通信運營商建設和管理的各類公用通信網，包括固定和移動電話網、數據網、互聯網、傳送網、接入網和軟交換網絡；同時講述了電信網支撐技術：公共信道信令網和IP信令網技術，數字同步和時間同步網技術，網絡監控和管理技術；討論和分析了通信網絡的結構、接口、協議和組成，并對通信網進行理論和性能分析，介紹了圖論和排隊論在網絡分析中的應用，也對下一代交換網的性能進行了分析。
《通信網技術基礎》可作為高等院校通信工程、網絡工程和信息工程專業“通信網基礎”課程的教材，也可供從事通信網規劃、設計、維護和管理工作的人員參考。
通信網是信息化社會的基礎設施，包括公用網絡、專用網絡和虛擬專用網絡，本書主要討論公用網。公用網絡是指由通信運營商建設和管理，為公眾提供通信服務的網絡。公用網是由各種類型的網絡組成的，包括業務網、傳送網和支撐網，業務網如固定電話網、移動電話網、Internet等。專用網絡是為某一特定團體服務的網絡，如證券公司、航空公司等專用的計算機網絡，是為本單位提供某一項具體服務的網絡。利用公用網絡的設施，建設為本單位服務的專用網絡則稱為虛擬專用網絡。
通信網的發展方向是下一代網絡（NGN）。NGN是一個內涵十分廣泛的術語，即泛指一個不同于當代或前一代的網絡體系結構，通常是指以數據為中心的融合網絡體系結構。從廣義上講，NGN應是一個能夠提供包括語音、數據、視頻和多媒體業務的基于分組技術的綜合開放的網絡架構。NGN的含義可以從多個層面來理解：從業務上看，它應支持語音、數據、視頻和多媒體業務；從網絡層面上看，在垂直方向它應包括業務層、傳送層等不同層面，在水平方向它應覆蓋核心網和邊緣網。NGN包含下一代交換網、下一代傳送網、下一代互聯網、下一代移動網和下一代接入網。
網絡技術已經成為通信工程中一項重要的技術。此項技術涉及網絡的結構、接口、協議、性能等一系列的問題。網絡技術知識已經逐步成為通信工程專業學生必備的專業知識。為了適應通信網技術發展和教學的需要，我們編寫了《通信網技術基礎》一書。在這本書中，介紹已經建設的主要的通信網絡，包括電話網、互聯網、數據網、傳送網、接入網和軟交換網絡。同時還講述電信網支撐技術，包括信令網和信令網關技術，數字同步和時間同步技術，網絡監控和管理技術。此外還從網絡的結構、接口、協議和組成對通信網進行討論和分析，并對通信網進行理論和性能分析，討論了圖論和排隊論在網絡分析中的應用，以利于讀者系統地掌握通信網的基本技術和基本理論，為今后從事通信網的規劃、設計、維護和管理打下良好的基礎。
第1章 通信網概述1
1.1 通信網的類型1
1.1.1 通信網類型的劃分1
1.1.2 電話網2
1.1.3 互聯網5
1.1.4 傳送網6
1.1.5 電信支撐網8
1.2 通信網的發展10
1.2.1 下一代傳送網10
1.2.2 下一代交換網16
1.2.3 下一代互聯網18
1.2.4 下一代移動網21
1.2.5 網絡融合技術23
1.3 通信網的體系結構25
1.3.1 網絡協議及其功能25
1.3.2 OSI參考模型26
1.3.3 TCP/IP協議模型33
1.3.4 IP網絡的分層協議模型36
習題37
第2章 電話網38
2.1 固定電話網38
2.1.1 電話網的拓撲結構38
2.1.2 電話網的等級制結構39
2.1.3 電話網的業務節點40
2.1.4 電話網中路由規劃44
2.1.5 電話網的傳輸規劃46
2.2 移動電話網49
2.2.1 移動電話網概述49
2.2.2 數字蜂窩移動通信網的網路結構50
2.2.3 GSM系統組成51
2.2.4 GSM系統中的各類接口55
2.2.5 GSM蜂窩網絡結構56
習題57
第3章 廣域數據網絡59
3.1 數據鏈路控制與協議59
3.1.1 數據鏈路的基本功能59
3.1.2 數據鏈路層協議62
3.2 數據子網提供的服務63
3.2.1 數據子網的概念63
3.2.2 數據報和虛電路64
3.3 路由選擇66
3.3.1 路由優化原則66
3.3.2 路由選擇策略67
3.4 擁塞控制70
3.4.1 擁塞控制的意義70
3.4.2 擁塞控制與流量控制的關系71
3.4.3 擁塞控制的作用71
3.4.4 擁塞控制的一般方法72
3.5 幀中繼73
3.5.1 背景73
3.5.2 幀中繼網絡74
3.5.3 幀中繼的層次75
3.5.4 幀中繼的擁塞控制76
3.6 異步傳遞方式78
3.6.1 異步傳遞方式的基本概念78
3.6.2 ATM網絡79
3.6.3 ATM的協議參考模型80
習題82
第4章 互聯網84
4.1 網際互連協議84
4.1.1 IP編址84
4.1.2 IP數據報的格式88
4.1.3 IP數據報的轉發89
4.2 IP路由協議90
4.2.1 自治系統的概念91
4.2.2 路由信息協議91
4.2.3 開放最短路徑優先93
4.2.4 邊界網關協議95
4.3 多協議標簽交換95
4.3.1 多協議標簽交換產生的背景95
4.3.2 MPLS的工作原理97
4.3.3 MPLS的應用100
4.4 IP網絡的組網和規劃103
4.4.1 網絡結構103
4.4.2 地址分配和路由協議104
4.4.3 IP城域網105
4.4.4 IP網絡與其他網絡的互通106
習題109
第5章 傳送網111
5.1 PDH和SDH系統111
5.1.1 PDH和SDH的特點111
5.1.2 SDH的幀結構114
5.1.3 復用和映射116
5.2 SDH網元設備119
5.2.1 SDH設備一般化邏輯框圖119
5.2.2 SDH網元設備121
5.2.3 SDH傳送網結構122
5.3 基于SDH的多業務傳送節點（MSTP）123
5.3.1 MSTP技術的產生123
5.3.2 第一代MSTP124
5.3.3 內嵌彈性分組環（RPR）的MSTP126
5.3.4 內嵌MPLS的MSTP128
5.4 光自動交換網絡130
5.4.1 光自動交換網絡的起源130
5.4.2 ASON的概念131
5.4.3 ASON的關鍵性技術133
5.4.4 ASON組網及應用138
習題140
第6章 接入網142
6.1 接入網的基本概念142
6.1.1 接入網在通信網中的位置142
6.1.2 接入網的定義和定界143
6.1.3 接入網的功能模型143
6.1.4 接入網技術的分類144
6.2 銅雙絞線接入網145
6.2.1 數字用戶線技術145
6.2.2 ADSL技術148
6.3 光纖接入網152
6.3.1 概述152
6.3.2 光纖接入網的拓撲類型158
6.3.3 無源光接入網160
6.4 無線接入網164
6.4.1 概述164
6.4.2 固定無線接入網164
6.4.3 移動無線接入網166
6.4.4 幾種寬帶無線接入標準167
習題172
第7章 數字同步網和時間同步網173
7.1 數字同步網173
7.1.1 數字同步的基本概念173
7.1.2 網同步的方法174
7.1.3 同步網的時鐘等級和時鐘源177
7.1.4 BITS及其在同步網中的應用181
7.1.5 同步網的規劃和建設184
7.1.6 SDH傳送網的同步規劃186
7.1.7 同步狀態信息的應用187
7.2 時間同步網190
7.2.1 時間同步概念190
7.2.2 時間同步網絡192
7.2.3 網絡時間協議（NTP）195
7.2.4 電信網時間同步系統的設計200
7.2.5 PTP時間同步協議202
7.3 下一代網絡中同步技術的發展208
習題209
第8章 公共信道信令網和IP信令網211
8.1 電話網信令211
8.1.1 電話網的信令類型211
8.1.2 電話網的信令分類212
8.1.3 隨路信令系統213
8.2 數字用戶環路1號信令215
8.2.1 DSS1的協議概述215
8.2.2 Q.9 31第3層協議216
8.2.3 DSS1呼叫過程218
8.3 7號信令網219
8.3.1 7號信令網概述219
8.3.2 7號信令系統的協議220
8.3.3 7號信令網的規劃232
8.4 IP信令網235
8.4.1 IP信令網概述235
8.4.2 SIGTRAN協議棧235
8.4.3 信令網關240
8.4.4 IP信令網的建設246
習題246
第9章 網絡監控和管理技術248
9.1 TMN概述248
9.1.1 TMN的基本概念248
9.1.2 TMN管理的分層模型249
9.1.3 TMN的管理功能和管理模型250
9.1.4 TMN的功能模塊和接口252
9.1.5 TMN物理結構和接口254
9.2 Q3網絡管理接口255
9.2.1 Q3接口的低層協議256
9.2.2 Q3接口的高層協議257
9.2.3 Q3接口的管理信息模型258
9.3 SNMP網絡管理接口262
9.3.1 SNMP概述262
9.3.2 SNMP管理信息庫265
9.3.3 SNMP的發展267
9.4 CORBA網絡管理接口268
9.4.1 CORBA概述268
9.4.2 ORB的結構269
9.4.3 基于CORBA的網絡管理272
習題275
第10章 軟交換網組網技術276
10.1 軟交換網層次和組成276
10.1.1 軟交換的技術定義276
10.1.2 軟交換網層次結構277
10.1.3 軟交換的功能278
10.1.4 軟交換網的組成280
10.2 軟交換網接口和協議281
10.2.1 軟交換網絡中各部件的接口281
10.2.2 軟交換網的協議282
10.3 軟交換承載網和接入網規劃286
10.3.1 軟交換承載網的要求286
10.3.2 軟交換承載網的結構287
10.3.3 NGN業務與Internet業務的隔離方法289
10.3.4 NGN接入網建設291
10.4 軟交換網的路由規劃293
10.4.1 軟交換網的路由解決方案293
10.4.2 TRIP路由協議296
10.5 軟交換技術的應用300
10.5.1 軟交換在固網中的應用300
10.5.2 軟交換在3G核心網中的應用303
10.6 固網和移動網的融合306
10.6.1 固網和移動網的融合概述306
10.6.2 NGN的融合結構308
10.6.3 基于IMS的網絡融合309
習題312
第11章 通信網理論分析313
11.1 圖論基礎313
11.1.1 網絡和圖313
11.1.2 圖的矩陣表示315
11.1.3 最小生成樹及其算法317
11.2 最短路徑算法321
11.2.1 Bellman-Ford算法322
11.2.2 Dijkstra算法323
11.2.3 Floyd算法325
11.3 排隊論基礎327
11.3.1 排隊模型基本概念328
11.3.2 M/M/1，M/G/1，M/D/1排隊模型329
11.3.3 M/M/m排隊333
11.3.4 排隊網絡335
11.4 電路交換網分析338
11.4.1 呼損系統338
11.4.2 等效隨機話務理論341
11.5 分組交換數據網分析344
11.5.1 節點時延345
11.5.2 端-端平均時延345
11.5.3 分組交換吞吐量347
11.6 下一代網絡性能分析348
11.6.1 下一代承載網的QoS348
11.6.2 承載網分組語音節點的時延349
11.6.3 軟交換網絡的容量349
11.7 多址接入系統的分析350
11.7.1 ALOHA技術350
11.7.2 CSMA技術、CSMA/CD技術352
11.8 傳輸網性能分析354
11.8.1 誤碼性能分析354
11.8.2 滑碼性能分析359
11.8.3 同步性能分析362
習題368
附錄A 縮略語372
參考文獻378
第1章 通信網概述
通信網技術是規劃、設計、建設和維護網絡方面的技術。要想把通信網建設好、維護好，必須了解各種類型通信網的結構、接口、協議和技術指標，了解各類通信網之問的關系和互連。本章將討論通信網的類型、通信網的發展和通信網體系結構。
1.1 通信網的類型
1.1.1 通信網類型的劃分
通信網是在用戶之問提供通信功能的網絡，是信息化社會的基礎設施。通信網分為公用網、專用網和虛擬專用網。公用網是指由通信運營商建設和管理，為公眾提供通信服務的網絡，如固定電話網、移動電話網和因特網；專用網是為某一特定團體服務的網絡，如證券公司、航空公司的專用計算機網絡；而利用公用網絡的設施，建設為本單位服務的專用網絡則稱之為虛擬專用網絡。
早期的公用通信網僅包括電話網和電報網，隨著通信技術的發展，通信網的類型以及通過通信網向公眾提供的電信業務的類型不斷增加，服務質量不斷提高。通信網具有各種不同的類型，根據子網的功能可以分為業務網、傳送網和支撐網。
·業務網是指向公眾提供電信業務的網絡，包括固定電話網、移動電話網、互聯網、IP電話網、點數據通信網、智能網、窄帶綜合業務數字網（N.ISDN）、寬帶綜合業務數字網（B—ISDN）等。
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