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缩略语1

第1章　下一代网的发展趋势26

1.1　网络发展的驱动力26

1.1.1　网络演进的主要驱动力——业务需求26

1.1.2　竞争的市场环境28

1.2　未来网络的发展趋势28

1.2.1　宽带化29

1.2.2　移动化和游牧性29

1.2.3　IP化29

1.2.4　网络融合29

1.3　下一代网发展的部分关键技术31

1.3.1　交换技术31

1.3.2　移动技术32

1.3.3　接入技术33

1.3.4　传感技术35

1.3.5　网格技术36

1.3.6　家庭网络37

1.4　网络演进37

1.4.1　软交换的采用38

1.4.2　固定网的智能化改造38

1.4.3　接入的宽带化40

1.4.4　网络融合40

1.5　目前我国向下一代网的演进主要从3个方面开展40

第2章　下一代网的业务和应用43

2.1　下一代网业务层体系架构43

2.1.1　从固定的角度看下一代网业务层体系架构43

2.1.2　从移动的角度看下一代网业务层体系架构46

2.1.3　从互联网的角度看下一代网业务层体系架构47

2.1.4　下一代网业务层体系架构48

2.2　业务种类51

2.2.1 ITU-T目前的业务种类51

2.2.2　其他可能的分类方式52

2.2.3　业务分类考虑53

2.3　业务需求55

2.3.1　FGNGN所定义的业务需求56

2.3.2　TISPAN所定义的业务需求59

2.4　下一代网业务提供方式和商业模式的变化59

2.4.1　下一代网业务提供所面临的环境变化和挑战59

2.4.2　下一代网业务提供过程中各种角色的地位和作用60

3.2.1　DSL技术63

3.2　有线接入技术63

3.1　概述63

第3章　接入网技术的发展63

3.2.2　PON技术77

3.2.3　HFC和Cable Modem93

3.2.4　以太网接入102

3.3　无线接入技术122

3.3.1　无线接入技术概述122

3.3.2　宽带无线接入技术123

3.3.3　无线接入技术的关键技术140

3.3.4　发展趋势150

第4章　传送技术的发展152

4.1　传送网发展概述152

4.1.1　传送网的发展152

4.1.2　骨干传送网的现状和面临的挑战153

4.1.3　城域传送网的现状和面临的挑战154

4.2　ASON技术155

4.1.4　小结155

4.2.1 自动交换光网络技术特点156

4.2.2　ASON的业务类型156

4.2.3　ASON标准化现状156

4.2.4　ASON设备现状158

4.2.5　ASON设备的商用化现状158

4.2.6　ASON技术在省际骨干传送网的应用159

4.2.7　ASON技术在城域传送网的应用160

4.2.8　欧洲NOBEL计划的相关成果描述162

4.3　传送网承载以太网及其相关标准167

4.3.1　ITU-T关注以太网帧的规范化传送167

4.3.2　IEEE关注以太网技术标准170

4.4　城域传送网技术171

4.3.3　MEF关注城域以太网四大方面171

4.3.4　IETF关注分组网如何提供以太网业务171

4.4.1　城域传送网的特点172

4.4.2　城域传送网的主要技术172

4.4.3　城域传送网发展过程中的一些思考173

4.5　ULH DWDM技术175

4.5.1 ULH和WDM传输关键技术176

4.5.2　WDM技术现状和发展趋势178

4.6　面向未来的光传送网技术178

4.6.1　高速光通信178

4.6.2　自动交换光网络技术179

4.6.3　光突发交换技术179

4.6.4　光子晶体180

4.6.6　模拟光通信181

4.6.5　量子通信181

第5章　承载网的演进和发展趋势183

5.1　承载网技术的演进183

5.1.1　从ATM到IP183

5.1.2　从IP到IP+MPLS184

5.2　MPLS技术185

5.2.1　基本原理185

5.2.2　支持DiffServ模型186

5.2.3　流量工程186

5.2.4　保护和快速重路由187

5.2.5　GMPLS技术187

5.2.6　VPN业务188

5.3　以太网技术190

5.3.1　以太网标准体系191

5.3.2 从LAN到MAN192

5.3.3　从LAN到WLAN193

5.4　承载网技术发展趋势194

5.4.1　IP的核心设计理念194

5.4.2　IP的理想与现实194

5.4.3　IPv6的困境195

5.4.4　展望197

第6章　IPv4与IPv6的过渡／融合198

6.1　IPv4与IPv6协议概述198

6.1.1　IPv4协议的起源198

6.1.2　IPv4协议分层198

6.1.3　IPv4协议主要构成199

6.2.1　IPv4网络现状200

6.1.4　IPv6协议进展200

6.2　IPv4与IPv6过渡／融合的需求200

6.2.2　IPv4地址缺匮的解决和问题201

6.2.3　IPv6协议的制定203

6.2.4　IPv4互联网与IPv6的融合204

6.3　过渡／融合技术一双栈204

6.3.1　双栈网络概述205

6.3.2　DSTM技术206

6.4　过渡／融合技术——隧道208

6.4.1　隧道概述208

6.4.2　配置隧道209

6.4.3　6 to 4技术209

6.4.4　兼容地址自动隧道210

6.4.5　6 over 4210

6.4.7 ISATAP211

6.4.6　隧道代理211

6.4.8　MPLS隧道212

6.4.9　二层隧道212

6.4.10　隧道技术小结212

6.5　过渡／融合技术——翻译214

6.5.1 NAT-PT方式215

6.5.2　TRT方式215

6.5.3　BIS方式216

6.5.4　BIA方式216

6.5.5　Socks64技术217

6.5.6　翻译策略小结218

6.6　过渡／融合策略的选择218

6.7.1　网络设备厂商在IPv6领域的发展状况219

6.7　过渡／融合相关产品现状219

6.7.2　主机操作系统厂商在IPv6领域的发展状况221

6.7.3　应用软件在IPv6领域的发展状况222

6.7.4　协议栈在IPv6领域的发展状况224

6.8　过渡／融合网络实践224

6.8.1　国外IPv6试验网发展现状224

6.8.2　国内IPv6试验网发展现状225

6.9　IPv4/IPv6网络过渡／融合小结227

第7章　下一代网（NGN）的发展228

7.1　TISPAN的NGN体系架构228

7.1.1　概述228

7.1.2　资源接纳控制子系统（RACS）230

7.1.3　网络附着子系统233

7.1.4　TISPAN IMS功能结构234

7.1.5　TISPAN PSTN/ISDN仿真子系统功能结构235

7.2　ITU-T的NGN体系架构236

7.2.1　概述236

7.2.2　NGN的功能体系架构237

7.3　软交换的定位及其与NGN的关系240

7.4　软交换网络的业务要求241

7.5　软交换系统架构241

7.5.1　软交换网络的体系架构241

7.5.2　软交换网络主要设备242

7.5.3　接口协议要求244

7.6　软交换网组网结构246

7.6.1　软交换业务应用平面的组网246

7.6.2　软交换控制平面组网模型247

7.6.3　承载网的结构249

7.6.4　接入层组网结构251

7.7　路由253

7.7.1　软交换网内用户呼叫的路由细则253

7.7.2　软交换网络用户呼叫SCN用户的路由细则258

7.7.3　SCN用户呼叫软交换用户的259

路由细则259

7.7.4　电路交换网（SCN）到SCN用户的路由细则（经由软交换网络）260

7.8　用户认证260

7.8.1　固定用户认证260

7.8.2　游牧用户认证261

7.9　软交换网络与其他网络的互通261

7.9.1　软交换网络与SCN的互通261

7.9.2　软交换网络与No.7信令网的互通261

7.9.4　软交换网络与H.323网络的互通262

7.9.3　软交换网络与智能网的互通262

7.9.5　软交换网络与Internet的互通263

第8章　移动网络的演进264

8.1　移动网络演进与发展综述264

8.1.1　概述264

8.1.2　UMTS系列的发展266

8.1.3　cdma2000系列的发展267

8.2　移动电路域核心网及其演进270

8.2.1　移动网电路域综述270

8.2.2　移动软交换的概念270

8.2.3　移动软交换系统总体框架271

8.2.4　移动软交换的协议和功能272

8.2.5　TFO与TrFO280

8.2.6　cdma2000系统电路域移动软交换简介282

8.3　移动分组域核心网及其演进283

8.3.1　GPRS技术283

8.3.2　从GPRS到UMTS R99 PS　284

8.3.3　从UMTS R99 PS到支持IMS的PS284

8.3.4　PS域的演进285

8.4　IMS/MMD及其演进287

8.4.1　IMS综述287

8.4.2　IMS网络结构287

8.4.3　IMS网络主要功能实体289

8.4.4　IMS的接口293

8.4.5　IMS使用的SIP协议295

8.4.6　IMS的业务支持架构299

8.4.7　IMS的业务举例——Presence301

8.4.8　IMS的业务举例——PoC305

8.4.9　cdma2000系统的MMD简介310

8.5　WLAN网络的融合312

8.5.1　WLAN标准312

8.5.2　WLAN与3GPP系统的融合313

8.5.3　WLAN与3GPP系统融合的技术实现315

8.5.4　结合的优势316

8.6　标准与演进路线综述317

8.6.1　总体发展路线317

8.6.2　电路域的发展路线318

8.6.3　分组域的发展路线319

8.6.4　IMS的发展路线319

8.6.5　总体演进的考虑319

8.7.1　B3G标准研究概况320

8.7　B3G核心网络320

8.7.2　B3G核心网能力框架321

8.7.3　B3G业务能力框架322

8.7.4　B3G网络能力框架323

8.7.5　B3G用户平台（User Platform）能力框架329

第9章　下一代网的网络控制协议发展330

9.1　概述330

9.2　呼叫控制协议330

9.2.1　概述330

9.2.2　SIP协议330

9.2.3　SIP-I协议339

9.2.4　BICC协议346

9.3.2　H.248协议349

9.3.1　概述349

9.3　媒体网关控制协议349

9.3.3　其他媒体网关控制协议356

9.4　AAA（认证、授权、记账）协议357

9.4.1　概述357

9.4.2　Diameter协议357

9.5　API接口协议367

9.5.1　概述367

9.5.2　应用层发展趋势367

9.5.3　API所具有的优点368

9.5.4　Parlay和Parlay X368

第10章　下一代网的编号命名和寻址技术374

10.1　概述374

10.2.1 ITU-T375

10.2　国际上的相关建议375

10.2.2　TISPAN377

10.3　下一代网的编号的特点和发展趋势378

10.4　用户标识和用户标识模块378

10.4.1　NGN用户标识（Identity）378

10.4.2　标识、鉴权和授权379

10.4.3　移动性和标识符380

10.5　VoIP编号381

10.5.1　对VoIP业务的号码需求分析382

10.5.2　我国电话号码的结构382

10.5.3　从网络接口看编号资源383

10.5.4　采用地理和非地理号码各方不同的观点384

10.5.5　确定编号方案需要考虑的问题385

10.5.6　国际IP电话资源388

10.6　ENUM技术389

10.6.1　ENUM的基本概念389

10.6.2　ENUM的发展概况390

10.6.3　ENUM对网络融合产生的影响390

10.6.4　端用户ENUM与框架ENUM391

10.7　UCI技术396

10.7.1　概述396

10.7.2　简单的UCI流程396

10.7.3　UCI系统的组成397

10.7.4　主要UCI实体之间的数量关系398

10.7.5　UCI选择业务和目的地标识的方式398

10.7.6　应用举例399

10.7.7　UCI方式和ENUM的比较400

10.8.1　域名的历史401

10.8　域名的发展401

10.7.8　研究近况401

10.8.2　DNS的设计目标402

10.8.3　对其使用的预期402

10.8.4　DNS的构成403

10.8.5　URI404

10.8.6　SIP URI408

10.8.7　TEL URI412

10.9　3G的编号、命名和寻址概念413

10.9.1　用户标识413

10.9.4　公共业务标识416

10.9.5　IMS入口点的发现416

10.9.6　在IM CN子系统中E.164地址到SIP URI的解析416

10.9.3　节点设备标识416

10.9.2　归属网络域名416

10.9.7　“．3gppnetwork.org”域的适用性417

第11章　VoIP技术419

11.1　VoIP的产生和发展419

11.1.1　什么是VoIP419

11.1.2　VoIP业务迅速发展的原因420

11.1.3　VoIP的种类420

11.1.4　目前我国国内VoIP业务的开展情况422

11.2　VoIP技术的基本概念423

11.2.1　使用H.323协议的VoIP技术423

11.2.2　基于会话初始协议（SIP）的VoIP技术423

11.2.3　基于传统Internet的Web电话424

11.2.4　基于软交换和下一代网技术的VoIP业务424

11.2.5　这几种不同体系的VoIP技术的发展方向425

11.3.1　VoIP涉及的信令控制技术426

11.3　VoIP的技术原理426

11.3.2　话音压缩编码428

11.3.3　话音数据的封装428

11.4　VoIP的服务质量的研究428

11.4.1　VoIP业务的服务质量存在的主要问题429

11.4.2　VoIP服务质量问题产生的主要原因429

11.5　VoIP的展望与发展430

第12章　家庭网络432

12.1　家庭网络概述432

12.1.1　IT／家电行业提出的家庭网络概念432

12.1.2　电信业435

12.1.3　小区物业、社区等其他行业436

12.1.4　分析和总结437

12.2　家庭网络的相关业务和服务440

12.2.1　IT／家电制造商提供的业务441

12.2.2　小区物业提供的业务441

12.2.3　公共网络运营者提供的业务441

12.3　家庭网络相关业务／服务的现状442

12.3.1　总体情况442

12.3.2　家庭网络业务的发展预测442

12.4　基于电信网的家庭网络的特点444

12.4.1　家庭网络在电信网络中的位置444

12.4.2　家庭网络的逻辑功能实体445

12.4.3　家庭网络的功能446

12.5　家庭网络关键技术447

12.5.1　联网技术447

12.5.2　设备编址技术452

12.5.3　自动发现和自动配置技术453

12.5.4　媒体处理技术460

12.5.5　管理和控制461

12.5.6　安全464

12.5.7　QoS467

12.5.8　数字内容和版权管理技术（DRM）467

12.6　家庭网关469

12.6.1　家庭网关的分类469

12.6.2　家庭网关的功能参考模型469

第13章　RFID技术和物联网471

13.1　概述471

13.2　网络组织架构及应用473

13.3　无线及空中接口技术476

13.4　编码、信息存储和查询478

13.5　RFID的技术发展480

第14章　传感器网络481

14.1　传感器网络的定义与网络结构481

14.2　传感器网络的应用482

14.2.1　军事上的应用482

14.2.2　在医疗方面的应用482

14.2.3　其他方面的应用483

14.3　传感器网络的关键技术483

14.3.1　物理层483

14.3.2　数据链路层484

14.3.3　网络层484

14.3.4　传输层486

14.3.5　其他相关技术486

14.4　传感器网络可选用的通信协议487

第15章　同步技术490

15.1　同步的基本概念490

15.2　同步的必要性490

15.3　频率同步技术491

15.3.1　频率同步的原理491

15.3.2　各种业务对频率同步的要求493

15.3.3　我国频率同步网的发展及现状494

15.4　时间同步技术497

15.4.1　时间同步的原理497

15.4.2　新技术新业务对时间同步的要求499

15.4.3　时间同步网现状501

15.5.2　引入分组化网络后定时性能分配的考虑502

15.5.1　基于TDM网络定时性能分配模型502

15.5　基于分组化网络的同步组网技术502

15.5.3　分组化网络中相关设备的同步要求505

15.6　NGN网络的同步要求505

15.6.1　软交换的同步505

15.6.2　自动交换光网络的同步506

15.6.3　下一代互联网的同步506

15.6.4　下一代移动网的同步507

15.6.5　其他与同步相关的问题508

第16章　网格技术510

16.1　概述510

16.2　网格技术的通用体系结构511

16.2.1　构造层：与本地控制的接口511

16.2.3　资源层：个体资源的共享512

16.2.4　集合层：多种资源的协调512

16.2.2　连接层：简便、安全的通信512

16.2.5　应用层513

16.3　网格技术与其他技术的关系513

16.3.1　WWW514

16.3.2　应用和存储服务提供商514

16.3.3　企业计算系统514

16.3.4　互联网计算和端到端计算514

16.4　开放式网格服务体系结构（OGSA）515

16.4.1　OGSA概述516

16.4.2　技术细节519

16.4.3　网络协议绑定522

16.4.4　高层服务522

16.5.2　分布式超级计算523

16.5　网格计算的主要应用523

16.5.1　概述523

16.5.3　数据密集型计算524

16.5.4　分布式仪器系统525

16.5.5　远程沉浸526

16.5.6　信息集成527

16.6　网格计算未来的发展趋势528

第17章　下一代网标准化情况529

17.1　研究下一代网的主要国际标准化组织529

17.2　ITU-T对NGN的研究进展情况530

17.2.1　研究的组织架构530

17.2.2　FGNGN输出的文件531

17.3　ETSI TISPAN对NGN的研究进展情况533

17.4.1　多媒体业务534

17.4　NGN Release 1提供的业务534

17.4.2　PSTN/ISDN仿真业务535

17.4.3　PSTN/ISDN模拟业务535

17.4.4　Internet的接入535

17.4.5　其他业务536

17.4.6　公共业务方面536

17.5　NGN Release 1的能力537

17.5.1　基本能力537

17.5.2　业务支持能力540

17.6　体系架构的研究进展情况543

17.6.4　其他多媒体业务组成545

17.7　网络演进的研究进展情况545

17.6.5　用户属性数据库545

17.6.3　流媒体业务组成545

17.6.2　PSTN/ISDN仿真业务组成545

17.6.1　IP多媒体业务组成545

17.7.1　提供PSTN/ISDN仿真业务的演进方案546

17.7.2　提供PSTN/ISDN模拟业务的演进方案546

17.7.3　业务层面的演进方案547

17.8　服务质量547

17.8.1　NGN端到端QoS框架的要求和架构548

17.8.2　NGN网络服务质量和网络性能的概述548

17.8.3　NGN中RACF的功能要求和体系548

17.9　安全能力549

17.10　未来基于分组的网络（FPBN）551

17.10.1　FPBN与NGN两个层面的关系551

17.10.2　对FPBN的需求551

17.11　NGN将来的研究情况551

参考文献554