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| 內容簡介： |
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本书为普通高等教育十一五*规划教材。全书共14章，介绍了各类交换系统的基本概念和工作原理。主要内容包括：交换的定义，各类交换技术的特点及其发展过程；交换网络设计的基础理论和实现方法；电路交换系统的工作原理和各种接口电路的作用；交换系统的存储程序控制，包括呼叫处理过程、交换的软件系统和数据库等内容；信令的基础知识和No.7信令系统；帧中继交换、ATM交换和软交换的工作原理；路由器和IP交换技术的工作原理及实现技术；光交换元件，光交换技术及发展前景；IP多媒体子系统的原理结构及相关技术机制；SIP产生、通信机制；VoLTE技术的基本背景和技术，包括其基本架构、基本原理、基本流程等；软件定义网络的整体架构和关键技术，以及软件定义网络中的数据平面和控制平面概况；网络功能虚拟化的框架和主要技术。本书可作为普通高等学校通信工程和电子信息工程类专业高年级学生网络交换类课程的教材，也可作为通信工程技术人员的培训教材和参考用书。
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| 關於作者： |
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崔鸿雁，女，2006年获北京邮电大学电路与系统专业工学博士学位，并留校任教至今。博士生导师， IEEE Senior Member，中国通信工业协会智慧医疗委员会副主任。MIT访问学者，发表SCIEi论文60余篇，申请国家发明专利12项。主持和参与国家973、863、工信部重大专项、自然基金委、教育部及企业项目多项。
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| 目錄：
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第1章概论 1
1.1交换与通信网 1
1.2电话交换 2
1.3数据交换 3
1.3.1数据通信和话音通信的区别 3
1.3.2利用电话网络进行数据传输 4
1.3.3电路交换 4
1.3.4报文交换 5
1.3.5分组交换 6
1.4宽带交换技术 7
1.4.1电信业务和媒体传输特性 7
1.4.2快速电路交换 8
1.4.3快速分组交换帧中继 8
1.4.4异步转移模式ATM 9
1.4.5IP交换和标记交换 11
1.5光交换技术 12
1.6VoLTE技术 13
1.7软件定义网络 14
1.8网络功能虚拟化 14
小结 15
习题 15
第2章数字交换网络 17
2.1基本交换单元 17
2.2CLOS交换网络模型 23
2.3TST交换网络 26
2.4DSN网络 28
小结 31
习题 31
第3章电路交换技术及接口电路 32
3. 1电路交换技术的发展与分类 32
3. 1. 1电路交换技术的发展 32
3. 1. 2电路交换技术的分类 33
3. 2电路交换系统的基本功能 33
3. 2. 1电路交换呼叫接续过程 33
3. 2. 2电路交换的基本功能 34
3.2.3控制系统的结构 36
3. 3电路交换系统的接口电路 38
3. 3. 1模拟用户接口电路 38
3.3.2数字用户线接口电路 41
3. 3. 3模拟中继接口电路 41
3. 3.4数字中继接口电路 42
3. 3. 5数字多频信号的发送和接收 44
小结 45
习题 45
第4章存储程序控制原理 47
4. 1呼叫处理过程 47
4. 1. 1一个呼叫的处理过程 47
4. 1. 2用SDL图来描述呼叫处理过程 48
4. 2呼叫处理软件 51
4. 2. 1扫描与输入 52
4. 2. 2扫描周期的确定 53
4. 2. 3数字分析 55
4. 2. 4路由选择 57
4. 2. 5通路选择 58
4. 2. 6输出驱动 59
4. 3程控交换控制系统的电路结构 60
小结 62
习题 62
第5章信令系统 63
5.1概述 63
5.1.1信令的概念 63
5.1.2信令的分类 64
5.1.3信令方式 65
5.2模拟用户线信令 66
5.3中国No1信令 67
5.3.1线路信令 67
5.3.2记发器信令 68
5.4No7信令系统 68
5.4.1No7信令系统的特点 69
5.4.2我国No7信令网的组织结构 69
5.4.3No7信令的功能结构 71
5.4.4No7信令的消息传递部分 75
5.4.5信令连接控制部分 78
5.4.6事务处理能力应用部分 80
5.4.7电话用户部分 84
小结 87
习题 87
第6章分组交换与软交换技术 89
6. 1分组交换技术 89
6. 1. 1分组交换技术的产生 89
6. 1. 2分组的形成 91
6. 1. 3交换虚电路的建立和释放 94
6.2ATM交换技术 95
6.2.1ATM技术的产生 96
6.2.2ATM的传送模式和信元结构 97
6.2.3ATM交换的基本原理 101
6.3软交换技术 102
6.3.1软交换技术的产生背景 102
6.3.2软交换基本概念 110
6.3.3软交换的体系结构与功能结构 112
小结 116
习题 116
第7章路由器及IP交换技术 117
7.1计算机通信的演进和发展 117
7.2TCPIP基本原理 119
7.2.1TCPIP的网络体系结构 119
7.2.2网络互连协议（IP） 120
7.2.3地址解析协议（ARP） 122
7.2.4互联网控制报文协议（ICMP） 123
7.2.5传输控制协议（TCP） 124
7.2.6用户数据报协议（UDP） 125
7.2.7IP的未来（IPv6） 125
7.3路由器工作原理 126
7.3.1路由器的报文转发原理 126
7.3.2路由选择表的生成和维护 128
7.4IP交换技术 129
7.4.1IP交换机的构成及工作原理 129
7.4.2IP交换中所使用的协议 131
7.5标记交换技术 134
7.5.1标记交换的工作原理 134
7.5.2标记交换的性能 138
7.6多协议标签交换技术 139
7.6.1MPLS网络模型 139
7.6.2MPLS协议 141
7.6.3标签分发协议 144
7.6.4标签分发与管理 145
7.6.5标签交换路径 147
7.6.6循环路径控制 148
小结 149
习题 149
第8章光交换技术 151
8.1概述 151
8.2光交换元件 152
8.2.1半导体光开关 152
8.2.2耦合波导开关 152
8.2.3硅衬底平面光波导开关 152
8.2.4波长转换器 153
8.2.5光存储器 153
8.2.6空间光调制器 154
8.3光交换网络结构 154
8.3.1空分光交换网络 155
8.3.2波分光交换网络 156
8.3.3时分光交换网络 157
8.3.4自由空间光交换网络 158
8.3.5混合型光交换网络 159
8.4多维交换系统 160
8.4.1多维光网络结构 160
8.4.2多维光交换网络应用 161
8.5光交换的应用 162
8.5.1光分插复用 162
8.5.2光互连 163
小结 164
习题 164
第9章IP多媒体子系统 165
9.1IMS的由来 165
9.2IMS的特点 165
9.3IMS的体系结构 167
9.3.1IMS中的功能实体 167
9.3.2IMS中的接口和协议 171
9.4IMS的通信流程 173
9.4.1IMS入口点的发现 173
9.4.2注册过程 174
9.4.3会话的建立过程 175
9.4.4会话的释放过程 176
9.4.5IMS通信实例 176
9.5IMS的安全机制 180
9.5.1IMS的安全体系 180
9.5.2IMS安全基础 181
9.5.3IMS安全的关键技术 181
9.6IMS的QoS机制 182
9.6.1SBLP的结构 182
9.6.2SBLP的执行过程 183
9.7IMS的计费 184
9.7.1计费体系 184
9.7.2基于流的计费 184
9.8IMS提供的典型业务 184
9.8.1Presence 184
9.8.2Message 185
9.8.3PoC 185
9.8.4Conference 186
9.9IMS与软交换的比较 186
9.10IMS的发展现状 187
小结 188
习题 189
第10章SIP会话初始化协议 190
10.1SIP概述 190
10.2SAP会话通知协议 193
10.3SDP会话描述协议 195
10.4SIP功能实体 198
10.5SIP消息 201
10.5.1SIP消息总体描述 201
10.5.2SIP消息中的标题头 202
10.5.3SIP请求消息 207
10.5.4SIP响应消息 211
10.5.5SIP消息中的地址 213
10.6SIP通信流程 214
10.7SIP扩展 218
10.7.1承载扩展 218
10.7.2消息扩展 218
10.7.3应用扩展 219
10.8SIP安全机制 220
10.8.1SIP面临的安全威胁 220
10.8.2SIP的安全策略 220
10.9SIP与ISUP、BICC、H.323的比较 222
小结 223
习题 224
第11章VoLTE技术 225
11.1VoLTE基本概念 225
11.1.1相关解决方案 225
11.1.2VoLTE的形成 226
11.2VoLTE系统架构 227
11.2.1VoLTE功能节点描述 227
11.2.2VoLTE接口描述 229
11.2.3VoLTE基本原理 231
11.3VoLTE实现 232
11.3.1VoLTE UE的附着和IMS注册 232
11.3.2VoLTE UE分离和IMS取消注册 236
11.3.3IMS语音呼叫建立和拆解 236
11.3.4IMS多媒体（语音视频）呼叫建立和清除 239
11.3.5将视频添加到已建立的语音呼叫 241
11.3.6从已建立的多媒体通话中删除视频 242
小结 243
习题 243
第12章软件定义网络 244
12.1SDN的背景 244
12.2SDN的整体架构 245
12.2.1网络设备 246
12.2.2南向接口 246
12.2.3控制器 246
12.2.4北向接口 247
12.2.5应用服务 247
12.2.6自动化 247
12.3SDN关键技术 247
12.3.1SDN的管控技术 248
12.3.2SDN的流控技术 249
12.3.3SDN接口技术 250
12.3.4SDN网络扩展技术 250
小结 251
习题 251
第13章SDN网络的组成
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| 內容試閱：
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通信技术的发展为人类文明和社会进步带来了翻天覆地的变化，当前人类已步入信息化时代，通信设施、通信网络和信息共享已成为日常必需品。在通信网络中，交换设备是一个很重要的设施，起着信息立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求，以及网络控制技术的发展。电话机的发明引出了电路交换技术，随着元器件的进步和计算机的出现，电路交换系统从人工接续发展到程控交换。数字设备和数据分组传输技术的使用产生了分组交换机和Internet。光传输技术的不断进步，使得人们交互宽带多媒体信息成为可能，迫使交换技术的研究者们必须解决网络传送中的电子交换瓶颈问题，从而推动了全光交换技术的研究和试验高潮。总之，交换技术是人类进入信息社会必不可少的技术，交换技术还将随着应用和技术的进步而不断发展。
本教材的第1版为面向21世纪高等学校电子信息类规划教材（2000年版），使用了5年多，印刷了7次。教材第2版被正式列为普通高等教育十一五国家级规划教材（2006版）。修订时增加了第10章软交换技术，介绍了软交换技术的工作原理、主要技术、协议和业务供给方式等内容。教材第3版（2011年版），在第2版的基础上，第8章增加了多协议标签交换技术一节，介绍了MPLS的工作原理和相关协议。当前，通信网络沿着2G、3G、软交换、IMS、4G、LTE、5G的方向演进，现在的通信网络主要是基于VoLTE及IMS等技术运行的，未来通信网络将沿着软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术方向发展。SDN技术将数据平面和控制平面进行分离实现网络开放，使得网络配置和管理更加灵活。NFV通过使用x86等通用性硬件及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理，从而降低网络昂贵的设备更新成本。以上几种技术集中体现了当前网络交换技术中发生的新变化。因此，第4版教材中添加了第9章IP多媒体子系统、第10章SIP协议、第11章相关新技术VoLTE、第12章软件定义网络、第13章SDN网络的组成及第14章网络功能虚拟化；并根据现代交换技术的变化删减了分组交换、ATM交换、软交换等的部分内容，对第2章和第5章内容进行了重新编写。第5版教材仍保持原有的风格特点，并进一步完善部分章节内容。
各种交换技术是为了适应不同业务的需求而产生和发展的，但就其交换的实质而言，就是在通信网上建立起四通八达的立交桥，以达到经济、快速，并满足服务质量要求的信息转移的目的。各种交换技术有其共性，为此我们把当前已出现的或将要出现的交换技术，按其发展先后，由浅入深，理论与技术并重，综合成一本有关现代交换原理的专门教材，加深对交换技术的理解，为读者打好电信技术的理论基础。
本教材从通信网的概念出发，介绍交换设备在现代通信网中的位置及外部工作环境，根据各种速率、各种业务的特点及多媒体业务的需求，论述不同特点的交换系统的适应范围及其发展过程。由于交换网络是构筑交换系统的核心，在教材第2章专门讨论了多种交换单元及交换网络的组织结构和操作过程，并从理论上分析了无阻塞交换网络的结构。各种交换技术，从本质上讲是通信与计算机结合的产物，交换系统实质上是一个以计算机为基础，在实时多任务操作系统的控制管理下，完成信息处理任务的应用系统。在第4章中以电路交换为例介绍了存储程序控制交换的原理。信息在交换系统中的交互是依赖于信令或通信协议来实现的。第5章中介绍了用户信令和局间信令系统。此外在本教材中分别设立章节来讨论电路交换、路由器、IP交换、光交换及新兴的软件定义网络、网络功能虚拟化、VoLTE的技术原理、组织结构和特点，同时简要介绍分组交换、帧中继、ATM交换、软交换等技术。
本书第1章、第3章、第4章由金惠文编写；第2章、第5章、第7章、第8章由陈建亚编写；第6章由金惠文和陈建亚编写；第9章、第10章、第11章、第12章、第13章、第14章由崔鸿雁编写。
本书针对高等学校通信工程、电子信息工程类专业的学生和通信领域的技术人员编写。在此，本书作者对所有对本书做出贡献的朋友表示衷心的感谢！感谢大家对本书的默默付出！ 由于编者水平有限，书中难免存在一些不妥之处，殷切希望广大读者批评指正，帮助本书不断完善。
编著者
2018年7月
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