雜工程問題，并獲得有效結(jié)論。課程目標1課程目標2畢業(yè)要求44.1.通過文獻檢索，讀書筆記、課程論文、畢業(yè)論文，科技創(chuàng)新等活動訓練養(yǎng)成批判性思維及獨立思考、自主學習的習慣和一定的創(chuàng)新意識和探究能力。課程目標2畢業(yè)要求44.2.能夠根據(jù)科學或者應用目標設計實驗，確定需要的材料、器件及系統(tǒng)。課程目標3課程目標4畢業(yè)要求44.3.能夠?qū)嶒灮蛟O計過程的正確性加以控制，對實驗中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象進行分析、解釋和處理。課程目標3課程目標4畢業(yè)要求44.4.能夠從理論上對實驗結(jié)果進行分析和歸納，得到合理有效的結(jié)論。課程目標3課程目標4畢業(yè)要求55.2.熟練掌握仿真、預測等現(xiàn)代工具，能夠?qū)碗s工程問題進行分析、設計與仿真。課程目標3課程目標4畢業(yè)要求55.3.能夠理解現(xiàn)代工具對復雜工程問題設計與仿真的優(yōu)勢和局限性。課程目標3課程目標4三、教學內(nèi)容及課時安排 第一章概論（2課時，支撐課程目標1，2）1.1交換的概念1.2交換方式1.3交換與路由1.4NGN和軟交換第二章程控數(shù)字電話交換（4課時，支撐課程目標1，3）2.1程控數(shù)字電話交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2程控數(shù)字交換原理與交換網(wǎng)絡2.3程控數(shù)字交換機的控制系統(tǒng)2.4程控數(shù)字交換機的接口與外設2.5程控數(shù)字交換機的軟件系統(tǒng)第三章電信交換網(wǎng)絡（6課時，支撐課程目標2，3）3.1電信交換網(wǎng)絡基本技術3.2基本交換單元的擴展3.3多級交換網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)3.4無阻塞CLOS網(wǎng)絡3.5電信網(wǎng)規(guī)程第四章信令系統(tǒng)（4課時，支撐課程目標3）4.1信令系統(tǒng)的概念4.2隨路信令4.3NO.7公共信道信令第五章寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)與ATM交換（4課時，支撐課程目標2）5.1ISDN技術5.2B-ISDN的協(xié)議參考模型5.3ATM交換技術第六章軟交換技術（4課時，支撐課程目標1，4）6.1軟交換基本概念6.2軟交換的主要協(xié)議6.3SIP協(xié)議第七章IP多媒體子系統(tǒng)技術（4課時，支撐課程目標4）7.1概述7.2IMS的主要功能實體7.3IMS的接口7.4IMS的通信流程7.5IMS的發(fā)展現(xiàn)狀與應用第八章移動交換技術（4課時，支撐課程目標1，4）8.1移動交換概述8.2移動交換基本原理8.3移動交換接口與信令8.4VOLTE技術四、教學方法本課程以學生為主體、教師為主導，采用圍繞知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的指導思想，因此在教學中應注重啟發(fā)、引導學生掌握重要概念的背景思想和本質(zhì)，注重各教學過程（理論教學、習題課、作業(yè)、輔導）的有機聯(lián)系，特別是理論理解與實例說明要相結(jié)合，使學生加深對課堂教學內(nèi)容的理解，提高運算能力和分析解決問題的能力。另外，教學中應有計劃、有目的地向?qū)W生介紹各專業(yè)課之間的關系，使學生認識到學習交換技術是進行下一步相關學習的關鍵課程，從態(tài)度上重視課程的學習。五、教學評價評價方式為活動表現(xiàn)評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，包括平時成績（20％，為學習態(tài)度、出勤、作業(yè)、測試等）、實驗成績（20％，為每次分組實驗評分）和期末成績（60％，為期末開卷考查）。課程目標考核內(nèi)容評價依據(jù)課程目標1：扎實掌握交換的基本原理和特點，掌握程控交換機的結(jié)構(gòu)和工作原理，理解電信交換網(wǎng)絡、信令系統(tǒng)的作用，掌握軟交換技術體系結(jié)構(gòu)、SIP信令等。（1）交換技術的基本概念、多路時分復用原理、T接線器的工作原理、程控交換機的結(jié)構(gòu)特點、電信網(wǎng)的基本組成；（2）PCM30/32路系統(tǒng)、NO.7號信令、B-ISDN參考模型和ATM交換技術的原理；（8）軟交換技術、SIP協(xié)議、IMS系統(tǒng)和VOLTE技術。1.平時作業(yè)、課堂提問與討論2.期末成績課程目標2：了解交換技術的形成和發(fā)展過程，理解交換的概念和意義，理解電信網(wǎng)的運作機制，提升學生主動查閱和閱讀信息理論文獻和參考書的能力以及分析解決實際問題的能力，培養(yǎng)科學的思維方法、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新精神。（1）查閱文獻的能力；（2）分析解決實際問題的能力；（3）自主學習和探究的能力。1.平時作業(yè)、課堂提問與討論2.期末成績課程目標3：掌握PCM編譯碼原理和30/32路PCM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)，能按照要求在實驗平臺完成實驗；掌握數(shù)T-S-T字交換網(wǎng)絡和S/P與P/S電路的組成與工作原理，熟悉用戶模塊、模擬中繼和數(shù)字中繼模塊的組成與功能，以及音頻信號產(chǎn)生、發(fā)送和接收的原理等，能在硬交換平臺上設計完成相應的實驗。（1）熟悉現(xiàn)代化實驗平臺，能夠利用交換技術專業(yè)知識，完成課程實驗；（2）運用所學知識對復雜工程問題進行分析、設計與仿真，并能理解現(xiàn)代工具對復雜工程問題設計與仿真的優(yōu)勢和局限性。1.平時作業(yè)、課堂提問與討論2.實驗成績3.期末成績課程目標4：深入了解基于軟交換的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，能深入分析SIP信令流程，對實驗中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象進行分析、解釋和處理。（1）能對教師布置的軟交換技術實驗項目，進行自行設計，并完成實驗結(jié)果。（2）掌握通信工程專業(yè)知識，并能夠綜合運用相關知識理解通信工程領域復雜工程問題。1.實驗成績2.期末成績六、成績評定方法課程教學目標期末考試實驗成績平時成績分值權重分值權重分值權重課程目標13060%00%3040%課程目標23060%00%3040%課程目標32020%5050%4030%課程目標42020%5080%00%七、選用教材及其它學習資源1.選用教材：[1]柏靜等主編《現(xiàn)代交換原理與實踐》，北京：電子工業(yè)出版社，20222.主要參考書目：[1]崔鴻雁等主編《現(xiàn)代交換原理》，第五版，北京：電子工業(yè)出版社，2018[2]馬忠貴、李新宇等主編《現(xiàn)代交換原理與技術》，北京：機械工業(yè)出版社，2017.4[3]羅國明、沈國慶等編著《現(xiàn)代交換原理與技術》，第三版，北京：電子工業(yè)出版社，2014八、課程學習建議1.自主學習：建議學生通過網(wǎng)絡、圖書館自主查閱實驗和作業(yè)中涉及的學習資源，充分發(fā)揮自身的學習能動性，培養(yǎng)終身學習的能力。2.設計性學習：鼓勵學生結(jié)合各種交換特點和工作原理，以個體或小組方式提出與之相關的設計課題，并給出設計方案，可形成小設計或者學習小論文。十、評分標準課程教學目標90-10080-8970-7960-690-59優(yōu)良中及格不及格課程目標1：扎實掌握交換的基本原理和特點，掌握程控交換機的結(jié)構(gòu)和工作原理，理解電信網(wǎng)的基本組成、信令系統(tǒng)的作用，掌握多協(xié)議標記交換（MPLS）基本原理，掌握軟交換技術體系結(jié)構(gòu)、SIP信令等。（1）熟練掌握交換技術的基本概念、多路時分復用原理、T接線器的工作原理、程控交換機的結(jié)構(gòu)特點、電信網(wǎng)的基本組成；（2）熟練掌握PCM30/32路系統(tǒng)、NO.7號信令、B-ISDN參考模型和ATM交換技術的原理；（3）理解軟交換技術、SIP協(xié)議、IMS系統(tǒng)和VOLTE技術。（1）較熟練掌握交換技術的基本概念、多路時分復用原理、T接線器的工作原理、程控交換機的結(jié)構(gòu)特點、電信網(wǎng)的基本組成；（2）較熟練掌握PCM30/32路系統(tǒng)、NO.7號信令、B-ISDN參考模型和ATM交換技術的原理；（3）理解軟交換技術、SIP協(xié)議、IMS系統(tǒng)和VOLTE技術。（1）基本熟練掌握交換技術的基本概念、多路時分復用原理、T接線器的工作原理、程控交換機的結(jié)構(gòu)特點、電信網(wǎng)的基本組成；（2）熟練掌握PCM30/32路系統(tǒng)、NO.7號信令、B-ISDN參考模型和ATM交換技術的原理；（3）基本理解軟交換技術、SIP協(xié)議、IMS系統(tǒng)和VOLTE技術。（1）基本熟練掌握交換技術的基本概念、多路時分復用原理、T接線器的工作原理、程控交換機的結(jié)構(gòu)特點、電信網(wǎng)的基本組成；（2）基本熟練掌握PCM30/32路系統(tǒng)、NO.7號信令、B-ISDN參考模型和ATM交換技術的原理；（3）基本理解軟交換技術、SIP協(xié)議、IMS系統(tǒng)和VOLTE技術。（1）了解交換技術的基本概念、多路時分復用原理、T接線器的工作原理、程控交換機的結(jié)構(gòu)特點、電信網(wǎng)的基本組成；（2）了解PCM30/32路系統(tǒng)、NO.7號信令、B-ISDN參考模型和ATM交換技術的原理；（3）基本理解軟交換技術、SIP協(xié)議、IMS系統(tǒng)和VOLTE技術。課程目標2：了解交換技術的形成和發(fā)展過程，理解交換的概念和意義，理解電信網(wǎng)的運作機制，提升學生主動查閱和閱讀信息理論文獻和參考書的能力以及分析解決實際問題的能力，培養(yǎng)科學的思維方法、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新精神。（1）了解交換技術發(fā)展前沿的先進思想及新材料；（2）積極主動查閱、整理文獻；（3）能夠熟練的根據(jù)所掌握的基本原理，設計相關的項目；并能夠結(jié)合具體內(nèi)容進行創(chuàng)新性的設計。（1）一定程度上了解交換技術的先進思想及新材料；（2）較主動查閱、整理文獻；（3）能夠根據(jù)所掌握的基本原理，設計相關的項目；并能夠結(jié)合具體內(nèi)容進行創(chuàng)新性的設計。（1）初步了解交換技術發(fā)展前沿的先進思想及新材料；（2）能查閱、整理一定量的文獻；（3）基本能夠根據(jù)所掌握的基本原理，設計相關的項目；并能夠結(jié)合具體內(nèi)容進行一定的創(chuàng)新性的設計。（1）不太了解交換技術發(fā)展前沿的先進思想及新材料；（2）能查閱一定量的文獻；（3）掌握一定的基本原理，可以設計相關的項目；并能夠結(jié)合具體內(nèi)容進行一定的創(chuàng)新性的設計，但創(chuàng)新性一般。（1）不了解交換技術發(fā)展前沿的先進思想及新材料；（2）能查閱少量文獻；（3）了解一定的基本原理。不能夠結(jié)合具體內(nèi)容進行一定的創(chuàng)新性的設計。課程目標3：掌握PCM編譯碼原理和30/32路PCM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)，能按照要求在實驗平臺完成實驗；掌握數(shù)T-S-T字交換網(wǎng)絡和S/P與P/S電路的組成與工作原理，熟悉用戶模塊、模擬中繼和數(shù)字中繼模塊的組成與功能，以及音頻信號產(chǎn)生、發(fā)送和接收的原理等，能在硬交換平臺上設計完成相應的實驗。（1）非常熟悉現(xiàn)代化實驗平臺，能夠利用交換技術專業(yè)知識，完成課程實驗；（2）能運用所學知識對復雜工程問題進行分析、設計與仿真，并能理解現(xiàn)代工具對復雜工程問題設計與仿真的優(yōu)勢和局限性。（1）比較熟悉現(xiàn)代化實驗平臺，能夠利用交換技術專業(yè)知識，完成課程實驗；（2）能運用所學知識對復雜工程問題進行分析、設計與仿真，并能理解現(xiàn)代工具對復雜工程問題設計與仿真的優(yōu)勢和局限性。（1）基本熟悉現(xiàn)代化實驗平臺，能夠利用交換技術專業(yè)知識，完成課程實驗；（2）會運用所學知識對復雜工程問題進行分析、設計與仿真，并能理解現(xiàn)代工具對復雜工程問題設計與仿真的優(yōu)勢和局限性。（1）基本熟悉現(xiàn)代化實驗平臺，能夠利用交換技術專業(yè)知識，完成課程實驗；（2）基本運用所學知識對復雜工程問題進行分析、設計與仿真，并能理解現(xiàn)代工具對復雜工程問題設計與仿真的優(yōu)勢和局限性。（1）了解現(xiàn)代化實驗平臺，能夠利用交換技術專業(yè)知識，完成課程實驗；（2）不太會運用所學知識對復雜工程問題進行分析、設計與仿真，并能理解現(xiàn)代工具對復雜工程問題設計與仿真的優(yōu)勢和局限性。課程目標4：深入了解基于軟交換的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，能深入分析SIP信令流程，對實驗中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象進行分析、解釋和處理。（1）能對教師布置的軟交換技術實驗項目，進行自行設計，并完成實驗結(jié)果。（2）熟練掌握通信工程專業(yè)知識，并能夠綜合運用相關知識理解通信工程領域復雜工程問題。（1）能對教師布置的軟交換技術實驗項目，進行自行設計，并