現(xiàn)代交換技術課程改革探索

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【摘要】現(xiàn)代交換技術是通信工程專業(yè)的主干課程，傳統(tǒng)的課程教育主要針對各種交換形式的實現(xiàn)展開，隨著語音業(yè)務下滑，及其網絡技術的升級換代，課程中一些教育方法已不太適用于當前技術發(fā)展。本文通過對課程知識結構的分析及其實驗相關內容的分析，提出新形勢下本課程教學的新思路。一方面強調學習各種交換形式的電路實現(xiàn)，另一方面?zhèn)戎赜谛陆粨Q技術的推廣教學，更能適應通信網發(fā)展趨勢對現(xiàn)代交換技術課程的要求。

【關鍵字】交換技術；程控交換；軟交換；基礎網；MPLSVPN

0引言

現(xiàn)代交換技術這門課程是通信工程專業(yè)的主干課程，是一門介紹現(xiàn)代通信網絡中使用的各種交換技術的原理、相關協(xié)議及其應用的課程，主要涉及紹語音交換技術、分組交換技術、幀中繼、ATM、IP及其軟交換技術等多個領域。隨著主流通信技術日新月異的變革，程控交換及其基礎網在現(xiàn)網中的作用逐漸弱化，IP、軟交換技術在通信網中的作用日益強化使得課堂傳統(tǒng)教學中的側重點、教學方法已經漸漸不符合培養(yǎng)現(xiàn)代通信網緊缺人才的需求。

1通信行業(yè)現(xiàn)狀分析

隨著電信市場用戶需求發(fā)生快速的變化，以話音業(yè)務為主營業(yè)務收入，下降態(tài)勢已經形成，基于電路交換的語音通信在現(xiàn)代通信網中的地位已大不如從前，固定網轉型成為全球發(fā)展的趨勢；DDN、X.25、幀中繼技術主要應用于行業(yè)用戶專線互聯(lián)，以DDN為代表的數字電路交換技術慢慢被分組交換技術所替代。在分組交換領域，隨著光纖技術的發(fā)展信道質量的提高，早前應用于惡劣信道的X.25技術也逐被幀中繼所替代，而需更大帶寬的專線用戶直接采用基于IP技術的MPLSVPN技術來進行虛擬網組網；基于IP的下一代通信，正在以前所未有的速度改變著全世界的通信架構和商業(yè)格局。同時，隨著IP技術網絡研究的發(fā)展和VoIP技術的提出，數據網絡通信已經融入傳統(tǒng)的話音業(yè)務領域，從而形成以語音為核心，以視頻、IM、呼叫中心等其他應用為增值業(yè)務點的巨大IP通信市場。技術的變革也要求著我們課程知識結構必須進行革新。由于現(xiàn)代交換技術是一門應用型學科，因此就必然需要跟隨通信網發(fā)展現(xiàn)狀不斷地進行相應的課程改革。我們從現(xiàn)網發(fā)展前景、科研發(fā)展方向兩方面來論述與現(xiàn)代交換技術課程知識結構設置的矛盾。并提出如何調整課程知識結構體系的幾個論點。

2課程知識結構現(xiàn)狀分析

2.1語音交換技術部分

在固網的業(yè)務收入增長率出現(xiàn)負增長、傳統(tǒng)固話業(yè)務用戶流失，固網語音通信正處在一個轉型期。而現(xiàn)代交換技術課程無論是哪本教材，都是以基于固網通信的程控交換技術為著重點。一般教材將程控交換技術以這樣幾個章節(jié)展開：（1）電路交換技術（2）數字程控交換機的硬件系統(tǒng)；（3）數字程控交換系統(tǒng)軟件系統(tǒng)；（4）信令系統(tǒng)。是否需要用如此大的篇幅來介紹程控交換技術知識值得探討。介紹語音交換技術的幾個主要知識點有：電路交換技術、交換單元與交換網絡的設計、程控交換機的硬件結構、呼叫處理程序是要點，對于這些知識點的介紹應有所側重，對此我們提出幾個可供參考的論點。第一，肯定電路交換的基礎知識重要性。雖然近幾年來以IP為代表的分組技術對傳統(tǒng)的語音業(yè)務帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，但在可預見的未來，基于電路交換的語音業(yè)務還將發(fā)揮重要作用，電路交換仍是從事通信工程的技術人員必須掌握的基本技術手段。語音信號數字化、多路時分復用、PCM30/32路系統(tǒng)等電路交換的基礎知識，仍需在原理上詳細闡述。第二，分方向培養(yǎng)數據維護和電路設計人才。由于我院所培養(yǎng)的學生應為應用型本科人才，培養(yǎng)人才部分是針對電路設計方向，部分是針對通信系統(tǒng)的維護實踐方向。筆者認為針對電路設計人才培養(yǎng)應重視一些對程控交換機硬件設計方法的知識講解。例如：復用和分路、串/并和并/串變換的電路實現(xiàn)、交換單元與交換網的電路設計、用戶線摘掛機識別電路、DTMF信號接收電路等方面技術的實現(xiàn)。而針對培養(yǎng)通信維護人員來說，具體數據維護命令配置較為重要，可以強化呼叫處理程序部分數據的配置，強化信令跟蹤等方面知識，更有助于學生更好的與日后工作對接。第三、重點強化移動通信業(yè)務介紹?，F(xiàn)今固網業(yè)務逐漸被淘汰，移動通信業(yè)務占據大部分的語音通信市場，對于移動通信業(yè)務所涉及的網元如MSC、HLR、VLR等，及其所涉及的信令，如七號信令的一些MAP，BSSAP等增強型的業(yè)務應用邏輯必須讓學生重點掌握。必須認識到信令業(yè)務邏輯的多樣性、無窮性，不要一味重復的讓學生識記各種信令交互，但是必須讓學生了解一種或多種基礎的業(yè)務邏輯過程。

2.2分組交換技術部分

傳統(tǒng)的交換技術指的是電路交換，隨著通信技術發(fā)展，一方面信道質量不斷提高，另一方面非話音數據傳遞的業(yè)務需求量增大，分組技術占據了通信網中更核心的地位?，F(xiàn)代交換技術這門課的前身是《程控數據交換與交換網》，在《程控數據交換與交換網》的基礎上結合現(xiàn)在新的一些分組交換技術產生了《現(xiàn)代交換技術》這門課程。本課程主要介紹的分組交換技術有：幀中繼、ATM技術、IP技術。我們結合這些分組技術發(fā)展的現(xiàn)狀來闡述如何優(yōu)化課程對這部分知識的設置。第一，現(xiàn)網正大規(guī)模改造各種分組交換技術，舊的教材仍存在對X.25、幀中繼、ATM等技術的介紹。這種改造是大勢所趨，多種分組技術必然被IP協(xié)議所取代。對于各種虛電路分組交換技術，當前所采用的教學理念應該是讓學生有一定程度了解的基礎上弱化他們的地位。真正做到與時俱進，技術更新?lián)Q代。第二，強化軟交換技術教學。電路交換由于其實時性，對電路的獨占等特點，無疑是單純語音通信業(yè)務的極佳解決方案，但是隨著現(xiàn)網層次的簡化，期望將電路交換和分組交換網絡合并避免重復建設的需求日益強烈。隨著網絡IP化進程推進，分組的延遲情況得到較好的改善，VOIP將成為最好的語音通信解決方案之一。在教學過程中，建議可以增加SIP服務器搭建等VOIP語音通信場景的介紹，加強SIP信令的介紹，提高學生對于軟交換方面知識的掌握。

3課程實驗上的研究分析

3.1程控交換實驗的改進研究

在《現(xiàn)代交換技術》這門課的配套實驗的安排上一般有兩種方式：一是利用實驗箱來完成實驗，二是利用程控交換機作為實驗設備來完成實驗。我們列出多個學院采用實驗箱完成的幾個實驗1、程控交換原理實驗系統(tǒng)及控制單元實驗；2、用戶線接口電路及二\四線變換器實驗；3、程控交換PCM編譯碼實驗；4、多種信號音及鈴流信號發(fā)生器實驗；5、雙音多頻DTMF接收實驗；6、時分復用與時分交換原理實驗。與此同時，我們也列出利用程控交換機完成的幾個實驗：1、centrex群虛擬網實驗；2、本局用戶基本呼叫數據配置；3.、計費數據調試實驗；4、小交換機業(yè)務數據調試實驗；5、NO,7TUP/ISUP信令調試實驗等從上面實驗內容可以看出，如果利用實驗箱，由于硬件的限制是無法完成數據的配置，只能完成原理上的知識驗證。我們將利用實驗箱和程控交換機作為實驗設備的兩組學生作對比發(fā)現(xiàn)，第二組學生在技術識記、知識運用和學習興趣上遠優(yōu)于第一組。要實施啟發(fā)式教學，關鍵在于創(chuàng)設問題情境。我們利用程控交換機這樣一個現(xiàn)網所使用的設備讓學生進行呼叫數據配置、計費數據配置、信令配置等實驗，就相當于創(chuàng)設了一個具有一定難度，需要學生努力克服又力所能及的學習情境，這種方式有利于強化學生的學習動機。筆者認為培養(yǎng)應用型人才的角度而言，數據配置遠比電路原理對于學生而言更重要。從實際實驗中我們也發(fā)現(xiàn)，利用程控交換機來做實驗的形式更能激發(fā)學生的學習興趣，能靈活運用所學知識配置設備，學生求知探索的學習動機明顯加強。而驗證性的實驗對于學生的激勵程度不足，讓學生反而覺得實驗無意義。

3.2在實驗中增加分組交換技術

傳統(tǒng)的現(xiàn)代交換技術課程實驗通常都只涵蓋語音部分，對于非語音的分組交換技術甚少融入實驗大綱。在課程上提高分組交換技術的論點上面已經闡述，因此在實驗內容上也需要增加分組交換技術的實驗項目，對于幀中繼、ATM、MPLSVPN技術皆需要設計實驗。這對《現(xiàn)代交換技術》這門課的實驗設備提出挑戰(zhàn)。目前可預知的實驗設備有：程控交換機、ATM交換、幀中繼交換機。對于幀中繼實驗，需要讓學生學會對幀中繼設備的配置，理解DLCI的作用；對于ATM交換實驗，需要讓學生理解VPI、VCI的作用；而MPLSVPN實驗需要了解隧道技術及其RT、RD、VRF的概念。目前，學生對于自己所接受的教育教學質量特別關心和敏感。教育教學質量關系到學生的成就感，特別是學生的就業(yè)，成為影響高校學生心態(tài)和情緒的最敏感的問題之一，也成為影響高校穩(wěn)定的最重要的因素之一。

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作者:盧佳佳 朱秀娥 蘭其斌 單位:福建師范大學協(xié)和學院