现代交换技术课程改革探索

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【摘要】现代交换技术是通信工程专业的主干课程，传统的课程教育主要针对各种交换形式的实现展开，随着语音业务下滑，及其网络技术的升级换代，课程中一些教育方法已不太适用于当前技术发展。本文通过对课程知识结构的分析及其实验相关内容的分析，提出新形势下本课程教学的新思路。一方面强调学习各种交换形式的电路实现，另一方面侧重于新交换技术的推广教学，更能适应通信网发展趋势对现代交换技术课程的要求。

【关键字】交换技术；程控交换；软交换；基础网；MPLSVPN

0引言

现代交换技术这门课程是通信工程专业的主干课程，是一门介绍现代通信网络中使用的各种交换技术的原理、相关协议及其应用的课程，主要涉及绍语音交换技术、分组交换技术、帧中继、ATM、IP及其软交换技术等多个领域。随着主流通信技术日新月异的变革，程控交换及其基础网在现网中的作用逐渐弱化，IP、软交换技术在通信网中的作用日益强化使得课堂传统教学中的侧重点、教学方法已经渐渐不符合培养现代通信网紧缺人才的需求。

1通信行业现状分析

随着电信市场用户需求发生快速的变化，以话音业务为主营业务收入，下降态势已经形成，基于电路交换的语音通信在现代通信网中的地位已大不如从前，固定网转型成为全球发展的趋势；DDN、X.25、帧中继技术主要应用于行业用户专线互联，以DDN为代表的数字电路交换技术慢慢被分组交换技术所替代。在分组交换领域，随着光纤技术的发展信道质量的提高，早前应用于恶劣信道的X.25技术也逐被帧中继所替代，而需更大带宽的专线用户直接采用基于IP技术的MPLSVPN技术来进行虚拟网组网；基于IP的下一代通信，正在以前所未有的速度改变着全世界的通信架构和商业格局。同时，随着IP技术网络研究的发展和VoIP技术的提出，数据网络通信已经融入传统的话音业务领域，从而形成以语音为核心，以视频、IM、呼叫中心等其他应用为增值业务点的巨大IP通信市场。技术的变革也要求着我们课程知识结构必须进行革新。由于现代交换技术是一门应用型学科，因此就必然需要跟随通信网发展现状不断地进行相应的课程改革。我们从现网发展前景、科研发展方向两方面来论述与现代交换技术课程知识结构设置的矛盾。并提出如何调整课程知识结构体系的几个论点。

2课程知识结构现状分析

2.1语音交换技术部分

在固网的业务收入增长率出现负增长、传统固话业务用户流失，固网语音通信正处在一个转型期。而现代交换技术课程无论是哪本教材，都是以基于固网通信的程控交换技术为着重点。一般教材将程控交换技术以这样几个章节展开：（1）电路交换技术（2）数字程控交换机的硬件系统；（3）数字程控交换系统软件系统；（4）信令系统。是否需要用如此大的篇幅来介绍程控交换技术知识值得探讨。介绍语音交换技术的几个主要知识点有：电路交换技术、交换单元与交换网络的设计、程控交换机的硬件结构、呼叫处理程序是要点，对于这些知识点的介绍应有所侧重，对此我们提出几个可供参考的论点。第一，肯定电路交换的基础知识重要性。虽然近几年来以IP为代表的分组技术对传统的语音业务带来了严峻的挑战，但在可预见的未来，基于电路交换的语音业务还将发挥重要作用，电路交换仍是从事通信工程的技术人员必须掌握的基本技术手段。语音信号数字化、多路时分复用、PCM30/32路系统等电路交换的基础知识，仍需在原理上详细阐述。第二，分方向培养数据维护和电路设计人才。由于我院所培养的学生应为应用型本科人才，培养人才部分是针对电路设计方向，部分是针对通信系统的维护实践方向。笔者认为针对电路设计人才培养应重视一些对程控交换机硬件设计方法的知识讲解。例如：复用和分路、串/并和并/串变换的电路实现、交换单元与交换网的电路设计、用户线摘挂机识别电路、DTMF信号接收电路等方面技术的实现。而针对培养通信维护人员来说，具体数据维护命令配置较为重要，可以强化呼叫处理程序部分数据的配置，强化信令跟踪等方面知识，更有助于学生更好的与日后工作对接。第三、重点强化移动通信业务介绍。现今固网业务逐渐被淘汰，移动通信业务占据大部分的语音通信市场，对于移动通信业务所涉及的网元如MSC、HLR、VLR等，及其所涉及的信令，如七号信令的一些MAP，BSSAP等增强型的业务应用逻辑必须让学生重点掌握。必须认识到信令业务逻辑的多样性、无穷性，不要一味重复的让学生识记各种信令交互，但是必须让学生了解一种或多种基础的业务逻辑过程。

2.2分组交换技术部分

传统的交换技术指的是电路交换，随着通信技术发展，一方面信道质量不断提高，另一方面非话音数据传递的业务需求量增大，分组技术占据了通信网中更核心的地位。现代交换技术这门课的前身是《程控数据交换与交换网》，在《程控数据交换与交换网》的基础上结合现在新的一些分组交换技术产生了《现代交换技术》这门课程。本课程主要介绍的分组交换技术有：帧中继、ATM技术、IP技术。我们结合这些分组技术发展的现状来阐述如何优化课程对这部分知识的设置。第一，现网正大规模改造各种分组交换技术，旧的教材仍存在对X.25、帧中继、ATM等技术的介绍。这种改造是大势所趋，多种分组技术必然被IP协议所取代。对于各种虚电路分组交换技术，当前所采用的教学理念应该是让学生有一定程度了解的基础上弱化他们的地位。真正做到与时俱进，技术更新换代。第二，强化软交换技术教学。电路交换由于其实时性，对电路的独占等特点，无疑是单纯语音通信业务的极佳解决方案，但是随着现网层次的简化，期望将电路交换和分组交换网络合并避免重复建设的需求日益强烈。随着网络IP化进程推进，分组的延迟情况得到较好的改善，VOIP将成为最好的语音通信解决方案之一。在教学过程中，建议可以增加SIP服务器搭建等VOIP语音通信场景的介绍，加强SIP信令的介绍，提高学生对于软交换方面知识的掌握。

3课程实验上的研究分析

3.1程控交换实验的改进研究

在《现代交换技术》这门课的配套实验的安排上一般有两种方式：一是利用实验箱来完成实验，二是利用程控交换机作为实验设备来完成实验。我们列出多个学院采用实验箱完成的几个实验1、程控交换原理实验系统及控制单元实验；2、用户线接口电路及二\四线变换器实验；3、程控交换PCM编译码实验；4、多种信号音及铃流信号发生器实验；5、双音多频DTMF接收实验；6、时分复用与时分交换原理实验。与此同时，我们也列出利用程控交换机完成的几个实验：1、centrex群虚拟网实验；2、本局用户基本呼叫数据配置；3.、计费数据调试实验；4、小交换机业务数据调试实验；5、NO,7TUP/ISUP信令调试实验等从上面实验内容可以看出，如果利用实验箱，由于硬件的限制是无法完成数据的配置，只能完成原理上的知识验证。我们将利用实验箱和程控交换机作为实验设备的两组学生作对比发现，第二组学生在技术识记、知识运用和学习兴趣上远优于第一组。要实施启发式教学，关键在于创设问题情境。我们利用程控交换机这样一个现网所使用的设备让学生进行呼叫数据配置、计费数据配置、信令配置等实验，就相当于创设了一个具有一定难度，需要学生努力克服又力所能及的学习情境，这种方式有利于强化学生的学习动机。笔者认为培养应用型人才的角度而言，数据配置远比电路原理对于学生而言更重要。从实际实验中我们也发现，利用程控交换机来做实验的形式更能激发学生的学习兴趣，能灵活运用所学知识配置设备，学生求知探索的学习动机明显加强。而验证性的实验对于学生的激励程度不足，让学生反而觉得实验无意义。

3.2在实验中增加分组交换技术

传统的现代交换技术课程实验通常都只涵盖语音部分，对于非语音的分组交换技术甚少融入实验大纲。在课程上提高分组交换技术的论点上面已经阐述，因此在实验内容上也需要增加分组交换技术的实验项目，对于帧中继、ATM、MPLSVPN技术皆需要设计实验。这对《现代交换技术》这门课的实验设备提出挑战。目前可预知的实验设备有：程控交换机、ATM交换、帧中继交换机。对于帧中继实验，需要让学生学会对帧中继设备的配置，理解DLCI的作用；对于ATM交换实验，需要让学生理解VPI、VCI的作用；而MPLSVPN实验需要了解隧道技术及其RT、RD、VRF的概念。目前，学生对于自己所接受的教育教学质量特别关心和敏感。教育教学质量关系到学生的成就感，特别是学生的就业，成为影响高校学生心态和情绪的最敏感的问题之一，也成为影响高校稳定的最重要的因素之一。

参考文献：

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作者:卢佳佳 朱秀娥 兰其斌 单位:福建师范大学协和学院