现代通信网络技术(第二版)

contents 第 1 章 通信网络概述 ……………………………………………………………………………………1 1.1 通信网的基本概念 ……………………………………………………………………………………1 1.1.1 通信系统基本模型 ………………………………………………………………………………1 1.1.2 通信系统的类型 …………………………………………………………………………………2 1.2 通信网拓扑结构及构成要素 …………………………………………………………………………3 1.2.1 通信网的拓扑结构 ………………………………………………………………………………3 1.2.2 通信网的构成要素 ………………………………………………………………………………4 1.3 现代通信网的分层结构 ………………………………………………………………………………5 1.3.1 现代通信网的分层结构 …………………………………………………………………………5 1.3.2 信息应用概述 ……………………………………………………………………………………6 1.3.3 业务网概述 ………………………………………………………………………………………8 1.3.4 接入与传送网概述 ………………………………………………………………………………9 本章小结 ………………………………………………………………………………………………………11 习题 ……………………………………………………………………………………………………………11 第 2 章 电话网 ……………………………………………………………………………………………12 2.1 电话网概述 ……………………………………………………………………………………………12 2.1.1 电话网的组成 ……………………………………………………………………………………12 2.1.2 传统电话网——公众交换电话网PSTN结构 …………………………………………………13 2.1.3 电话网的路由选择 ………………………………………………………………………………15 2.1.4 电话网的编号计划 ………………………………………………………………………………16 2.1.5 电话信令网的组成与结构 ………………………………………………………………………18 2.2 数字电路交换技术 ……………………………………………………………………………………25 2.2.1 数字电路交换系统简介 …………………………………………………………………………25 2.2.2 数字电路交换系统功能结构 ……………………………………………………………………27 2.3 智能网技术 ……………………………………………………………………………………………36 2.3.1 智能网概述 ………………………………………………………………………………………36 2.3.2 智能网的结构与功能 ……………………………………………………………………………37 2.3.3 智能网业务 ………………………………………………………………………………………38 2.4 数字同步网 ……………………………………………………………………………………………40 2.4.1 网同步的必要性 …………………………………………………………………………………40 2.4.2 数字同步网的同步方式 …………………………………………………………………………41 2.4.3 我国数字同步网采用的同步方式 ………………………………………………………………42 本章小结 ………………………………………………………………………………………………………43 习题 ……………………………………………………………………………………………………………44 第 3 章 数据通信网 ………………………………………………………………………………………45 3.1 数据通信网概述 ………………………………………………………………………………………45 3.1.1 数据通信网的分类 ………………………………………………………………………………45 3.1.2 数据通信系统的构成 ……………………………………………………………………………46 3.2 X.25分组交换网 ………………………………………………………………………………………47 3.2.1 分组交换的概念 …………………………………………………………………………………47 3.2.2 X.25分组交换网技术 ……………………………………………………………………………49 3.3 帧中继技术 ……………………………………………………………………………………………51 3.3.1 帧中继的基本概念 ………………………………………………………………………………51 3.3.2 帧中继的网络结构 ………………………………………………………………………………51 3.3.3 帧中继的应用 ……………………………………………………………………………………52 3.4 数字数据网技术 ………………………………………………………………………………………52 3.4.1 数字数据网的基本概念 …………………………………………………………………………52 3.4.2 DDN的构成 ………………………………………………………………………………………52 3.4.3 数字信道复用及数字交叉连接 …………………………………………………………………54 3.4.4 DDN网络业务类别 ………………………………………………………………………………55 3.5 异步转移模式技术 ……………………………………………………………………………………55 3.5.1 异步转移模式技术基本原理 ……………………………………………………………………55 3.5.2 ATM交换网 ………………………………………………………………………………………58 本章小结 ………………………………………………………………………………………………………60 习题 ……………………………………………………………………………………………………………61 第 4 章 IP网络 ……………………………………………………………………………………………63 4.1 互联网概述 ……………………………………………………………………………………………63 4.2 IP网协议的体系结构和协议地址 ……………………………………………………………………65 4.2.1 开放系统互联模型 ………………………………………………………………………………66 4.2.2 TCP/IP协议 ………………………………………………………………………………………67 4.2.3 IP地址和子网掩码 ………………………………………………………………………………72 4.3 交换机/路由器 …………………………………………………………………………………………79 4.3.1 交换机 ……………………………………………………………………………………………79 4.3.2 路由器 ……………………………………………………………………………………………80 4.4 宽带IP城域网 …………………………………………………………………………………………83 4.4.1 宽带IP城域网的网络结构 ………………………………………………………………………83 4.4.2 宽带IP城域网的业务应用 ………………………………………………………………………86 4.5 IPv6技术 ………………………………………………………………………………………………86 本章小结 ………………………………………………………………………………………………………90 习题 ……………………………………………………………………………………………………………90 第5章 移动通信网 ………………………………………………………………………………………92 5.1 移动通信概述 …………………………………………………………………………………………92 5.1.1 移动通信系统的发展和演进 ……………………………………………………………………92 5.1.2 移动通信系统的基本组成 ………………………………………………………………………94 5.1.3 移动通信的特点 …………………………………………………………………………………94 5.1.4 移动通信的频谱划分 ……………………………………………………………………………94 5.2 移动通信信道 …………………………………………………………………………………………95 5.2.1 电波传播特性 ……………………………………………………………………………………95 5.2.2 移动信道特征 ……………………………………………………………………………………95 5.2.3 移动信道的传播损耗 ……………………………………………………………………………96 5.3 抗噪声和抗干扰技术 …………………………………………………………………………………97 5.4 多址接入技术 ………………………………………………………………………………………100 5.5 移动通信组网技术 …………………………………………………………………………………102 5.5.1 移动通信网的体制 ……………………………………………………………………………102 5.5.2 移动通信服务区 ………………………………………………………………………………102 5.5.3 区域定义 ………………………………………………………………………………………107 5.5.4 移动业务与信令组网 …………………………………………………………………………108 5.6 GSM移动通信系统 …………………………………………………………………………………110 5.6.1 概述 ……………………………………………………………………………………………110 5.6.2 系统组成及提供的业务 …………………………………………………………………………111 5.7 第三代移动通信系统 ………………………………………………………………………………112 5.7.1 概述 ……………………………………………………………………………………………112 5.7.2 系统组成及提供的业务 ………………………………………………………………………115 5.8 第四代移动通信系统 ………………………………………………………………………………118 5.8.1 概述 ……………………………………………………………………………………………118 5.8.2 系统组成及提供的业务 ………………………………………………………………………119 5.9 第五代移动通信系统(5G) …………………………………………………………………………121 5.9.1 概述 ……………………………………………………………………………………………121 5.9.2 系统组成及提供的业务 ………………………………………………………………………122 本章小结 ……………………………………………………………………………………………………124 习题 …………………………………………………………………………………………………………125 第6章 光纤通信技术 …………………………………………………………………………………126 6.1 光纤通信系统简介 …………………………………………………………………………………126 6.1.1 光端机 …………………………………………………………………………………………127 6.1.2 光纤光缆 ………………………………………………………………………………………129 6.2 光纤通信传输技术简介 ……………………………………………………………………………136 6.2.1 SDH技术简介 …………………………………………………………………………………137 6.2.2 WDM技术简介 ………………………………………………………………………………153 6.2.3 PTN技术简介 …………………………………………………………………………………156 6.2.4 OTN技术简介 …………………………………………………………………………………158 6.3 全光网络 ……………………………………………………………………………………………161 6.3.1 全光网络概述 …………………………………………………………………………………161 6.3.2 全光网络的路由技术 …………………………………………………………………………162 6.3.3 全光网络的交叉连接技术 ……………………………………………………………………164 6.3.4 全光网络的设备类型 …………………………………………………………………………164 本章小结 ……………………………………………………………………………………………………166 习题 …………………………………………………………………………………………………………166 第7章 接入网 …………………………………………………………………………………………168 7.1 接入网概述 …………………………………………………………………………………………168 7.2 铜线接入 ……………………………………………………………………………………………171 7.3 光纤接入 ……………………………………………………………………………………………172 7.3.1 光纤接入网的基本结构 ………………………………………………………………………172 7.3.2 EPON接入 ……………………………………………………………………………………174 7.3.3 GPON接入 ……………………………………………………………………………………177 7.4 混合光纤/同轴电缆接入 ……………………………………………………………………………178 7.5 无线接入 ……………………………………………………………………………………………181 7.5.1 本地多点分配业务 ……………………………………………………………………………181 7.5.2 无线局域网 ……………………………………………………………………………………183 本章小结 ……………………………………………………………………………………………………185 习题 …………………………………………………………………………………………………………185 第8章 下一代网络 ……………………………………………………………………………………186 8.1 NGN简介 ……………………………………………………………………………………………186 8.1.1 NGN的概念 ……………………………………………………………………………………186 8.1.2 NGN的网络架构 ………………………………………………………………………………187 8.1.3 NGN的网络特点 ………………………………………………………………………………188 8.1.4 NGN的目标 ……………………………………………………………………………………189 8.2 NGN关键技术介绍 …………………………………………………………………………………190 8.2.1 软交换技术 ……………………………………………………………………………………190 8.2.2 媒体网关与控制技术 …………………………………………………………………………191 8.2.3 软交换技术的协议 ……………………………………………………………………………192 本章小结 ……………………………………………………………………………………………………200 习题 …………………………………………………………………………………………………………200