“交换技术”课程教学改革探索

陈美娟，张 颖，许 岚，杨国民

(南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京 210003)

交换系统成为集信息交换、信息处理和信息数据库为一体的大型复杂设备。“交换技术”课程涉及多种交换技术，内容较复杂。为了帮助学生深入理解各种交换技术的本质，并对其进行科学的设计和应用，这是我们的教学工作重点。本文针对交换技术课程，在教学内容设置、知识点串联、知识单元类型划分和教学方法，以及课外拓展和课程考核等方面进行了探索。

1、 教学内容设计

在本课程教学中，我们选用文献［1］作为教材，文献［2-6］作为相关知识点的主要参考书籍。针对一些最新的技术发展动态和应用，我们还指导学生查阅文献或通过校园网的图书馆资源获取知识。

“交换技术”课程讲述交换技术和交换网络。其中，电路交换和分组交换的概念是本课程的基础，由此引出面向连接和无连接、同步时分和异步时分、物理连接和逻辑连接等相关概念;而电信交换包含的四项基本技术，即互连技术、接口技术、控制技术和信令(局间信令及用户线信令)技术，后续章节将围绕这四项基本技术展开。各专业可根据培养目标选择相关的内容。

2 知识点串联

我们以如图2所示的线索串联前后内容，对于学生从整体上掌握交换技术架构具有较好的效果。

图2 交换技术知识串联

图中有连线的知识点，前后具有较强的关联性，后续内容需要在前面知识的基础上讲授。交迭的知识点按照出现的先后顺序介绍。数字程控电话交换和七号信令系统是其他交换技术的基础，故序号3、4、5穿越七号信令和数字程控电话交换。

电路交换和分组交换及其相关概念贯穿整个课程，同步时分交换网络将学生带进交换设备的核心;添加外围接口电路和相应的呼叫处理能力以及信令处理能力，采用电路交换方式的程控电话交换机，可以让人们能打普通固定电话。

交换机之间采用TUP信令，用户线传输模拟信息;对模拟用户线数字化之后，交换机的用户接口电路发生了改变，交换方式不但提供电路交换而且提供分组交换能力。此时的交换机不但可以打电话，而且还可以低速上网，成为ISDN交换机。ISDN交换机的用户网络接口UNI采用1号数字用户信令系统DSS1和节点—节点接口NNI，信令采用综合业务数字网用户部分ISUP。目前多数程控交换机都是ISDN交换机;将用户接入从有线变为无线后，移动通信网出现了，交换机也换为移动交换机，没有了模拟用户接口电路，其他功能依然存在。此时的交换机不仅分析被叫电话号码，也分析漫游号码等其他号码，除了支持与其他交换机之间的TUP/ISUP信令外，还支持与数据库(HLR/VLR)之间的移动应用部分MAP信令，还有无线侧过来的信令;基于交换机的增值业务提供还存在很多缺陷，于是产生了将呼叫控制与业务控制相分离的思想，智能网业务交换技术便出现了记账卡、VPN业务和800等业务提供给用户。但是，智能网最终并没有实现其开放式业务提供的初衷，因为业务的提供还是基于电信网专用INAP/CAP等协议。

软交换不仅实现了上层的呼叫控制与业务控制相分离，而且也实现了下层的呼叫控制与承载控制的分离。软交换网络真正成为一个开放的网络，软交换网络也是电路交换网向分组交换网发展的一个阶段。最初的ISDN网络只提供低速的上网业务，ATM交换机则是为宽带综合业务设计的。IP路由技术与ATM交换技术同时代出现，很多人选择了简单方便的IP路由技术。现在，异构网络和泛在网正被大家所研究。

3 知识单元类型划分

交换技术是一门工程性很强的课程，在教学中，我们将课程里许多的知识点进行分类，各部分知识单元分为基础理论、工程应用和系统设计等类型。以下举例说明知识单元的划分。

1)移动交换部分

其基础理论包括:移动交换网络结构、编号计划和移动台呼叫流程、网络安全技术、漫游和切换等;工程应用包括:无线侧接口信令、SS7的事物处理能力应用部分TCAP和SS7的MAP;系统设计包括移动交换机设计、手机呼叫过程的MAPTUP/ISUP配合。

2)智能网交换部分

其基础理论包括:智能网核心思想和智能网概念模型(即智能网体系结构);工程应用包括:SS7的智能网应用部分INAP和SS7的CAMEL应用部分CAP;系统设计是智能业务逻辑设计、智能业务呼叫过程涉及到的TUP/ISUP与INAP流程、智能业务呼叫过程涉及到的MAP与CAP流程。

4 课外拓展和考核

我们在授课过程中应穿插自己的科研和本学科的前沿技术或最新应用，学生课后可以通过校园网查阅相关文献，拓宽知识面丰富自己的专业知识。

我们将系统设计类型的知识单元布置为小论文或者大型作业。例如，利用开源SIP协议栈制作SIP电话和用Matlab仿真同步时分交换网络等［7］。

传统的笔试可用网络考试代替，网络中的题库就是平时学生练习的题目。通过设置，每次自动生成不同的试卷，学生可选择适宜的时间参加考试。考试结束后，系统自动给出成绩并进行分析，教师必须关注题库的建设。

5 结语

本文探索了“交换技术”课程教学中教学内容的设置。为了更生动地掌握多种交换技术，我们采用一些线索把知识点串联起来，把知识单元划分为不同类型，针对不同类型采用不同的教学方法。同时我们还对学生的课外拓展内容和课程考核方法进行了探讨。这些方法已经用于08级通信工程专业学生的教学，发现它不仅能改善教学效果，而且对教师学术水平的提高也起到了促进作用。

［1］ 糜正琨.交换技术［M］.北京:清华大学出版社.2006.7

［2］ 陈建亚.现代交换原理［M］.北京:北京邮电大学出版社.2006.5

［3］ 桂海源.信令系统［M］.北京:北京邮电大学出版社.2008.5

［4］ 王柏编.智能网教程［M］.北京:北京邮电大学出版社.2000.7

［5］ 廖建新.移动智能网［M］.北京:北京邮电大学出版社.2000.11

［6］ 赵慧玲.以软交换为核心的下一代网络技术［M］.北京:人民邮电出版社.2003.11

［7］ 陈美娟.交换技术课程实验设计探讨［J］.成都:实验科学与技术.2007.10