现代交换原理与技术课程设计报告书
现代交换技术课程设计报告
现代交换技术课程设计报告目录一、设计任务书 (1)二、电路设计框图及系统概述 (4)三、各单元电路的原理及功能说明 (8)四、波形仿真过程及结果分析 (11)五、课程设计心得体会 (13)六、参考文献 (14)七、元器件列表 (14)一、设计任务书1 研究内容及研究意义研究内容现代通信网由三大部分构成，分别是终端设备、传输设备和交换设备，其中交换设备是整个通信网的核心，它的基本功能是实现将连接到交换设备的所有信号进行汇集、转发和分配，从而完成信息的交换。
电路交换是在电话网络中使用的一种交换技术，而数字程控交换机是电路交换机的典型代表。
本课程设计要求设计一简易数字交换网络，在通信系统原理实验箱的硬件基础上，完成类似PCM系统有关的时隙内容在时间位置上的搬移，即时隙交换。
研究意义现代交换技术理论课上，我们对数字交换网络的基本结构和工作原理等进行了系统学习，在此基础上设计一个数字交换网络实现时隙的交换，不仅可以让我们从实践中加深对交换思想理论的理解，还能让我们对数字电路和元件以及通信原理的有关内容知识进行有效的巩固，达到温故而知新的效果。
通过现代交换技术课程设计，我们可以达到理论知识与实践能力的整合与统一，加强对仿真软件的掌握程度，对我们课程理论学习能力以及实验操作水平的提高有着重要的意义，也培养了我们的设计能力和创新意识。
2 设计原理及设计要求设计原理在PCM30/32路数字传输系统中，每个样值均编8位码，一帧分为32个时隙，通常用TS0~TS31来表示，其中30个时隙用于30路话音业务。
TS0为帧定位时隙，用于接收分路做帧同步用。
TS16时隙用于信令信号传输，完成信令的接续。
TS1~TS15以及TS17~TS31s时隙用于话音业务，分别对应第1路到第15路和第16路到第30路话音信号。
在通信系统原理实验箱中，信道传输上采用了类似TDM的传输方式、定长组帧、帧定位码和信息格式。
实验电路设计了一帧共含有4个时隙，分别用TS0~TS3表示，每个时隙含8比特码，依次为帧同步时隙、话路时隙、开关信号时隙和M序列时隙。
现代交换原理课程设计报告
现代交换原理课程设计报告题目设计一个“TSST”时分数字交换网学院电子信息工程学院专业XXXX学生XX XXX学号201010315XXX 年级2010级指导教师宋刚职称副教授2013年12月6日设计报告成绩（按照优、良、中、及格、不及格评定）指导教师评语：指导教师（签名）年月日说明：指导教师评分后，设计报告交院实验室保存。
设计一个“TSST”时分数字交换网专业：学号：学生：指导教师：宋刚摘要：一个完整的通信系统由终端、交换、传输三部分构成，交换是通信系统的核心。
其中，时分接线器（T型）和空分接线器（S型）是程控交换技术中最基本的交换单元电路，S接线器的作用是完成在不同复用线之间同一时隙内容的交换，T接线器的作用是完成在同一条复用线上的不同时隙之间的交换。
为了实现不同用户之间的通话，数字交换网络必须完成不同复用线上不同时隙的交换，即将数字交换网络上某一条输入复用线上某个时隙的内容，交换到指定的输出复用线的指定时隙。
本设计中为达到一定的容量要求，在交换前要将多个PCM低次群系统复用成PCM高次群系统，然后一并进行交换。
交换完成后要将复用的信号还原到原来的的PCM低次群上。
本课程设计采用TSST 四级接线器构成数字交换网络，能同时完成时间交换和空间交换的功能。
关键词：数字交换网络；T接线器；S接线器；复用线目录绪论3第1章时间（T）接线器41.1 T接线器的基本功能41.2 T接线器的基本组成41.3 T接线器的工作方式和工作原理5第2章空间（S）接线器62.1 S接线器的基本功能62.2 S接线器的基本组成62.3 两种控制方式和控制原理7第3章网络阻塞93.1 网络阻塞的计算93.2 内部阻塞10第4章TSST时分数字交换网络114.1 TSST设计思路114.2 TSST数字交换网络的系统组成114.3 TSST数字交换网络系统的工作原理13 第5章结论16参考文献18绪论程控数字交换技术、计算机技术和大规模集成电路产物，是数字网、移动通信网和综合业务数字网的关键设备，在电信网中起着非常重要的作用。
现代交换课程设计
现代交换课程设计报告课程名称：现代交换课程实践学号：1162310120姓名：授课班号：284201年级专业：11级通信工程指导老师：陶剑锋一、软交换系统组成1. 软交换的体系结构软交换体系结构是目前面向网络融合的新一代多媒体业务整体解决方案，具有层次化、呼叫控制与承载分离、快速开发业务、集中部署业务等特点，可以向用户提供包含PSTN话音、无线话音、基础数据、多媒体数据等各种业务。
通过优化网络结构，不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合，使得包交换网络能够继承原有电路交换网中丰富的业务功能，同时，可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。
在软交换构建的开放体系架构中，通过呼叫控制与媒体交换/承载的分离，实现了开放的分层架构，各层次网络单元通过标准协议互通，可以各自独立演进，以适应未来技术的发展。
软交换主要包含两个层次：◆媒体网关层：根据组网的位置，可分为接入媒体网关(提供接入适配功能)、中继媒体网关(提供与其他网络互通的媒体流转换功能)、资源媒体网关(提供特定媒体资源)。
◆呼叫控制层：由信令网关(提供中继信令SS7在IP网上的传输适配功能)和呼叫控制服务器(通过与信令网关和媒体网关的配合实现呼叫的建立、维持和释放控制功能)。
2. 软交换的特点分布式交换降低运营成本，传统电路交换网存在布点多、运行成本和运维人员成本高的问题。
而基于软交换的体系结构由集中的MSC服务器/软交换机与分布的媒体网关组成，呼叫控制与话音处理/交换是分开的，媒体网关可以布设在提供最大价值的地方，复杂的呼叫控制被集中在一起。
通过部署分布式交换，可以实现灵活的组网方式，可以有效地解决传统组网模式中容量、覆盖和路由迂回的矛盾，便于进行集中维护和管理，有利于降低建网成本和运维费用。
二、IP电话通信原理IP电话是按国际互联网协议规定的网络技术内容开通的电话业务，中文翻译为网络电话或互联网电话，简单来说就是通过Internet网进行实时的语音传输服务。
现代交换技术实验报告(全)
基础实验一时间表调度实验1.实验容：实验目的：实验原理与设计：实验主要数据结构：实验效果检验一.实验目的：驱动交换网络实验用来考查学生对时间表调度原理的掌握情况。
二.实验原理与设计：在程控数字交换的体系结构中，周期级程序（例如摘挂机检测程序、脉冲识别程序、位间隔识别程序）是由时间表调度实现的。
所谓时间表调度，是指每经过交换系统的最短有效时间（这通常是指各周期性程序周期的最大公约数），都会检查调度表的调度要求，如果某个程序在这时需要执行，则调度程序开始执行它。
在我们设计的时间表调度实验中，这个调度表的调度是静态的。
所谓静态，是指我们的调度表是在系统初始化的时候就建立起来的，在系统运行的情况下不再改动。
实验要求的就是这个调度表的初始化。
这个调度表如下：我们这个交换系统提供了三个周期性调度程度（摘挂机检测程序、脉冲识别程序和位间隔识别程序），它们的调用周期分别为200ms、10ms和100ms，所以我们系统的最小调度时间为10ms。
如图所示，每隔10ms,我们就会检查这个表的一行，如果该行上某一列为1，我们就执列所对应的任务，如果为0，就什么都不做。
每当执行到这个表的最后一行，调度任务会返回第一行循环执行。
而你所要做的就是按照你的理解来填写这个调度表。
三.实验主要数据结构：函数功能：完成调度表的初始化；函数原型：initSchTable(int ScheduleTable[SchTabLen][SchTabWdh])；其中SchTalLen和SchTabWdh为在bconstant.h中的宏定义：#define SchTabLen 20 //代表这个调度表为20行（相邻行之间的时间间隔为10ms);#define SchTabWdh 3 //代表三个周期性调度任务——0：摘挂机检测任务；1：脉冲检测任务；2：位间隔检测任务；四.实验效果检验：当调度表初始化正确时，能够进行正常的通话；如果初始化不正确，可能会造成周期性程序的不正常调用，例如位间隔调度的延迟会造成识别位间隔的延误甚至丢失。
现代交换原理课程设计报告
课程设计报告课程设计题目：模拟中继接口通信学号：201320130101学生姓名：肖庭林专业：通信工程班级：1321301指导教师：涂其远老师2016年6 月17 日模拟中继接口通信实验目的了解模拟中继信号的接续过程。
了解程控交换系统的组成及信号交换过程。
了解主要单元电路的工作原理及信号特点。
实验原理1．原理框图中继通信接口框图由前面的各单元实验可知，信令的产生与信号的交换可在一个实验箱内完成电话单机的工作。
若将两台实验箱通过中继电缆线连接，则实现两台实验箱的长途通信。
图是它们的接口框图。
中继通信拨号方式：01+被叫号码。
模拟中继与数字中继区别仅仅是硬件的电气特性不同，从呼叫处理和数据处理的角度看，二者并无明显差异，譬如数字中继可以使用数标1进行出入局呼叫，模拟中继也可以使用数标1进行出入局呼叫。
在数据生成方法上，增加中继组、添加中继电路、增加出局路由等等，模拟中继和数字中继是完全一致的。
对于上层的业务处理来说，PP程序将数字中继与模拟中继的差异性屏蔽了。
由于各模拟中继硬件电气特性不同，在进行自环出入局呼叫，自环的方法一定要正确，交换机的中继接口可分为两种：数字中继接口、模拟中继接口。
在数字程控交换机与数字程控交换机之间需要采用数字中继接口对接。
而在数字程控交换机和模拟程控交换机或人工交换机之间则需要采用模拟中继接口对接。
由于在数字程控交换机普遍应用之前，在电话交换网中陆续采用过多种类型的模拟或人工交换机，为适应这种组网的需求，在模拟中继接口上不得不又分多种类型的模拟中继接口。
时至今日，在我国一些地区的公网和专网中还有一定数量的模拟和人工交换机在运行，种类齐全的模拟中继接口提高了交换机组网的灵活性。
2. 模拟中继接口（1）载波2600中继接口（SFT2600）（2）环路中继接口（TRK）（3）载波2400中继接口（SFT2400）（4） E&M 中继接口 1 （EMT）（5） E&M 中继接口 2 （EMT）（注：现已不用）（6）磁石中继接口（MT）（7）实线中继接口（ABTI、ABTO）直拨中继接口（AB12、AB15）（注：现已不用）3模拟中继功能、特性表实验过程1.中继实验步骤：因为四路电话拨号是相似的，下面以甲方一路为例，来说明其工作过程：将两台实验箱用一根中继电缆连接线相接起来，打开电源工作开关，按下薄膜输入开关上的“复位”键，此时显示“LET-CK……”，按“开始”键，进入主菜单工作状态，选择“交换方式”，按“确认”键，再选择“空分交换”工作方式，按下“确认”键后，使CPU工作在空分交换方式。
现代交换原理课程设计报告
现代交换原理课程设计报告一、引言现代交换原理是计算机网络领域的重要课程之一，它主要研究数据在网络中的传输和交换原理。
本报告旨在介绍我们小组在现代交换原理课程设计中的工作和成果。
二、设计目标本次课程设计的目标是设计一个高效可靠的交换机，能够实现数据的快速传输和正确交换。
具体要求如下：1. 实现数据的分组传输和交换；2. 支持多路复用和多路分解；3. 实现数据的差错检测和纠正；4. 支持流量控制和拥塞控制。
三、设计方案我们小组采用了以下设计方案来完成课程设计：1. 分组传输和交换：我们设计了一个基于存储转发的交换机，即接收到完整数据包后才进行转发；2. 多路复用和多路分解：我们采用了时分复用和频分复用的技术，将不同的数据流分配到不同的时隙或频段中；3. 差错检测和纠正：我们使用循环冗余校验（CRC）算法对数据进行差错检测和纠正；4. 流量控制和拥塞控制：我们采用了基于窗口的滑动窗口协议来实现流量控制和拥塞控制。
四、系统架构我们的交换机系统包括以下几个组成部分：1. 输入端口：负责接收来自外部设备的数据，并进行数据的缓存和处理；2. 转发引擎：负责根据转发表将数据包转发到相应的输出端口；3. 输出端口：负责将接收到的数据包发送到目标设备，并进行数据的缓存和处理；4. 控制器：负责管理整个交换机系统的运行，包括转发表的维护和更新、流量控制和拥塞控制等。
五、实验结果与分析我们进行了一系列实验来验证我们设计的交换机系统的性能和可靠性。
以下是部分实验结果和分析：1. 数据传输速率：我们测试了交换机在不同负载下的数据传输速率，结果表明我们设计的交换机能够满足高速数据传输的需求；2. 差错检测和纠正：我们对输入数据进行了人为引入差错的实验，结果表明我们设计的交换机能够正确检测和纠正差错；3. 流量控制和拥塞控制：我们进行了拥塞控制实验，结果表明我们设计的交换机能够有效控制网络拥塞，保证数据的稳定传输。
六、总结与展望通过本次课程设计，我们小组深入学习了现代交换原理的相关知识，掌握了交换机的设计和实现方法。
现代交换技术课程设计报告基于单片机的简易程控交换系统的设计本科论文
吉林建筑大学电气与计算机学院《现代交换技术》课程设计报告设计题目：基于单片机的简易程控交换系统的设计专业班级：电子信息工程121学生姓名：学号：指导教师：设计时间：2015.12.28－2016.01.08本次课程设计介绍了一种基于单片机控制的小型程控空分交换系统。
程控交换机是构成现代交换式通信网的重要设备，主要由用户线接口部分、交换网络和控制系统三大部分组成。
交换网络执行交换机的传送功能。
控制器执行交换机的控制面功能需要多种接口，以实现相应的适配功能。
根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路及与数字话机，数据终端(或终端适配器)连接的数字用户线电路。
本次设计的程控空分交换系统是利用空分交换芯片MT8816、双音多频芯片MT8870、AT89S52单片机以及外围电路组成。
详细介绍了MT8816以及MT8870芯片的工作原理，给出单片机主控模块、双音多频检测模块、数码管显示等模块电路图及工作原理，电路的设计思路清晰，性能稳定满足了设计的基本要求。
关键词: 程控交换；双音多频编解码；单片机AT89S52；数码管显示一、设计的作用、目的 ----------------------------------------------------------------------- 1二、设计任务及要求 -------------------------------------------------------------------------- 1三、设计内容------------------------------------------------------------------------------------- 1四、设计原理------------------------------------------------------------------------------------- 24.1程控交换机工作原理------------------------------------------------------------------ 24.2程控交换机程序流程------------------------------------------------------------------ 24.3 DTMF发送器的原理与构成 -------------------------------------------------------- 3五、硬件系统框图------------------------------------------------------------------------------- 4六、硬件系统设计------------------------------------------------------------------------------- 56.1 设计思路 -------------------------------------------------------------------------------- 56.2 器件介绍 -------------------------------------------------------------------------------- 56.2.1单片机主控芯片介绍 ---------------------------------------------------------- 56.2.2 MT8816芯片的介绍----------------------------------------------------------- 76.2.3 MT8870芯片的介绍----------------------------------------------------------- 96.3 单元电路 ------------------------------------------------------------------------------ 106.3.1上电复位电路 ----------------------------------------------------------------- 106.3.2上电指示灯电路 -------------------------------------------------------------- 116.3.3 晶振电路 ---------------------------------------------------------------------- 116.3.4 电源电路 ---------------------------------------------------------------------- 116.3.5 数码显示电路 ---------------------------------------------------------------- 126.3.6 解码电路 ---------------------------------------------------------------------- 136.3.7 交换网络电路 ---------------------------------------------------------------- 146.4 器件清单 ------------------------------------------------------------------------------ 15七、系统软件设计----------------------------------------------------------------------------- 167.1 软件设计思路 ------------------------------------------------------------------------ 167.2 程序流程图 --------------------------------------------------------------------------- 16八、心得体会----------------------------------------------------------------------------------- 17九、参考文献----------------------------------------------------------------------------------- 18 附录I（电路原理图）------------------------------------------------------------------------ 19 附录II（源程序）----------------------------------------------------------------------------- 20一、设计的作用、目的课程设计是理论学习的延伸，是掌握所学知识的一种重要手段，对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。
现代交换技术实验报告
现代交换技术实验报告现代交换技术实验报告引言：现代交换技术是信息通信领域的重要组成部分，它的发展对于提高通信效率、保障信息安全以及推动社会经济发展具有重要意义。
本篇文章将围绕现代交换技术展开论述，从交换技术的定义、发展历程、应用场景以及未来发展趋势等多个方面进行探讨。
一、交换技术的定义和分类交换技术是指在通信系统中，将来自不同用户的信息进行有效的分配和传递的技术手段。
根据交换方式的不同，交换技术可以分为电路交换、报文交换和分组交换三种类型。
电路交换是指在通信过程中，为通信双方建立一条专用的物理连接，数据沿着这条连接进行传输；报文交换则是将整个信息分割成一个个报文，在传输过程中每个报文独立传输；而分组交换则是将信息分割成固定大小的数据包，每个数据包独立传输。
二、交换技术的发展历程随着通信技术的不断发展，交换技术也经历了从传统交换机到数字交换机的演进过程。
传统交换机是基于电路交换的技术，其主要缺点是资源占用率低、扩展性差以及运维成本高等问题。
而数字交换机的出现，则通过数字化处理和存储，提高了通信效率和资源利用率，成为了现代通信网络的基础设施。
三、交换技术的应用场景交换技术广泛应用于各个领域，其中最重要的应用场景之一就是电话交换。
在电话交换中，交换技术通过建立呼叫连接，实现了电话用户之间的通话。
此外，交换技术还应用于数据交换、互联网交换、移动通信等多个领域，为各种通信服务提供了支撑。
四、交换技术的未来发展趋势随着信息技术的不断进步，交换技术也在不断发展和演进。
未来，交换技术将更加注重网络安全和智能化。
网络安全是当前亟待解决的问题，交换技术需要加强对数据传输的加密和防护，以保障用户信息的安全。
另外，随着人工智能和大数据技术的发展，交换技术也将趋向于智能化，通过数据分析和学习，实现网络资源的智能分配和优化。
结论：现代交换技术在信息通信领域扮演着重要的角色，它的发展不仅提高了通信效率，还推动了社会经济的发展。
现代交换技术课程设计实验报告
课程设计名称：现代交换技术课程设计班级：学号：姓名：实验一 ZXJ10大型数字程控交换机体系结构及基本数据配置实验名称：ZXJ10大型数字程控交换机体系结构及基本数据配置实验目的：1、扼要了解ZXJ10数字程控交换机的体系结构、控制结构2、掌握系统配置、物理配置、部分局数据、用户数据的配置方法及其查询、修改方法3、学习交换机告警信息的查询4、开通本局内用户之间的通话5、学习基本故障的分析、排除实验内容：1、交换局的配置2、物理配置模块-----机架-----机框-----单板-----子单元3、号码分析子的创建4、号码资源的创建、分配、开通5、检查相关数据后传送、试拨打电话、排除相关故障实验设备：1、ZXJ10数字程控交换机2、操作维护终端3、电话机终端实验步骤：1.物理配置2.交换局配置3.号码资源（局号、百号）的创建4.号码分析子（选择子及分析器入口）的制作实验结果记录：数据上传到服务器,拨打56788203可以打通.实验二随路信令数据的配置及其信令跟踪实验名称：随路信令数据的配置及其信令跟踪实验目的：1、了解随路信令及其主要特征2、中继自环的含义及其意义3、学习随路信令相关数据的创建4、学习信令跟踪方法实验内容：1、邻接交换局的配置2、公共资源MFC的配置3、DTI子单元的初始化4、随路中继数据的配置出/入中继数据、号码流变换6、出局号码分析数据的创建7、硬件自环8、启动随路信令跟踪、排除相关故障实验设备：1、ZXJ10数字程控交换机2、操作维护终端3、电话机终端实验步骤：1.物理配置2.交换局配置3.中继管理4. 号码分析子（选择子及分析器入口）的制作实验结果记录:数据上传到服务器后,拨打号码66668201(邻局)和拨打56788203(本局)的是同一部话机.实验三共路信令数据的配置及其信令跟踪实验名称：共路信令数据的配置及其信令跟踪实验目的：1、了解共路信令及其主要特征2、中继自环的含义及其意义3、学习共路信令相关数据的创建4、学习信令跟踪方法实验内容：1、邻接交换局的配置2、DTI子单元的初始化、七号信令链路板的添加3、话路数据的创建双向中继数据的创建、号码流变换4、信令链路数据的创建5、出局号码分析数据的创建6、硬件自环、自环请求7、启动共路信令跟踪、排除相关故障实验设备：1、ZXJ10数字程控交换机2、操作维护终端3、电话机终端实验步骤：1.物理配置2.交换局配置3. 中继管理4.七号信令设置5. 号码分析子（选择子及分析器入口）的制作实验结果记录：数据上传到服务器后,拨打号码00008201(邻局)和拨打56788203(本局)的是同一部话机.实验四商务群（CENTREX群）数据的创建实验名称：商务群（Centrex群）数据的创建实验目的：1、商务群（Centrex群）含义、引入Centrex群优点2、学习商务群（Centrex群）数据的创建方法3、学习电脑话务台的设置实验内容：1、商务群（Centrex群）数据的创建2、相关号码分析子数据的创建3、电脑话务台的设置方法4、商务群（Centrex群）的具体使用实验设备：1、ZXJ10数字程控交换机2、操作维护终端3、电话机终端实验步骤：1.群设置2.号码分析子（选择子及分析器入口）的制作实验结果记录：数据上传到服务器后,拨打号码600(商务群本局),700(商务群出局)和拨打号码56788203是同一部话机.。
现代交换原理与通信网技术课程设计
现代交换原理与通信网技术课程设计一、引言现代通信技术是以信息传递为主要目的，利用通信网络的互联互通性完成通信。
随着信息交换的需求和网络规模的扩大，网络在设计和运行方面面临着越来越大的挑战。
课程设计目的在于研究交换原理和通信网技术，为学生提供更丰富广泛的知识和实践体验，同时加深对课程理论的理解和应用。
二、课程设计内容1. 系统架构设计本次课程设计的主题是建立一个通信系统的架构设计。
首先，需要确定系统的目标和范围，为了确保系统的良好运行，将主要考虑以下因素：•可靠性：网络系统必须能够抵御各种干扰和攻击，确保信息传递的稳定性和完整性。
•可扩展性：网络系统将面向不同的用户群体，必须具备良好的扩展能力，以满足大量用户的通信需求。
•安全性：网络通信必须具备一定的安全保障措施，以防止信息被攻击和泄露。
基于以上的因素进行详细的网络架构设计，选择合适的协议和技术架构，完成网络系统的设计和实现。
2. 系统需求分析网络系统的设计需要充分考虑系统的需求，不同的需求对系统实现的影响也不同。
因此，我们需要在设计之前进行系统需求分析，包括：•业务需求：网络系统必须根据不同的业务需求来进行设计，比如各种媒体的传输、实时音视频通信等。
•性能需求：网络系统必须具备一定的性能指标，比如传输速率、延时等。
•安全需求：网络系统必须具备一定的安全机制，保证信息不被泄露。
在分析需求的基础上，采用合适的通信协议、拓扑结构和网络设备，设计一套完备的通信系统。
3. 系统实现网络通信系统的实现需要完成如下工作：•设计网络拓扑：根据需求和架构，确定网络系统的拓扑结构，包括主机、路由器、交换机等节点之间的连接。
•配置路由器：根据用户需求和设计要求，对路由器进行配置，使之满足网络中各种协议的通信需求，并能够灵活的处理各种异常情况。
•配置交换机：根据用户需求和设计要求，对交换机进行配置，实现数据的转发和交换，保证数据在网络中的流动，并确保数据的完整性和可靠性。
现代交换原理与技术教学设计
现代交换原理与技术教学设计前言现代交换原理与技术作为计算机网络领域内的核心内容之一，具有重要的理论意义和实践价值。
在现代信息社会背景下，交换技术的重要性进一步凸显。
因此，在本文中，我们将介绍一种教学设计方案，以促进学生更好地理解现代交换原理与技术。
教学目标本教学设计的主要目标如下：1.了解现代交换原理与技术的基本概念和原理；2.掌握数据交换、转发、路由等基本技术；3.熟悉常见的交换技术，如ATM、MPLS等；4.能够分析和应用交换技术，解决网络中的实际问题。
教学内容本教学设计包括以下内容：第一章：交换原理和协议1.交换技术的历史和发展；2.交换技术的分类及其特点；3.常见的协议和标准，如SDH、SONET、ATM等。
第二章：交换技术的应用1.数据交换的基本概念和原理；2.以太网、令牌环和FDDI等局域网技术的应用；3.ATM、MPLS和IP等广域网技术的应用。
第三章：交换网络的优化1.网络拓扑和路由算法；2.交换机的性能和负载均衡；3.交换技术的故障诊断和维护。
教学方法为了使学生更好地理解交换原理和技术，本教学设计将采用以下教学方法：1.讲授式教学，介绍交换技术的基本概念；2.实验式教学，通过模拟交换场景和实际网络，加深学生的理解；3.讨论式教学，引导学生围绕学习内容，展开讨论和交流；4.组织小组研究，通过合作和分享，提高学生的自主学习能力。
教学评估为了确保学生对教学内容有较好的理解和掌握，本教学设计将采用以下评估方式：1.课堂随机提问，测试学生的基础知识；2.实验报告，考察学生对交换技术应用的理解；3.期末考试，检验学生对全套教学内容的掌握。
结论本教学设计旨在提高学生对现代交换原理与技术的理解和应用能力，通过多种教学方法，充分发挥学生的主观能动性和批判性思维，以促进学生的全面发展。
现代交换原理课程设计任务书
用户电路用户电路用户电路用户电路控制单元交换用户电路用户电路用户电路用户电路控制单元交换《现代交换原理课程设计》任务及要求（2013级通信工程专业1321301-2班）一、课程设计的目的与要求1、教学目的综合运用所学过的《现代交换原理》课程知识，进行现代通信网交换技术相关的课题设计研究与分析，掌握现代通信网交换节点所采用的技术，硬件组成及软件设计方法。
2、教学要求从课程设计的目的出发，在实验室现代程控交换原理实验箱或者计算机上进行现代通信网交换技术相关的课题设计研究与分析。
掌握相关课题的工作原理，深入研究相关课题系统组成及程序设计与分析（1）主题鲜明，思路清晰，原理分析透彻,技术实现方案合理可靠；（2）按照现代交换原理相关研究课题技术的原理及系统组成，完成从理论分析、系统软硬件组成、程序设计，调试及功能分析的全过程。
二、课程设计的题目、内容及要求1、模拟中继接口通信研究目的：了解模拟中继信号的接续过程。
原理:中继通信接口框图由前面的各单元实验可知，信令的产生与信号的交换可在一个实验箱内完成电话单机的工作。
若将两台实验箱通过中继电缆线连接，则实现两台实验箱的长途通信。
图8-1是它们中继的接口框图。
中继通信拨号方式：01+被叫号码，其中第一个“0”表示拨打长途，第二个“1”表示对方电话局局号（在本实验当中，即表示被叫方所在的实验箱）。
研究内容：利用两台实验箱完成中继接口通信的信号流程。
画出本次实验电路方框图，并能说出其工作过程。
画出各测量点在各情况下的波形图并解释说明。
2、时分复用与时分交换原理研究目的：1．掌握时分复用原理。
2．熟悉数字程控交换网络的组成、原理与实现方法。
原理：1．时分交换原理图7-1时分交换系统时隙分配图时分复用是建立在抽样定理基础上的，连续的模拟信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。
这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。
利用这些空隙便可以传输其它信号的抽样值，因此，就可以沿一条信道同时传送若干个基带信号。
现代交换原理实验报告
课程名称：现代交换原理实验实验一：交换系统组成与结构一．实验目的：全面了解交换系统组成与结构及实验操作方法二．实验要求：1.从总体上初步熟悉两部单机用空分交换方式进行通话。
2.初步建立程控交换实验系统及交换，中继通信的概念。
三：实验仪器设备和材料清单：程控交换实验箱，双踪示波器。
四：实验方法与步骤：1.打开交流电源开关，电源输出电路加电，电源发光指示二极管亮。
2.按一下薄膜输入开关“复位”键，进行显示菜单状态。
3.熟悉菜单主要工作状态，分“人工交换”，“空分交换”，“数字时分交换”三种工作方式。
4.以“”方式为例，对“”与“”正常呼叫，熟悉信令程控交换与语音信号通信交换全过程。
5.呼叫时，甲方一路设置为48，乙方一路设置为68，甲方二路设置为49，乙方二路设置为69.五：实验报告要求：总结交换系统基本工作原理。
程控交换机实质上是采用计算机进行“存储程序控制”的交换机，它将各种控制功能与方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。
六：思考题：程控交换系统由哪些部分组成？1）数字交换网络。
2）接口。
3）信令设备。
4）控制系统。
实验二:用户接口模块实验一：实验目的：1.全面了解用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。
2.通过对用户模块电路PBL 387 10电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。
二：实验要求：1.了解用户模块PBL 387 10的主要性能与特点。
2.熟悉用PBL 387 10组成的用户线接口电路。
三：实验仪器设备和材料清单：程控交换实验箱，双综示波器。
四：实验方法与步骤：用示波器分别观测TP301，TP302，TP303在摘挂机时的工作电平，给出在各种状态下的工作波形。
五：实验报告要求：1.总结基本工作原理2.给出在各种工作状态下的TP301，TP302，TP303信号波形图，标注关键数据。
（见手写报告纸）六：思考题：1.用户接口模块功能应完成哪些功能？（1）馈电：向用户话机送直流电流；（2）过压保护：防止过压过流冲击和损坏电路设备；（3）振铃控制：向用户话机馈送铃流；（4）监视：监视用户线状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲信号；（5）编码解码与滤波；（6）混合；（7）测试：对用户电路进行测试2.判断用户摘挂机的方法是什么？1）用户摘机时，用户状态检测输出端输出高电平，向CPU表示用户“忙”；2）用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，向CPU表示用户“闲”；3）用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，向CPU表示用户“闲”；3.交换机的振铃功能是如何实现的？振铃电路可由外部的振铃继电器和用户电路部的继电器驱动电路以及铃流电源向用户馈送铃流：当继电器控制端(RC 端) 输入高电平，继电器驱动输出端(RD 端) 输出高电平，继电器接通，此时铃流源通过与振铃继电器连接的15 端(RV 端) 经TIP -RING 端口向被叫用户馈送铃流。
现代交换原理课程设计报告
河海大学计算机与信息学院（常州）课程设计报告学年学期09-10学年第二学期题目时分交换编程调试实验专业、学号通信系统20072087授课班号270501学生姓名钮健指导教师邓志祥摘要以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。
电话网中就是采用电路交换方式。
人们可以打一次电话来体验这种交换方式。
打电话时，首先是摘下话机拨号。
拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。
因此，可以体会到，电路交换的动作，就是在通信时建立(即联接)电路，通信完毕时拆除(即断开)电路。
至于在通信过程中双方传送信息的内容，与交换系统无关。
电路交换又分为时分交换（Time Division Switching，TDS）和空分交换（Space Division Switching，SDS）两种方式。
时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道，通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。
时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。
为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。
在抽样周期内有n个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。
若输出端是按特定的次序读出的，这就可以改变时隙的次序，实现时隙交换。
空分交换是指在交换过程中的入线通过在空间的位置来选择出线，并建立接续。
通信结束后，随即拆除。
比如，人工交换机上塞绳的一端连着入线塞孔，由话务员按主叫要求把塞绳的另一端连接被叫的出线塞孔，这就是最形象的空分交换方式。
此外，机电式（电磁机械或继电器式）、步进制、纵横制、半电子、程控模拟用户交换机及宽带交换机都可以利用空分交换原理实现交换的要求。
电路交换常于分组交换进行比较。
其主要不同之处在于：分组交换的通信线路并不专用于源与目的地间的信息传输。
在要求数据按先后顺序且以恒定速率快速传输的情况下，使用电路交换是较为理想的选择。
现在交换技术课程设计
现在交换技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握交换技术的概念、原理及其分类。
2. 学生能描述并分析各种交换技术（如电路交换、分组交换、帧中继等）的工作流程及其优缺点。
3. 学生能了解交换技术在现代通信网络中的应用及其发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析实际网络中的交换技术问题，并提出合理的解决方案。
2. 学生能够通过实验和案例分析，掌握交换设备的配置与调试方法。
3. 学生能够运用网络仿真软件，模拟交换技术的工作过程，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对交换技术产生兴趣，培养主动探究网络通信领域新知识的精神。
2. 学生能够认识到交换技术在现代通信中的重要性，增强信息社会的责任感。
3. 学生通过合作学习，培养团队协作精神和沟通能力，提高人际交往能力。
课程性质分析：本课程为计算机网络技术专业课程，旨在帮助学生掌握交换技术的基本知识和实际应用，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生为高中二年级学生，已具备一定的计算机网络基础，具有较强的学习能力和动手操作能力。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。
2. 采用案例分析、实验、小组讨论等多种教学方法，提高学生的参与度和积极性。
3. 注重培养学生的团队合作精神和沟通能力，提高其综合素质。
二、教学内容1. 交换技术概述- 交换技术的定义与分类- 交换技术在通信网络中的作用与地位2. 电路交换技术- 电路交换原理与工作流程- 电路交换技术的优缺点- 电路交换设备与应用案例3. 分组交换技术- 分组交换原理与工作流程- 分组交换技术的优缺点- 分组交换设备与应用案例4. 帧中继技术- 帧中继原理与工作流程- 帧中继技术的优缺点- 帧中继设备与应用案例5. 交换技术的发展趋势- 新型交换技术简介（如ATM、IP交换等）- 交换技术在5G通信中的应用- 交换技术未来发展趋势6. 实践教学- 交换设备配置与调试- 网络仿真软件操作与案例分析- 交换技术实验设计与实施教学内容安排与进度：第1周：交换技术概述第2-3周：电路交换技术第4-5周：分组交换技术第6周：帧中继技术第7周：交换技术的发展趋势第8周：实践教学与总结教材章节关联：《计算机网络技术》第5章 交换技术《计算机网络技术实验教程》第3章 交换技术实验内容三、教学方法1. 讲授法- 对于交换技术的基本概念、原理和分类，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内掌握基础理论知识。
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课程设计题目：基于交换系统的高校校园组网设计专业：通信工程班级： BX1107 学生：胡志民学号：任课教师：渊摘要为了更好地发挥计算机及其网络在教学、管理等方面发挥应有的作用，为全校教师、科研人员、管理人员、学生提供一个先进的计算机网络环境，引入教学、科研、管理和学习等各个领域，培养熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学、科研、管理和学习手段的高层次人才。
把学校的教学楼、行政楼、图书馆、实验楼、宿舍楼、食堂等连接起来组成一个相互连接可以资源共享的网络。
并且每一个网络有各自的功能，实现自己的任务，互不影响。
真正实现校园一体化，共享化，便捷化，资源化。
使所有人感受的网络的益处。
并且还要注意网络的安全性和成熟性。
同时在连接时还要使连接利于以后的功能扩充和技术升级。
计算机网络是一种地理上分散的，具有独立功能的计算机通过通信设备和线路连接起来，在配有相应的网络软件的情况下使各个计算机系统能相互自由通信，实现资源共享的系统。
计算机网络如按网络的组建规模和延伸围来划分的话，可分为局域网、城域网、广域网。
我们经常用到的因特网(Internet)属于广域网，校园网属局域网。
未来的网络技术将向着使用简单、高速快捷、多网合一、安全方向发展。
校园网是当今信息社会发展的必然趋势。
它是以现代网络技术、多媒体技术及Internet技术等为基础建立起来的计算机网络，一方面连接学校部子网和分散于校园各处的计算机，另一方面作为沟通校园外部网络的桥梁。
校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等提供综合的网络应用环境。
要特别强调的是，不能把校园网简单的理解为一个物理意义上的由一大堆设备组成的计算机硬件网络，而应该把校园网理解为学校信息化、现代化的基础设施和教育生产力的劳动工具，是为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等服务的。
关键词：局域网，交换系统，网络，安全一、引言 (3)1.1组建校园网的背景 (4)1.1.1校园网需求分析 (4)1.1.2校园建筑分析 (5)1.1.3组建校园网目的和要求 (5)1.3校园网设计原则 (7)二、校园局域网系统架构方案 (7)2.1方案容 (7)2.1.1核心系统 (7)2.1.2划分模块 (8)2.2校园网络总拓扑结构 (8)2.3主干网传输方案设计 (9)2.3.1垂直布线 (10)2.3.2水平布线 (10)三、校园网方案的实施 (10)3.1组建校园网络购买主要设备 (10)3.2交换机模块 (10)3.2.1核心层交换机 (10)3.2.2汇聚层交换机 (11)3.2.3接入层交换机 (11)3.3路由器模块 (11)3.3.1管理路由器的访问方式 (11)3.3.2无限路由器 (12)3.4设备选择 (12)3.5计算机网络系统 (12)四、系统架构及其子网划分分析 (13)五、总结与体会 (13)参考文献 (14)一、引言21世纪是信息产业的时代，全球信息电子化的潮流势不可挡，是知识经济的时代，人们所需求的信息量也就会越来越大，计算机被广泛应用于企业、政府部门、学校、家庭，给社会生活带来了深刻的变革。
随着信息技术和互联网的发展，信息化已经渗透到人类社会的方方面面，并逐渐改变着人们的工作、学习和生活方式。
校园网络作为现代教育技术手段，是全面实施素质教育的重要容，是教育面向现代化、面向世界、面向未来的物质基础，是一流基础教育的重要标志。
1.1组建校园网的背景电机学院是一个拥有1.3万人大约有11个学院，学校网络以分析测试中心为主载，所有网络通过分析测试中心服务器连接到外网，既保证了安全问题又便于管理。
各个区域分别通过主交换器连接到分析测试中心，而各个区域又可以形成单个局域网，互相不产生影响简单来说，对于校园网：丰富的应用是关键，而稳定可靠的网络是基础，完善的安全和管理手段是保障。
信息时代的变革与发展，带动了整个世界的深刻变革。
网络、计算机技术的进步和应用软件的提高，使计算机变的越来越容易使用，它们正被广泛地使用，并迅速改变着人们的生活、学习、工作方式。
在一个好的校园网里人们用计算机和网络进行工作、交流和学习，计算机改变了人的教学方式，同时也改变了人的学习方式。
社会变的很快，我们必须跟上时代的步伐，因此在经济条件允许的情况下，尽快尽早的建设校园网好处将是显著的和长远的。
1.1.1校园网需求分析网络系统总体设计目标是最大限度的满足应用系统的需求，与计算机及网络技术发展水平相适应。
建立网络系统主要是完成将所有网络设备连网工作，即通过网络设备将信息点与中心网络系统可靠地连接起来，为当前的各种应用环境系统和应用软件系统提供运行环境支持。
1.1.3组建校园网目的和要求实现大学的校园网络化，校园的教学楼、宿舍、图书馆，食堂等各个部分都能实现计算机联网，并且整个校园接入互联网，以及校园的数字化建设。
（1）实用性和经济性：充分集成现有的各种计算机和网络设备，使建设的系统适用、安全、可靠且易管理、维护和扩展，具有最高的性价比（2）开放性：采用开放性的网络体系，以方便网络的升级、扩展和互联；同时在选择服务器、网络产品时，强调产品支持的网络协议的国际标准化（3）先进性：当今计算机网络技术发展日新月异，把握不准方向则可能导致在很短的时间技术落伍，从而面临被淘汰的危险。
因此在坚持实用性的前提下尽量采用国际先进成熟的网络技术和设备，以适于未来的发展和需要，做到一次规划长期受益。
（4）可扩充性：所选择的联网方案及设备要能适应网络规划不断扩大的要求，以便于将来设备的扩充；要能适应信息技术不断发展的要求，平稳地向未来新技术过渡。
（5）可靠性和稳定性：系统设计除采用信誉好、质量高的设备外，还采用一系列容错、冗余技术，提高整个系统的可靠性。
为了保证骨干网络平台的健壮性和链路冗余性，建议网络实施时在学校启用千兆备份线路。
在学校启用物理链路冗余机制，保证任何一条线路出现故障后骨干网络平台的可用性。
同时校园网络要时刻保持稳定不能时断时续。
（6）安全性：包括两个方面：网络用户级的安全性，数据传输级的安全性。
网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予以考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。
在网络设计中，既要考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括端口隔离、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等，有多种的保护机制，如划分VLAN、IP/MAC 地址绑定（过滤）、ACL、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、802.1x认证机制、SSH加密连接等具体技术提升整个网络的安全性。
1.3校园网设计原则1．整体规划分步实施：一方面因为学校的资金情况，不能一步到位。
二是依据需求，不能盲目投资。
2．注重应用系统建设：计算机网络要想发挥出它的作用，必须有建立在它之上的应用系统。
这里有一个非常形象的比喻：网络就象路，而应用系统就象车，只修路但没车跑，路也不能发挥它的作用。
这必须跟据学校的实际情况，选择恰当的应用系统。
3．把握当前先进性：要将未来的可扩展性和经济可行性结合起来。
当前计算机网络技术发展很快，设备更新淘汰很快。
校园网建设应当采用当前成熟先进的技术和设备，而这些设备应有良好的扩性，即能够兼容未来可能的技术。
二、校园局域网系统架构方案1.1.2校园建筑分析如图所示学校分为学生公寓区，教师公寓区，行政区，图书馆，教学区。
其中学生公寓区（1栋、2栋、3栋），教师公寓区（1栋、2栋），行政区（财务处、 人事处、教务处、招生就业处），图书馆（学生阅览室、电子阅览室、网络中心、借书室），教学区（计科系、软件学院、经管系、机电系、外语系、电子信息工程系）核心交换机 学生公寓区交换机 1区交换机2区交换机3区交换机 人事处交换机教师公寓区交换机行政区交换机 财务处交换机核心交换机 1区交换机 2区交换机 教务处交换机招生就业处交换机办公区 教学区 图书馆 1区交换机 2区交换机 3区交换机 计科系交换机软件学院交换学生阅览室交换机经管系交换机外语系交换机电子阅览室交换网络中心交换机 借书室交换机电子信息工程2.1方案容校园网组网主要选择万兆或者千兆以太网技术来构建校园网络。
对两层结点和桌面微机的接入采用快速以太网，建立一个基于多层，全交换的虚拟园区网。
保证建成后的网络在一个较长的时间具有较强的可用性和先进性。
根据校园网的实际需求，属于同一部门的工作人员可能在不同的建筑物中，但需要在一个逻辑子网。
网络站点的增减，人员的变动，无论从网络管理，还是用户的角度来讲，都需要虚拟局域网技术的支持。
因此在网络主中要支持三层交换机及VLAN划分。
在整个网络中使用虚拟网技术，以提高网络的安全性和灵活性。
2.1.1核心系统核心机房由综合布线系统、配电系统、空调系统、防雷系统、监控系统、消防系统组成。
核心机房及主机房的设计依据国家发布的国家机房装修规来设计完成。
设备间设在网络中心，是整个信息系统的中心，它是安放由许多用户共用的通信设备的空间，是整个楼群的主要布线区域所在地。
它包括网络接口、局电缆和用户建筑物布线系统交汇点网络系统的干线网络互联设备放置在此，外来的中继线延伸至主设备间。
其它各楼的设备间在各楼的顶层。
主设备间对环境的要求较高，所以要注意环境的选择与调节。
2.1.2划分模块通过对学校建筑分析划分六个模块学生公寓，教师公寓，行政区，办公区，图书馆，教学区。
而每栋学生公寓通过路由器以星形连接法给每栋学生公寓供网。
2.2校园网络总拓扑结构由外网接入用路由设置防火墙通过核心交换机分配到学生公寓食堂图书馆（为了方便学生在图书馆联网采用了无线路由）2.3主干网传输方案设计网络中心设在科技楼的七层，以科技楼为中心，选择星形拓扑结构，网络主干最好选用光纤，以便采用链路聚合技术及备份线路。
光纤布线采用星型结构，即由实验楼网络中心向其它建筑辐射。
建筑部布线采用5类双绞线进行垂直和水平布线，如建筑物规模较大，也可部分采用室多模光纤。
双绞线的接法采用EIA/TIA568B标准。
设计时要依据EIA/TIA568工业标准及国商务布线标准。
（1）主干网汇接各子网，形成中心交换。
（2）子网通过交换机连接到主干网。
（3）网络中心的网络构成一个单独的子网，汇接到主干网。
（4）在网络中心进行集中控制和管理。
（5）每个子网按部门划分成多个工作组网。
（6）每个工作网划分成多个基层网段。
（7）在关键子网设立防火墙，防止来自部或外部的恶意攻击。
（8）在完善的网络基础之上，提供基本的Internet服务。
2.3.1垂直布线垂直干线在电缆桥加上加以固定，五类双干线电缆走专门的弱电桥架，与专门的强电电缆分开2.3.2水平布线水平布线采用五类双绞线，用于水平数据通信。