“交換技術”課程教學改革探索

陳美娟，張 穎，許 嵐，楊國民

(南京郵電大學通信與信息工程學院，江蘇南京 210003)

交換系統成為集信息交換、信息處理和信息數據庫為一體的大型復雜設備。“交換技術”課程涉及多種交換技術，內容較復雜。為了幫助學生深入理解各種交換技術的本質，并對其進行科學的設計和應用，這是我們的教學工作重點。本文針對交換技術課程，在教學內容設置、知識點串聯、知識單元類型劃分和教學方法，以及課外拓展和課程考核等方面進行了探索。

1、 教學內容設計

在本課程教學中，我們選用文獻［1］作為教材，文獻［2-6］作為相關知識點的主要參考書籍。針對一些最新的技術發展動態和應用，我們還指導學生查閱文獻或通過校園網的圖書館資源獲取知識。

“交換技術”課程講述交換技術和交換網絡。其中，電路交換和分組交換的概念是本課程的基礎，由此引出面向連接和無連接、同步時分和異步時分、物理連接和邏輯連接等相關概念;而電信交換包含的四項基本技術，即互連技術、接口技術、控制技術和信令(局間信令及用戶線信令)技術，后續章節將圍繞這四項基本技術展開。各專業可根據培養目標選擇相關的內容。

2 知識點串聯

我們以如圖2所示的線索串聯前后內容，對于學生從整體上掌握交換技術架構具有較好的效果。

圖2 交換技術知識串聯

圖中有連線的知識點，前后具有較強的關聯性，后續內容需要在前面知識的基礎上講授。交迭的知識點按照出現的先后順序介紹。數字程控電話交換和七號信令系統是其他交換技術的基礎，故序號3、4、5穿越七號信令和數字程控電話交換。

電路交換和分組交換及其相關概念貫穿整個課程，同步時分交換網絡將學生帶進交換設備的核心;添加外圍接口電路和相應的呼叫處理能力以及信令處理能力，采用電路交換方式的程控電話交換機，可以讓人們能打普通固定電話。

交換機之間采用TUP信令，用戶線傳輸模擬信息;對模擬用戶線數字化之后，交換機的用戶接口電路發生了改變，交換方式不但提供電路交換而且提供分組交換能力。此時的交換機不但可以打電話，而且還可以低速上網，成為ISDN交換機。ISDN交換機的用戶網絡接口UNI采用1號數字用戶信令系統DSS1和節點—節點接口NNI，信令采用綜合業務數字網用戶部分ISUP。目前多數程控交換機都是ISDN交換機;將用戶接入從有線變為無線后，移動通信網出現了，交換機也換為移動交換機，沒有了模擬用戶接口電路，其他功能依然存在。此時的交換機不僅分析被叫電話號碼，也分析漫游號碼等其他號碼，除了支持與其他交換機之間的TUP/ISUP信令外，還支持與數據庫(HLR/VLR)之間的移動應用部分MAP信令，還有無線側過來的信令;基于交換機的增值業務提供還存在很多缺陷，于是產生了將呼叫控制與業務控制相分離的思想，智能網業務交換技術便出現了記賬卡、VPN業務和800等業務提供給用戶。但是，智能網最終并沒有實現其開放式業務提供的初衷，因為業務的提供還是基于電信網專用INAP/CAP等協議。

軟交換不僅實現了上層的呼叫控制與業務控制相分離，而且也實現了下層的呼叫控制與承載控制的分離。軟交換網絡真正成為一個開放的網絡，軟交換網絡也是電路交換網向分組交換網發展的一個階段。最初的ISDN網絡只提供低速的上網業務，ATM交換機則是為寬帶綜合業務設計的。IP路由技術與ATM交換技術同時代出現，很多人選擇了簡單方便的IP路由技術。現在，異構網絡和泛在網正被大家所研究。

3 知識單元類型劃分

交換技術是一門工程性很強的課程，在教學中，我們將課程里許多的知識點進行分類，各部分知識單元分為基礎理論、工程應用和系統設計等類型。以下舉例說明知識單元的劃分。

1)移動交換部分

其基礎理論包括:移動交換網絡結構、編號計劃和移動臺呼叫流程、網絡安全技術、漫游和切換等;工程應用包括:無線側接口信令、SS7的事物處理能力應用部分TCAP和SS7的MAP;系統設計包括移動交換機設計、手機呼叫過程的MAPTUP/ISUP配合。

2)智能網交換部分

其基礎理論包括:智能網核心思想和智能網概念模型(即智能網體系結構);工程應用包括:SS7的智能網應用部分INAP和SS7的CAMEL應用部分CAP;系統設計是智能業務邏輯設計、智能業務呼叫過程涉及到的TUP/ISUP與INAP流程、智能業務呼叫過程涉及到的MAP與CAP流程。

4 課外拓展和考核

我們在授課過程中應穿插自己的科研和本學科的前沿技術或最新應用，學生課后可以通過校園網查閱相關文獻，拓寬知識面豐富自己的專業知識。

我們將系統設計類型的知識單元布置為小論文或者大型作業。例如，利用開源SIP協議棧制作SIP電話和用Matlab仿真同步時分交換網絡等［7］。

傳統的筆試可用網絡考試代替，網絡中的題庫就是平時學生練習的題目。通過設置，每次自動生成不同的試卷，學生可選擇適宜的時間參加考試。考試結束后，系統自動給出成績并進行分析，教師必須關注題庫的建設。

5 結語

本文探索了“交換技術”課程教學中教學內容的設置。為了更生動地掌握多種交換技術，我們采用一些線索把知識點串聯起來，把知識單元劃分為不同類型，針對不同類型采用不同的教學方法。同時我們還對學生的課外拓展內容和課程考核方法進行了探討。這些方法已經用于08級通信工程專業學生的教學，發現它不僅能改善教學效果，而且對教師學術水平的提高也起到了促進作用。

［1］ 糜正琨.交換技術［M］.北京:清華大學出版社.2006.7

［2］ 陳建亞.現代交換原理［M］.北京:北京郵電大學出版社.2006.5

［3］ 桂海源.信令系統［M］.北京:北京郵電大學出版社.2008.5

［4］ 王柏編.智能網教程［M］.北京:北京郵電大學出版社.2000.7

［5］ 廖建新.移動智能網［M］.北京:北京郵電大學出版社.2000.11

［6］ 趙慧玲.以軟交換為核心的下一代網絡技術［M］.北京:人民郵電出版社.2003.11

［7］ 陳美娟.交換技術課程實驗設計探討［J］.成都:實驗科學與技術.2007.10