软交换技术与协议[按需印刷]

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内容简介: 本书系统介绍了支持电信网演进的软交换基本原理、体系结构、协议标准、接入技术和核心网技术,并结合SURPASS典型系统介绍了软交换组网方式和电信网演进策略。
全书共分15章。第1章概要介绍电信网技术发展趋势和演进方向以及软交换体系结构和技术特点。第2章至第5章系统介绍电信网演进中十分重要的XDSL宽带接入技术。第6章至第9章介绍ATM网络技术,包括和ATM密切相关的SDH基本原理。第10章至第13章介绍最新的IP通信网络技术和协议,包括IP接入技术、VoIP技术、H.248协议以及核心网中极为重要的MPLS技术。第14章至第15章具体介绍基于软交换技术的SURPASS系统。
本书内容翔实、材料丰富,反映了国际上软交换技术和协议的最新进展。可供电信业和计算机业的工程技术人员和管理人员阅读,也可作为高等院校相关专业的教学参考书。

目录: 第1章 电信网技术发展和演进策略
 1.1 电信业务和技术的发展趋势
 1.1.1 网络业务数据化趋势
 1.1.2 网络技术分组化趋势
 1.1.3 @络技术光纤化趋势
 1.1.4 网络技术无线化趋势
 1.2 电信网演进策略
 1.2.1 网络结构演进
 1.2.2 网络技术演进
 1.2.3 网络业务演进
 1.3 软交换技术
 1.3.1 发展背景
 1.3.2 网络体系结构
 1.3.3 接口和协议
第2章 DSL技术概述
 2.1 引言
 2.2 用户环路的组成结构
 2.2.1 传统电话网的结构
 2.2.2 用户环路的结构
 2.2.3 用户环路规划设计的规则
 2.3 DSL的信号环境
 2.3.1 铜线的传输损耗和容量
 2.3.2 串扰和其它噪声
 2.3.3 混合线圈和回波
 2.4 常用的DSL信号处理技术
 2.4.1 线路编码和调制技术
 2.4.2 回波抵消
 2.4.3 信道均衡
 2.4.4 误码控制
第3章 高速数字用户线路(HDSL)
 3.1 基本原理
 3.1.1 线路编码技术
 3.1.2 回波抵消技术
 3.1.3 高速自适应滤波技术
 3.1.4 HDSL系统的体系结构
 3.2 收发信机和线路码
 3.2.1 收发信机的功能和线路码
 3.2.2 HDSL的性能目标
 3.3 技术标准
 3.3.1 HDSL收发信机技术指标
 3.3.2 扰码和解扰
 3.3.3 HDSL的帧结构
 3.3.4 HDSL的初始化过程
 3.4 HDSL2
 3.4.1 HDSL2的参考模型和功能
 3.4.2 HDSL2的帧结构
 3.4.3 初始化过程
第4章 ADSL
 4.1 基本原理
 4.1.1 ADSL的基本体系结构
 4.1.2 CAP/OAM调制技术
 4.1.3 DMT调制技术
 4.1.4 FEC和间插技术
 4.2 收发信机和线路码
 4.2.1 DMT ADSL的线路码和收发信机
 4.2.2 CAP ADSL的线路编码
 4.3 技术标准
 4.3.1 DMT ADSL的技术标准
 4.3.2 CAP/QAM ADSL系统
 4.4 子速率ADSL
 4.4.1 子速率ADSL的特点
 4.4.2 子速率ADSL的规范
第5章 甚高速DSL(VDSL)
 5.1 VDSL的应用环境
 5.1.1 VDSL的基本体系结构
 5.1.2 VDSL的串扰
 5.1.3 射频干扰
 5.1.4 速率和距离
 5.1.5 频率分配
 5.2 VDSL的线路编码技术
 5.2.1 CAP/QAM方式的VDSL
 5.2.2 DMT方法的VDSL
 5.3 VDSL的标准
 5.3.1 标准化组织和机构及其工作范围
 5.3.2 VDSL标准提案
 5.4 CAP/QAM VDSL的规范
 5.4.1 参考模型
 5.4.2 PMD子层和TC子层
 5.4.3 VDSL的OAM
第6章 ATM网络协议
 6.1 ATM网络的基本概念
 6.1.1 ATM信元
 6.1.2 ATM网络的基本运行过程
 6.1.3 虚信道连接和虚通道连接
 6.2 ATM协议参考模型
 6.2.1 分层模型
 6.2.2 多平面模型
 6.3 ATM层的功能和协议
 6.3.1 ATM信元格式和编码
 6.3.2 UNI的ATM层功能
 6.3.3 ATM层的交换
 6.3.4 ATM层的操作、维护和管理
 6.4 AAL层的功能和协议
 6.4.1 AAL的功能
 6.4.2 AAL服务类别和类型
 6.4.3 AAL类型
 6.5 ATM业务流量管理
 6.5.1 基于连接的业务流量管理
 6.5.2 基于逐个信元的管理
 6.5.3 业务流量协定
第7章 ATM交换和信令
 7.1 ATM交换原理
 7.1.1 交换需求
 7.1.2 空分交换和时分交换
 7.1.3 数字交叉连接
 7.1.4 交换织构
 7.1.5 基本交换模块
 7.2 ATM交换技术和织构
 7.2.1 时分交换织构
 7.2.2 纵横式交换
 7.2.3 Banyan和Delta交换网络
 7.3 UNI信令
 7.3.1 用户网络接口的信令体系结构
 7.3.2 Q.2931信令协议
 7.3.3 信今适配
 7.4 NNI信令
 7.4. 1 公共信道信令和B-ISUP
 7.4.2 B-ISUP的消息和参数
 7.4.3 UNI和NNI的信令互操作
第8章 ATM话音(VOA)传送技术
 8.1 VOA基本原理
 8.1.1 分组话音技术
 8.1.2 VTOA技术方案
 8.2 话音编码技术
 8.2.1 脉码调制(PCM)
 8.2.2 自适应差分脉码调制(ADPCM)
 8.2.3 低速率话音编码技术
 8.3 适配技术
 8.3.1 电路仿真(CES)的适配技术及规范
 8.3.2 结构化CES的适配技术及规范
 8.3.3 动态带宽电路仿真的适配技术及规范
 8.3.4 经由AAL2的适配
 8.4 信令互通技术
 8.4.1 AAL1中继的信令互通
 8.4.2 AAL2中继的信令互通
第9章 SDH与ATM的接口技术
 9.1 SDH的基本原理
 9.1.1 速率与帧结构
 9.1.2 开销及其功能
 9.1.3 同步复用和映射
 9.2 SDH与ATM的接口规范
 9.2.1 ATM信元的映射方法和需求
 9.2.2 ATM信元映射进入VC-3/VC-4的规范
 9.2.3 ATM信元映射进入VC-12的规范
 9.2.4 ATM信元映射进入VC-4-Xc的规范
第10章 IP接入技术
 10.1 IP接入一般原理
 10.1.1 IP接入的功能要求
 10.1.2 IP接入网参考模型
 10.1.3 IP接入方式
 10.2 PPP协议
 10.2.1 PPP协议功能
 10.2.2 PPP帧封装结构
 10.2.3 LCP
 10.3 AAA协议
 10.3.1 AAA网络结构
 10.3.2 认证协议
 10.3.3 RADIUS协议
 10.3.4 Diameter协议
 10.4 L2TP隧道协议
 10.4.1 网络环境和协议结构
 10.4.2 消息格式和类型
 10.4.3 协议操作过程
 10.5 ADSL宽带IP接入
 10.5.1 IP over ADSL
 10.5.2 ATM over ADSL
 10.6 IPSec安全协议
 10.6.1 IPSec体系结构
 10.6.2 认证头(AH)
 10.6.3 封装安全载荷(ESP)
 10.6.4 密钥和安全协定管理
 10.7 IP数据流旁路技术
 10.7.1 问题的提出
 10.2. 2 IP数据流识别
 10.7.3 IP数据流旁路网络结构
第11章 IP电话技术和协议
 11.1 IP电话关键技术和结构模型
 11.1.1 IP电话关键技术
 11.1.2 IP电话结构模型
 11.2 RTP和RTCP协议
 11.2.1 协议设计思想
 11.2.2 RTP协议
 11.2.3 RTCP协议
 11.3 H.323系统技术和协议
 11.3.1 系统概述
 11.3.2 RAS协议
 11.3.3 呼叫信令协议
 11.3.4 媒体控制协议(H.245)
 11.4 SIP系统技术和协议
 11.4.1 SIP系统概述
 11.4.2 SDP 协议
 11.4.3 SIP 协议
第12章 媒体网关控制协议(H.248)
 12.1 分离网关技术
 12.1.1 分离网关基本思想
 12.1.2 分离网关网络结构
 12.1.3 同 关控制协议
 12.2 网关对象及其描述
 12.2.1 连接模型
 12.2.2 关联域
 12.2.3 终端
 12.3 终端特性描述语
 12.3.1 概述
 12.3.2 媒体描述
 12.3.3 事件描述语
 12.3.4 数字映像
 12.3.5 信号描述
 12.4 网关控制命令
 12.4.1 H.248命令集
 12.4.2 事务通信方式
 12.4.3 消息结构和传送
 12.5 呼叫控制流程示例
 12.5.1 初始化过程
 12.5.2 呼叫建立过程
 12.5.3 呼叫释放过程
第13章 MPLS技术和协议
 13.1 技术发展背景
 13.1.1 IP/ATM结合技术演进
 13.1.2 重叠模型
 13.1.3 集成模型
 13.2 标记交换基本技术
 13.2.1 一般路由技术
 13.2.2 转发技术
 13.2.3 控制技术
 13.2.4 边缘设备
 13.3 多协议标记交换
 13.3.1 标记分配和分发
 13.3.2 标记结构和标记栈
 13.3.3 标记分发协议
 13.3.4 VC合并
 13.3.5 环路检测和预防
 13.3.6 多播
 13.4 QoS技术
 13.4.1 综合服务
 13.4.2 区分服务
 13.4.3 MPLS网络的RSVP实现机制
 13.4.4 MPLS网络的区分服务
第14章 Siemens网络演进策略
 14.1 概述
 14.2 EWSD超强节点
 14.3 SURPASS计划
第15章 SURPASS系统
 15.1 SURPASS系统结构
 15.2 hiA
 15.3 hiG
 15.4 hiQ
 15.5 hiS
 15.6 hiR
 15.7 Net Manager
 15.8 演进实施方案
 15.8.1 网络演进方案
 15.8.2 设备演进方案
 15.8.3 业务演进方案
缩略语

前言: 在刚过去的20世纪的最后10年中,电信业经历了重大的技术变革,保持了持续的发展,也面临了巨大的挑战。在20世纪90年代初,电信业倾注全力研究和开发ATM技术,积极部署ATM宽带通信网络。20世纪90年代中,随着WWW应用的推出,Internet破获得空前的发展,信息通信技术领域展开了关于ATM随和IP技术选择的热烈争论。20世纪如年代后期,得力于光通信技术的突破性进展和VoIP技术的逐步完善,电信业和计算机业趋于统一,认同未来通信网的演进方向应是以IP为核心的分组网络。基于这一共识,业界大力投资基于IP优化光网的基础设施建设。不幸的是,由于缺乏合理的商业模型和有效的业务支持,所建设的网络远未得到充分利用,也就无法获得预期的投资回报。这一事实促使人们冷静地思考,综合市场需求、投资保护和技术发展等多方面因素,认真研究网络演进的策略和技术方案选择。电信业正是顺从这样的轨迹,在10年间不断探索和调整自己的发展方向。最近,经过制造业、运营业和技术界的反复研讨和市场论证,提出以软交换作为下一代网络的演进技术,各大制造厂商积极响应,推出各自的解决方案。
和一般技术不同的是,软交换不是传统意义上的单项技术,而是支持网络演进的综合的系统技术。其涵盖面广泛,包括接入网和核心网技术,电路交换和分组交换技术,面向连接的ATM和无连接的IP技术,传送和控制技术。尤其是众多的接口协议,涉及IP网络的电信应用,因此,必须对于两类网络有深入的了解才能切实理解。正因为如此,许多电信界的技术人员非常需要有一本书能够深入浅出地介绍软交换的相关技术,剖析相关的接口协议,这正是作者编写本书的出发点。
直接促成作者编写本书则是由于作者所在单位——南京邮电学院和北京国际交换系统有限公司陋ISC)的教学合作。在合作过程中,BISC公司向我们介绍了该公司基于软交换技术的SURPASS网络演进解决方案,给我们留下了深刻的印象。BISC公司希望我们能编写一本介绍系统相关协议的书籍,并愿意提供SURPASS的相关材料。作者认为结合SURPASS典型系统介绍可以更清晰地阐明软交换的概念和技术内涵,因此就着手开始本书的编写。
本书编写的原则是围绕软交换体系结构和电信网演进应用背景,用电信业人士熟悉的语言和思维方式有选择地介绍相关技术和协议,力图使读者对软交换有一个较为全面和清晰的概念。全书共分15章。第1章概要介绍电信网技术发展趋势和演进方向以及软交换体系结构和技术特点。第2—5章系统介绍电信网向数据化方向演进过程中十分重要的宽带接入技术——XDSL技术。第6—9章介绍ATM网络技术,包括ATM基本协议、交换和信令、VOA技术以及和ATM密切相关的SDH的基本原理。第10—13章介绍和电信应用直接相关的IP技术和协议,包括在电信网环境下的IP接入技术、VoIP技术、媒体网关控制协议以及核心网中极为重要的MPLS技术。第14—15章则具体介绍基于软交换技术的电信网演进典型系统—SURPASS。其中,第1章、第10—15章由糜正混编写,第2—
9章由王文鼐编写。
由于软交换技术涉及面广,尚处在发展之中,且允许各厂商采用不同的实现方案,因此本书只可能对共性的基本技术和协议进行介绍和分析,以帮助读者理解和掌握各种软交换系统,构思自己的网络演进方案。即便如此,由于篇幅和时间有限,有些很有用的协议还是没有能包含在内,再加上作者水平有限,书中难免有欠缺之处,亟盼读者不吝指正。
在本书编写过程中,BISC公司提供了SURPASS系统的相关资料,张健和崔龙峰工程师就SURPASS的有关章节提出了宝贵的意见,对于提高本书的完整性和实用性起了很大的作用,在此表示衷心的感谢。同时,本书编写自始至终得到人民邮电出版社编辑部门的热忱鼓励和帮助,在此也一并表示感谢。