目　录

第 1章　绪论　1
1.1　点对点通信与网络通信　1
1.2　交换机在通信网中的地位与作用　2
1.2.1　公共交换电信网中的电路交换　2
1.2.2　互联网中的分组交换　4
1.3　交换技术发展概述　5
1.3.1　电路交换　6
1.3.2　分组交换　6
1.3.3　快速分组交换　7
1.3.4　标记交换　8
1.4　交换机的一般组成与各部分的功能　9
1.5　交换机的主要性能指标　10
习题和思考题　11

第 2章　交换理论基础　13
2.1　概率论与随机过程　13
2.1.1　概率论基础　14
2.1.2　随机过程及应用　19
2.2　通信业务量　24
2.2.1　话务量的概念　24
2.2.2　数据业务量　26
2.2.3　交换系统的服务质量和话务负荷能力　27
2.3　明显损失制电路交换系统的基本理论　28
2.3.1　呼损指标的分配　28
2.3.2　关于利用度的概念　29
2.3.3　服务设备占用概率分布　29
2.3.4　呼损率与设备利用率　32
2.4　等待制交换系统的基本理论　36
2.4.1　等待制电路交换　36
2.4.2　等待制分组交换　38
习题和思考题　39

第3章　电路交换网络结构及工作原理　41
3.1　空分交换网络　41
3.1.1　交叉接点与空分交换器　41
3.1.2　多级交换网络　42
3.1.3　网络阻塞率　44
3.1.4　交换网络举例　45
3.2　数字时分交换网络　47
3.2.1　话音信号的数字化及同步时分复用　47
3.2.2　时间(T型)交换器　50
3.2.3　空间(S型)交换器　54
3.2.4　多级数字时分交换网络　56
3.2.5　数字时分交换网络的时-空等效与阻塞计算　60
3.2.6　数字时分交换网络性能讨论　61
习题和思考题　63

第4章　电路交换控制　65
4.1　电信网的组织　65
4.1.1　路由规划　65
4.1.2　编号制度　71
4.1.3　计费系统　72
4.1.4　交换机接口与传输系统　73
4.1.5　数字网的同步　78
4.2　信令系统　81
4.2.1　信令的基本概念　81
4.2.2　信令的设计　83
4.2.3　No.7信令系统　88
4.3　存储程序控制原理　96
4.3.1　基本功能要求　96
4.3.2　控制系统的结构与特点　97
4.3.3　多机控制系统　99
4.3.4　程序的调度管理　101
4.3.5　交换机软件结构与工具语言　104
4.4　呼叫处理　107
4.4.1　呼叫处理过程　107
4.4.2　输入处理　111
4.4.3　分析处理　114
4.4.4　任务执行和输出处理　117
习题和思考题　119

第5章　分组交换　121
5.1　分组交换计算机网络概述　121
5.1.1　计算机网络的组成　121
5.1.2　计算机网络的体系结构原理　122
5.1.3　开放系统互连参考模型　127
5.1.4　TCP/IP体系结构　128
5.2　分组交换原理　129
5.2.1　电路交换技术不适合计算机数据通信　129
5.2.2　异步时分复用　130
5.2.3　分组存储转发　131
5.2.4　分组交换方式(数据报和虚电路)　134
5.3　分组交换网的路由选择　136
5.3.1　路由问题概述　136
5.3.2　非自适应路由选择　140
5.3.3　自适应路由选择　142
5.4　分组交换性能分析　149
5.4.1　分组交换节点的分析模型　149
5.4.2　M/G/1 排队系统的分析　151
5.4.3　M/D/1和M/M/1排队系统的分析　154
5.4.4　分组交换系统的时延和吞吐率　155
习题和思考题　156

第6章　面向连接的快速分组交换　159
6.1　快速分组交换与异步转移模式　159
6.1.1　快速分组交换　159
6.1.2　异步转移模式　160
6.1.3　ATM网络组成　161
6.2　ATM网工作原理　162
6.2.1　ATM信元结构　162
6.2.2　ATM逻辑连接的建立与释放　163
6.2.3　虚通路标识符和虚通道标识符的转换　165
6.3　ATM协议参考模型　167
6.3.1　协议参考模型的层面结构　167
6.3.2　物理层　169
6.3.3　ATM层　170
6.3.4　ATM适配层　171
6.4　ATM交换网络的结构及基本原理　172
6.4.1　交换网络的功能及分类　173
6.4.2　ATM时分交换网络　175
6.4.3　基于Crossbar的交换结构　177
6.4.4　ATM多级交换网络　178
6.4.5　ATM交换网络的信元缓存策略　180
6.5　ATM交换机的性能分析　183
习题和思考题　184

第7章　非连接型快速分组交换　186
7.1　互联网的IP　186
7.1.1　IP数据报的格式　187
7.1.2　分类的IP地址　191
7.1.3　IP地址与硬件地址　194
7.1.4　地址解析协议(ARP)和逆地址解析协议(RARP)　196
7.1.5　IP层转发分组的流程　199
7.2　无分类编址与长前缀匹配　201
7.2.1　无分类编址(CIDR)　201
7.2.2　长前缀匹配　204
7.3　互联网的路由协议　205
7.3.1　路由协议概述　205
7.3.2　自治系统内部路由协议RIP　207
7.3.3　自治系统内部路由协议OSPF　211
7.3.4　自治系统间的路由协议　217
7.4　下一代互联网的网际协议IPv6　222
7.4.1　IPv6分组的格式　222
7.4.2　IPv6地址　225
7.4.3　从IPv4到IPv6　227
7.5　高性能路由器体系结构及关键技术　228
7.5.1　路由器体系结构的发展　229
7.5.2　路由器的基本结构　232
7.5.3　高性能路由器关键技术概述　234
7.5.4　线速缓存技术　235
7.5.5　路由快速查找技术　239
7.5.6　高性能路由器内部交换网络的结构　245
7.5.7　路由器内部交换网络采用的交换机制　247
习题和思考题　248

第8章　多协议标记交换　252
8.1　MPLS工作原理　252
8.1.1　基本概念与术语　252
8.1.2　MPLS的工作过程　254
8.1.3　标记交换路由器结构　254
8.2　MPLS标记分配协议　255
8.2.1　标记分配协议的协议数据单元　255
8.2.2　标记分配协议　258
8.3　标记交换路径的建立　262
8.3.1　三种LSP建立方式　262
8.3.2　LSP的建立过程　263
8.4　MPLS性能优势　264
习题和思考题　266

第9章　以太网交换　267
9.1　传统以太网和IEEE802标准　267
9.1.1　IEEE802标准　268
9.1.2　以太网工作原理　268
9.2　以太网的演进　272
9.2.1　10Mbit/s以太网　272
9.2.2　100Mbit/s以太网　273
9.2.3　1Gbit/s以太网　274
9.2.4　10Gbit/s以太网　274
9.3　以太网交换　275
9.3.1　以太网交换的基本原理　275
9.3.2　地址自学习　277
9.4　虚拟局域网　278
9.4.1　虚拟局域网概述　278
9.4.2　虚拟局域网的标记方法　279
9.4.3　虚拟局域网的划分　280
9.4.4　VLAN成员间通信　280
9.4.5　VLAN间通信　281
习题和思考题　282

第 10章　光交换　283
10.1　光波分复用原理　283
10.2　基于波分复用和波长选路的光承载网　285
10.3　光分插复用设备(OADM)　286
10.4　光交叉连接设备(OXC)　289
10.4.1　空分光交换　289
10.4.2　波分光交换　291
10.5　光的分组交换与突发交换　293
习题和思考题　295

英文缩写词及中文对照　296
主要参考文献　303