An Introduction to Switching System Design pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Alan B. Marcovitz

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1971-08-25

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471568575

丛书系列:

图书标签:

switching systems
digital logic
computer architecture
circuit design
electronics
telecommunications
VLSI
system design
digital systems
hardware design

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具体描述

An Introduction to Switching System Design 这本书深入探讨了现代通信网络的核心——交换系统的设计原理。它并非仅仅罗列技术细节，而是旨在为读者构建一个全面的理解框架，阐释交换系统从概念到实现的演进过程，以及其在塑造我们今日互联互通世界中所扮演的关键角色。本书首先追溯了交换技术的发展轨迹，从早期的机电式交换机，经历了步进式、纵横制等经典架构，直至今日的数字交换和分组交换技术。这种历史性的视角有助于读者理解不同技术方案的优缺点，以及它们是如何在不断变化的需求和技术进步的驱动下相互演进的。我们将详细分析这些早期系统的机械结构、工作原理以及它们所面临的挑战，为理解后续更复杂的数字交换奠定基础。随后，本书将重点转向数字交换技术，这是现代通信网络的基石。我们将深入剖析脉冲编码调制（PCM）等编码技术，解释如何将模拟语音信号转换为数字信号进行传输和处理。接着，我们将详细介绍时分交换（TDM）和空分交换（SDM）这两种数字交换的基本原理，阐述它们如何高效地在同一通信链路上传输多个信号，以及各自的应用场景。对于TDM，我们将探讨不同复用技术，如固定时隙分配和统计时分复用（STDM），以及它们在提高资源利用率方面的差异。本书的一个重要组成部分将是对核心交换矩阵的设计与分析。我们将详细讲解构建高效交换矩阵的各种技术，包括交叉开关（Crossbar Switch）、多级交换网络（如Benes网络、Clos网络）等。对于这些网络结构，我们将不仅仅介绍其拓扑结构，更会深入分析其性能指标，如延迟、吞吐量、连接能力以及对故障的容忍度。我们将通过数学模型和仿真示例，帮助读者理解不同交换矩阵的设计决策如何影响整个系统的性能。随着互联网的兴起，分组交换技术已成为通信网络的主流。本书将花费大量篇幅来介绍分组交换的核心概念和实现方式。我们将详细阐述数据包的封装、路由和转发过程，以及交换节点内部的缓冲管理策略。对于拥塞控制，我们将深入探讨各种算法，如排队论模型、丢包策略、流量整形和拥塞避免机制，并分析它们在保证网络服务质量（QoS）方面的作用。我们将还会讨论虚拟电路（VC）和无连接（Datagram）两种主要的网络连接模式，以及它们在不同网络应用中的优势。除了核心的交换原理，本书还将探讨与交换系统设计相关的关键问题。这包括：信令系统（Signaling Systems）：交换系统需要一套高效的信令系统来完成呼叫建立、拆除、信息传递等功能。我们将介绍不同代的信令系统，如No.7信令（SS7）及其在传统电话网络中的作用，以及当前IP网络中使用的信令协议，如SIP（Session Initiation Protocol）和H.323，并分析它们的工作机制和优缺点。网络管理与监控：交换系统的稳定运行离不开强大的网络管理和监控能力。本书将介绍网络管理的基本框架，包括配置管理、故障管理、性能管理和安全管理。我们将探讨 SNMP（Simple Network Management Protocol）等管理协议，以及日志记录、告警处理和性能统计等关键功能。质量服务（QoS）：在多元化的网络环境中，保证不同类型业务的服务质量至关重要。本书将详细介绍 QoS 的概念，包括延迟、抖动、丢包率等关键指标，以及实现 QoS 的各种技术，如优先级队列、带宽预留、资源调度等。我们将探讨区分服务（DiffServ）和综合服务（IntServ）等 QoS 架构。可靠性与容错设计：交换系统作为通信网络的核心，其可靠性至关重要。我们将探讨提高系统可靠性的各种设计策略，包括冗余设计（如冗余电源、冗余处理器、冗余链路）、故障检测与恢复机制、以及软件的健壮性设计。下一代网络（NGN）与软件定义网络（SDN）：本书还将展望未来，探讨下一代网络的发展趋势。我们将介绍 NGN 的架构和特点，以及 SDN 如何通过将网络控制平面与数据平面分离，实现更灵活、可编程的网络。我们将分析 SDN 在简化交换系统管理、加速新业务部署方面的潜力。本书的目标读者包括通信工程、计算机科学、电子工程等相关专业的学生，以及在通信行业工作的工程师和技术人员。通过阅读本书，读者将能够：理解交换系统的基本原理和演进过程。掌握经典和现代交换技术的关键技术细节。分析不同交换矩阵和网络架构的性能特点。熟悉信令、网络管理、QoS 等关键配套技术。具备设计和评估交换系统的初步能力。本书内容结构清晰，理论与实践相结合，辅以图表和案例分析，旨在帮助读者深入理解交换系统的设计精髓，为构建高效、可靠、面向未来的通信网络奠定坚实的基础。