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【假一罚四】宽带传输与交换胡明

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作者胡明

出版社清华大学出版社

ISBN9787302496090

出版时间2018-02

装帧平装

开本16开

定价59元

货号25240369

上书时间2024-11-22

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商品详情

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商品描述

前言

近二十多年以来，我国从只有少量的电话终端到户户都有电话机，再发展到人人都可以通过互联网进行工作、学习和娱乐，这一进程体现了我国通信行业的发展过程，也展示了我国信息高速公路的建设速度。为这一进程提供强大基础支撑作用的是宽带传输及分组交换技术。密集波分复用技术将信息高速公路由单车道扩展到了16、32车道，而大规模分组交换结构又大幅增强了通信枢纽的业务疏导能力。为了将构建宽带通信网的传输及分组交换技术纳入同一本书，使读者对宽带通信网有一个整体认识，满足现有教学需要，特编著本书。

全书共有13章。第1章绪论主要介绍通信网络的基础背景知识，包括网络组成、基本的传输及交换技术、差错控制技术等内容，为后续章节的学习作准备。

第2~8章介绍传输技术，从我国早期采用的PDH技术到后来的SDH技术，再到目前广泛采用的DWDM技术。其中，PDH技术在第2章作了简要介绍。而SDH技术作为重点，在第3~7章对其核心内容进行了详细分析、说明，包括帧结构、复用映射过程、指针处理、主要设备构成、网络拓扑结构、网络保护等内容。作为骨干网扩容主要手段的密集波分复用技术，在第8章进行了介绍，主要包括系统框架及其关键部件，由于每个波长信道传输的基本仍然是SDH信号，因此前面章节介绍的SDH关键技术在密集波分复用系统中仍然有效。

作为交换技术的核心内容，分组交换结构在第9~12章进行介绍，包括分组交换的基本原理、缓存策略、多级交换结构、队列调度算法等内容。先介绍基本工作原理，然后再对几项关键内容进行重点分析、说明。在介绍缓存策略、调度算法等内容时，均参照其发展历程，按照由浅入深、迭代改进的方式进行，以便读者掌握其发展过程及脉络。

作为网络通信发展过程中的一项新兴技术，多协议标记交换技术在第13章进行介绍。多协议标记交换技术将网络层连接映射到数据链路层，通过数据链路层的标记交换就可以完成网络层数据分组的传递过程，简化了处理流程，提升了传统IP网络的服务质量。这一章主要对其中的核心内容进行介绍，包括基本概念及工作原理、标记的分配、标记交换路径的建立等内容。

由宽带传输与交换技术构建起来的信息高速公路，为我国各行各业的发展提供了强大通信平台。在这个平台上，人们可以远程办公、远程学习、远程购物、远程视频，它让人们随时随地都能体会到“天涯若比邻”的感觉，大量创业公司正在以这个平台为基础进行各种应用的开发，人们的生活、工作方式正在因此而发生改变。本书可以帮助读者对我国的骨干网络技术有一个初步了解和认识。

由于篇幅有限，本书只介绍了宽带传输、大规模交换结构、多协议标记交换技术等的基本知识及关键内容，要对这些内容及其关联知识作进一步了解和学习，还需要查阅其他相关资料。同时，由于编者水平有限，书中难免会存在一些不妥之处，希望广大读者不吝批评指正。

编者2017年10月

导语摘要
本书主要介绍宽带传输及分组交换技术，这两方面技术为我国信息高速公路的建设提供了强大的支撑作用。全书共有13章，第1章为绪论。第2~8章介绍传输技术，从我国早期采用的PDH技术到后来的SDH技术，再到目前广泛采用的DWDM技术，包括信号的处理过程、关键技术、主要设备、网络的拓扑结构及其保护等方面内容。第9~13章介绍分组交换技术，内容主要包括分组交换的基本原理、缓存策略、多级交换结构、队列调度算法，以及多协议标记交换技术。本书依据技术的发展过程，按照由浅入深、迭代改进的方式进行分析介绍，便于读者了解和掌握各项关键技术的发展脉络，既可作为通信专业教材，也可供相关领域的工程技术人员参考。

目录

第1章绪论

1.1数据通信网的组成及特点

1.2网络传输技术

1.3网络交换技术

1.4差错控制技术

1.5网络体系结构

本章小结

思考题

第2章PDH、SDH概述

2.1PDH概述

2.2PDH过渡到SDH

本章小结

思考题

第3章SDH帧结构以及复用映射结构

3.1SDH信号的帧结构

3.2开销

3.3基本复用映射结构

3.4映射、定位和复用

3.5PDH信号适配到SDH信号流

本章小结

思考题

第4章SDH中的指针

4.1指针的作用

4.2指针调整

本章小结

思考题

第5章SDH网络的主要设备

5.1SDH网络的常见网元

5.2SDH设备的逻辑功能模块

5.3几种常见网元的逻辑构成

本章小结

思考题

第6章SDH网络拓扑

6.1基本的网络拓扑结构

6.2复杂网络的拓扑结构及特点

6.3SDH网络的整体层次结构

本章小结

思考题

第7章SDH网络的保护与恢复

7.1SDH网络保护

7.2SDH网络恢复

本章小结

思考题

第8章密集波分复用网

8.1密集波分复用系统框架

8.2DWDM系统关键部件

本章小结

思考题

第9章分组交换基本原理

9.1基本概念

9.2时分交换

9.3空分交换

本章小结

思考题

第10章交换结构中的缓存策略

10.1时分交换结构的缓存策略

10.2空分交换结构的缓存策略

本章小结

思考题

第11章多级交换结构

11.1多级交换结构中的路由决策方式

11.2Clos交换结构的路由选择

11.3Banyan交换结构的路由特点及改进

本章小结

思考题

第12章队列调度

12.1交换结构基本模型及极限匹配

12.2匹配

12.3输出端分组调度

本章小结

思考题

第13章多协议标记交换(MPLS)技术

13.1基本概念及工作原理

13.2标记分配

13.3LDP的操作过程

13.4标记交换路径

13.5MPLS提供的服务

本章小结

思考题

参考文献

内容摘要
本书主要介绍宽带传输及分组交换技术，这两方面技术为我国信息高速公路的建设提供了强大的支撑作用。全书共有13章，第1章为绪论。第2~8章介绍传输技术，从我国早期采用的PDH技术到后来的SDH技术，再到目前广泛采用的DWDM技术，包括信号的处理过程、关键技术、主要设备、网络的拓扑结构及其保护等方面内容。第9~13章介绍分组交换技术，内容主要包括分组交换的基本原理、缓存策略、多级交换结构、队列调度算法，以及多协议标记交换技术。本书依据技术的发展过程，按照由浅入深、迭代改进的方式进行分析介绍，便于读者了解和掌握各项关键技术的发展脉络，既可作为通信专业教材，也可供相关领域的工程技术人员参考。

主编推荐
《宽带传输与交换》主要介绍宽带传输及分组交换技术，由电子科技大学胡明副教授编著。他曾在先后在华为技术有限公司、飞搏创科技有限公司等从事光通信产品的开发及管理工作，2003年起，在电子科技大学通信与信息工程学院从事信息传输与通信网方面的教学、科研工作，有着深厚的学术根基以及丰富的产业经验。本书具有以下特点：? 将构建宽带通信网的传输及分组交换技术纳入同一本书，使读者对我国信息高速公路所采用的主流支撑技术有一个整体认识和了解。? 在传输方面，依次介绍PDH、SDH、DWDM，包括其中的关键技术及网络构建方式等内容，帮助读者了解我国骨干网传输技术的发展过程，同时为从事技术开发、网络维护的读者提供必要的技术参考。? 在分组交换技术方面，通过缓存策略、多级交换结构、队列调度算法等内容的分析介绍，使读者从总体上了解大规模分组交换结构的同时，能初步掌握其中的关键技术，为进一步学习打下坚实基础。? 本书在分析介绍各项关键内容时，均按照由浅入深、迭代改进的方式进行，有利于读者了解和掌握各项关键技术的发展脉络，为读者预测相关技术的发展方向提供思路借鉴。

精彩内容
第3章SDH帧结构以及复用映射结构第2章说明了为什么要从PDH过渡到SDH，从本章开始，将分别介绍SDH的各个关键部分，包括帧结构、复用映射结构、指针、网元设备、拓扑结构、网络保护及恢复等。本章将介绍SDH的帧结构以及复用映射结构，详细说明其帧格式、关键字节作用以及帧结构的形成过程等内容。3.1SDH信号的帧结构

图31STM1帧结构
SDH采用块状帧结构，以字节为单位。STM1的帧结构如图31所示，由270列、9行8比特字节构成，帧长度为270×9=2430个字节，相当于270×9×8=19440比特，帧周期为125μs，其比特速率为19440/125=155.52Mb/s。帧结构中字节的传送是从左至右按行一个比特一个比特地传送，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。STM1帧结构分为段开销(SOH)、管理单元指针(AUPTR)和信息净负荷区三大部分。除速率为155.52Mb/s的STM1以外，还有STM4、STM16、STM64等，其速率分别是STM1的4倍、16倍和64倍。帧周期统一为125μs(PDH不同等级信号的帧周期不恒定)，这表明相邻等级SDH信号每帧所容纳的字节数是4倍关系。SDH信号的这种规律性使得从高速SDH信号中直接插分出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量传输情况。反观PDH信号，不仅各等级PDH信号的帧周期不恒定，而且相邻等级PDH信号每帧所容纳的信息量也不是严格的4倍关系。从图31中看出，STM1的帧结构由3部分组成：段开销(Section Overhead，SOH)包括再生段开销(Regenerator Section Overhead，RSOH)和复用段开销(Multiplexer Section Overhead，MSOH)，管理单元指针(Administration Unit Pointer，AUPTR)，信息净负荷(Payload)。下面以STM1信号为例来分别说明这三部分的功能。1. 信息净负荷(Payload)信息净负荷区是SDH帧结构中存放用户信息的地方。在STM1帧结构中，信息净负荷区由9行261列(10~270列)共9×261=2349个字节组成，为了实时监测低速信号在传输过程中是否有损坏，在装载低速信号的过程中，还加入了监控开销字节——通道开销(Path Overhead，POH)字节。POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在净负荷区，它负责对低速信号进行通道性能监视、管理和控制。如何理解通道的概念？由于STM1信号可复用进63个2Mb/s的E1信号，那么可以将STM1信号看成一条宽阔的传输大道，而这条宽阔的大道又分成了63条并行小道，每条小道上信息的传输速率为2Mb/s。这样，每一条小道就相当于一个低速信号通道，通道开销的作用就是监控各个小道上的传送状况。因此，所谓通道就是指相应的低速支路信号，POH的功能就是监控这些低速支路信号在SDH网上的传输。2. 段开销(SOH)段开销(SOH)是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的、实现网络OAM功能的字节。SOH负责整个STM1信号的运行维护，而POH负责更小粒度支路信号的传输监控。SOH又分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)，RSOH主要完成SDH帧结构的恢复、差错控制等，MSOH主要提供网管通道、保护倒换、复用段差错控制等功能。这里说的“段”相当于一条大的传输管道，是多个“通道”的集合，RSOH和MSOH的作用就是保证这条大传输通道的各项功能正常。那么RSOH和MSOH的区别是什么呢？二者的区别在于监管范围不同。例如，若光纤上传输的是2.5Gb/s信号，那么RSOH负责的是16个STM1信号的整体传输性能，而MSOH则是监控其中每一个STM1的性能情况。STM1帧结构段开销字节的安排如图32所示。其中，数据通信通道(D1~D12)作为控制通路的物理层，在网元之间传输OAM信息，构成SDH网络管理信息的传送通路。

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