软交换技术与协议(通信工程丛书)

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。

第1章 电信网技术发展和演进策略 1
1.1 电信业务和技术的发展趋势 1
1.1.1 网络业务数据化趋势 1
1.1.2 网络技术分组化趋势 2
1.1.3 网络技术光纤化趋势 6
1.1.4 网络技术无线化趋势 11
1.2 电信网演进策略 12
1.2.1 网络结构演进 12
1.2.2 网络技术演进 15
1.2.3 网络业务演进 25
1.3 软交换技术 26
1.3.1 发展背景 26
1.3.2 网络体系结构 31
1.3.3 接口和协议 36
第2章 DSL技术概述 38
2.1 引言 38
2.2 用户环路的组成结构 40
2.2.1 传统电话网的结构 40
2.2.2 用户环路的结构 42
2.2.3 用户环路规划设计的规则 44
2.3 DSL的信号环境 48
2.3.1 铜线的传输损耗和容量 48
2.3.2 串扰和其它噪声 50
2.3.3 混合线圈和回波 52
2.4 常用的DSL信号处理技术 53
2.4.1 线路编码和调制技术 53
2.4.2 回波抵消 57
2.4.3 信道均衡 57
2.4.4 误码控制 61
第3章 高速数字用户线路(HDSL) 67
3.1 基本原理 67
3.1.1 线路编码技术 67
3.1.2 回波抵消技术 68
3.1.3 高速自适应滤波技术 69
3.1.4 HDSL系统的体系结构 69
3.2 收发信机和线路码 71
3.2.1 收发信机的功能和线路码 71
3.2.2 HDSL的性能目标 75
3.3 技术标准 77
3.3.1 HDSL收发信机技术指标 77
3.3.2 扰码和解扰 78
3.3.3 HDSL的帧结构 80
3.3.4 HDSL的初始化过程 80
3.4 HDSL2 83
3.4.1 HDSL2的参考模型和功能 83
3.4.2 HDSL2的帧结构 85
3.4.3 初始化过程 87
第4章 ADSL 90
4.1 基本原理 90
4.1.1 ADSL的基本体系结构 91
4.1.2 CAP/QAM调制技术 93
4.1.3 DMT调制技术 96
4.1.4 FEC和间插技术 99
4.2 收发信机和线路码 102
4.2.1 DMT ADSL的线路码和收发信机 102
4.2.2 CAP ADSL的线路编码 105
4.3 技术标准 107
4.3.1 DMT ADSL的技术标准 107
4.3.2 CAP/QAM ADSL系统 121
4.4 子速率ADSL 126
4.4.1 子速率ADSL的特点 127
4.4.2 子速率ADSL的规范 131
第5章 甚高速DSL（VDSL） 134
5.1 VDSL的应用环境 134
5.1.1 VDSL的基本体系结构 134
5.1.2 VDSL的串扰 136
5.1.3 射频干扰 137
5.1.4 速率和距离 139
5.1.5 频率分配 140
5.2 VDSL的线路编码技术 141
5.2.1 CAP/QAM方式的VDSL 141
5.2.2 DMT方法的VDSL 145
5.3 VDSL的标准 147
5.3.1 标准化组织和机构及其工作范围 148
5.3.2 VDSL标准提案 150
5.4 CAP/QAM VDSL的规范 153
5.4.1 参考模型 153
5.4.2 PMD子层和TC子层 154
5.4.3 VDSL的OAM 157
第6章 ATM网络协议 163
6.1 ATM网络的基本概念 163
6.1.1 ATM信元 164
6.1.2 ATM网络的基本运行过程 165
6.1.3 虚信道连接和虚通道连接 166
6.2 ATM协议参考模型 167
6.2.1 分层模型 167
6.2.2 多平面模型 172
6.3 ATM层的功能和协议 174
6.3.1 ATM信元格式和编码 174
6.3.2 UNI的ATM层功能 178
6.3.3 ATM层的交换 179
6.3.4 ATM层的操作、维护和管理 181
6.4 AAL层的功能和协议 182
6.4.1 AAL的功能 182
6.4.2 AAL服务类别和类型 184
6.4.3 AAL类型 185
6.5 ATM业务流量管理 194
6.5.1 基于连接的业务流量管理 195
6.5.2 基于逐个信元的管理 196
6.5.3 业务流量协定 198
第7章 ATM交换和信令 202
7.1 ATM交换原理 202
7.1.1 交换需求 203
7.1.2 空分交换和时分交换 203
7.1.3 数字交叉连接 204
7.1.4 交换织构 205
7.1.5 基本交换模块 207
7.2 ATM交换技术和织构 210
7.2.1 时分交换织构 210
7.2.2 纵横式交换 211
7.2.3 Banyan和Delta交换网络 213
7.3 UNI信令 217
7.3.1 用户网络接口的信令体系结构 217
7.3.2 Q.2931信令协议 219
7.3.3 信令适配 228
7.4 NNI信令 232
7.4.1 公共信道信令和B-ISUP 233
7.4.2 B-ISUP的消息和参数 235
7.4.3 UNI和NNI的信令互操作 238
第8章 ATM话音(VOA)传送技术 243
8.1 VOA基本原理 243
8.1.1 分组话音技术 243
8.1.2 VTOA技术方案 247
8.2 话音编码技术 248
8.2.1 脉码调制（PCM） 249
8.2.2 自适应差分脉码调制（ADPCM） 251
8.2.3 低速率话音编码技术 252
8.3 适配技术 255
8.3.1 电路仿真（CES）的适配技术及规范 256
8.3.2 结构化CES的适配技术及规范 258
8.3.3 动态带宽电路仿真的适配技术及规范 261
8.3.4 经由AAL2的适配 264
8.4 信令互通技术 271
8.4.1 AAL1中继的信令互通 271
8.4.2 AAL2中继的信令互通 277
第9章 SDH与ATM的接口技术 286
9.1 SDH的基本原理 286
9.1.1 速率与帧结构 287
9.1.2 开销及其功能 290
9.1.3 同步复用和映射 293
9.2 SDH与ATM的接口规范 296
9.2.1 ATM信元的映射方法和需求 296
9.2.2 ATM信元映射进入VC-3/VC-4的规范 297
9.2.3 ATM信元映射进入VC-12的规范 297
9.2.4 ATM信元映射进入VC-4-Xc的规范 298
第10章 IP接入技术 300
10.1 IP接入一般原理 300
10.1.1 IP接入的功能要求 300
10.1.2 IP接入网参考模型 302
10.1.3 IP接入方式 304
10.2 PPP协议 309
10.2.1 PPP协议功能 309
10.2.2 PPP帧封装结构 311
10.2.3 LCP 318
10.3 AAA协议 323
10.3.1 AAA网络结构 323
10.3.2 认证协议 324
10.3.3 RADIUS协议 326
10.3.4 Diameter协议 328
10.4 L2TP隧道协议 330
10.4.1 网络环境和协议结构 330
10.4.2 消息格式和类型 332
10.4.3 协议操作过程 336
10.5 ADSL宽带IP接入 339
10.5.1 IP over ADSL 340
10.5.2 ATM over ADSL 340
10.6 IPSec安全协议 342
10.6.1 IPSec体系结构 342
10.6.2 认证头（AH） 349
10.6.3 封装安全载荷（ESP） 350
10.6.4 密钥和安全协定管理 351
10.7 IP数据流旁路技术 353
10.7.1 问题的提出 353
10.7.2 IP数据流识别 356
10.7.3 IP数据流旁路网络结构 358
第11章 IP电话技术和协议 362
11.1 IP电话关键技术和结构模型 362
11.1.1 IP电话关键技术 362
11.1.2 IP电话结构模型 368
11.2 RTP和RTCP协议 371
11.2.1 协议设计思想 371
11.2.2 RTP协议 372
11.2.3 RTCP协议 377
11.3 H.323系统技术和协议 383
11.3.1 系统概述 383
11.3.2 RAS协议 387
11.3.3 呼叫信令协议 391
11.3.4 媒体控制协议(H.245) 402
11.4 SIP系统技术和协议 408
11.4.1 SIP系统概述 408
11.4.2 SDP协议 411
11.4.3 SIP协议 416
第12章 媒体网关控制协议（H.248） 426
12.1 分离网关技术 426
12.1.1 分离网关基本思想 426
12.1.2 分离网关网络结构 428
12.1.3 网关控制协议 430
12.2 网关对象及其描述 431
12.2.1 连接模型 431
12.2.2 关联域 433
12.2.3 终端 433
12.3 终端特性描述语 435
12.3.1 概述 435
12.3.2 媒体描述 438
12.3.3 事件描述语 440
12.3.4 数字映像 441
12.3.5 信号描述 444
12.4 网关控制命令 445
12.4.1 H.248命令集 445
12.4.2 事务通信方式 450
12.4.3 消息结构和传送 452
12.5 呼叫控制流程示例 456
12.5.1 初始化过程 457
12.5.2 呼叫建立过程 460
12.5.3 呼叫释放过程 472
第13章 MPLS技术和协议 476
13.1 技术发展背景 476
13.1.1 IP/ATM结合技术演进 476
13.1.2 重叠模型 480
13.1.3 集成模型 482
13.2 标记交换基本技术 485
13.2.1 一般路由技术 485
13.2.2 转发技术 488
13.2.3 控制技术 491
13.2.4 边缘设备 500
13.3 多协议标记交换 501
13.3.1 标记分配和分发 501
13.3.2 标记结构和标记栈 506
13.3.3 标记分发协议 511
13.3.4 VC合并 515
13.3.5 环路检测和预防 517
13.3.6 多播 521
13.4 QoS技术 524
13.4.1 综合服务 524
13.4.2 区分服务 528
13.4.3 MPLS网络的RSVP实现机制 531
13.4.4 MPLS网络的区分服务 533
第14章 Siemens 网络演进策略 538
14.1 概述 538
14.2 EWSD超强节点 543
14.3 SURPASS计划 548
第15章 SURPASS系统 552
15.1 SURPASS系统结构 552
15.2 hiA 558
15.3 hiG 564
15.4 hiQ 570
15.5 hiS 587
15.6 hiR 592
15.7 Net Manager 594
15.8 演进实施方案 596
15.8.1 网络演进方案 597
15.8.2 设备演进方案 600
15.8.3 业务演进方案 603
缩略语 608

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..