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第Ⅰ部分 基本原理和VoIP3

第1章 基本概念3

1.1 向数字化发展4

1.1.1 模拟信号：低速且容易出错4

1.1.2 数字信号6

1.2 为信号增添意义——编码和比特7

1.2.1 一字节＝一字符7

1.2.2 波特率与比特每秒——通信号速率与发送的信息量7

1.2.3 编码——为比特添加意义8

1.3 测量速度和容量9

1.4 提高利用率——压缩和复用10

1.4.1 压缩——缩减数据以便传送更多信息10

1.4.2 复用——资源共享12

1.5 互用性——协议和架构14

1.5.1 协议——一组公共的规则14

1.5.2 架构——网络中设备如何协调15

1.6 网络类型——LAN、MAN和WAN等15

1.6.1 LAN——局域网16

1.6.2 局域网和广域网设备——速度更高、价格更低17

1.6.3 家庭局域网——共享高速因特网接入22

1.6.4 城域网（MAN）——连接城市内部24

1.6.5 广域网（WAN）——连接各个城市24

1.6.6 局域网的高速业务24

1.6.7 通信运营商和因特网服务提供商的网络25

1.7 附录29

第2章 VoIP系统、电路交换的PBX和电缆32

2.1 电话系统——VoIP、PBX和中心交换机系统34

2.2 用于企业用户的IP PBX35

2.2.1 变化的动力36

2.2.2 基于IP系统的架构——如何安装整个系统36

2.2.3 语音质量和安全性41

2.2.4 推广VoIP的障碍43

2.2.5 端点——和第二层交换机相连的IP电话机44

2.2.6 PBX干线——交换机之间的连接46

2.2.7 分界点——电话公司线路的接入点46

2.2.8 电路交换PBX——专用平台47

2.2.10 IP Centrex——电话公司托管VoIP48

2.2.9 中央交换（Centrex）——电话公司提供的业务48

2.2.11 直接内向拨号——呼入电话跳过操作员49

2.2.12　Key系统——针对小型机构的多功能系统50

2.2.13　混和PBX/key系统50

2.2.14　PBX的无线选择权51

2.3 电话系统的高级应用53

2.3.1 呼叫记账——内部部门计费53

2.3.3　语音邮件——消息的存储和检索54

2.3.2　为通信运营商提供的呼叫详细记录单——生成计费数据54

2.3.4　语音邮件系统的组成55

2.3.5　语音邮件、传真和电子邮件的统一消息集成56

2.3.6　局域网上的统一消息系统57

2.3.7　通信运营商网络的多应用平台57

2.3.8　语音识别58

2.4　ACD——增加呼叫中心业务处理量61

2.4.1　ACD与IP电话系统的关联61

2.4.2　通信运营商网络的ACD功能62

2.4.3　综合语音响应单元——联络中心的自我服务64

2.4.4　计算机电话集成（CTI）——智能化呼叫路由65

2.5　媒介：光纤和非屏蔽双绞铜线67

2.5.1 铜线上的损耗——电气特性68

2.5.2　光缆——容量更大、成本更低70

2.5.3　有线电视网络的粗波分复用——利用暗光纤73

2.6　附录75

第Ⅱ部分 电信业和公共网络79

第3章　电信业79

3.1 1984年拆分后的贝尔体系81

3.1.1 1984年AT T脱离贝尔体系81

3.1.2　AT T的衰退83

3.1.3　独立的电话公司——大多数位于乡村84

3.2　1996年以前的本地电话竞争85

3.2.1 竞争性的接入提供商（CAP）免除接入费85

3.2.2　美国市话业务的不平衡竞争86

3.2.3　基础设施的关键特性87

3.2.4　1996年通信法案通过的背景88

3.2.5 市话公司的无线业务——频谱拍卖88

3.3 1996通信法案88

3.4.1　FCC管制，法律方面的挑战和执行的困难89

3.4　1996通信法案后的发展89

3.5　1996通信方案的影响90

3.4.2　贝尔公司获得区内长途业务后，FCC加强本地网络的访问90

3.6　通信业目前状态：关键行业91

3.6.1 区域性贝尔电话公司（RBOC）1996年以后的合并91

3.6.2　传统市话交换运营商（ILEC）91

3.6.3　代理93

3.6.4　分销商94

3.6.5　批发运营商——运营商之间的销售95

3.7.1　CLEC——市话、数据和长途电话业务96

3.7 衰落中的CLEC96

3.7.2 收购AT T和MCI合并带来的影响97

3.7.3　竞争者减少——带来金融的混乱99

3.7.4　问题的关键99

3.8　来自其他传输方式的竞争——有线电视、无线和公共事业100

3.8.1　有线电视多业务运营商（MSO）——有线市场的最大份额100

3.8.2　移动无线业务101

3.8.3　公共事业——第三条通道102

3.9.1 非绑定网元（UNE）——竞争者租用RBOC的部分网络107

3.9　通信管制107

3.9.2　租金提高的直接影响108

3.9.3　对电缆调制解调的管制——究竟是有线电视、信息还是通信业务109

3.9.4　对VoIP的管制110

3.9.5　接入费——平衡市话和长途电话费111

3.10 附录112

第4章　VoIP，公共交换电话网和信令116

4.1.1 电路交换——网络利用率低，汇聚118

4.1.2　汇聚的障碍——培训、嵌入式设备、用户接受度和未知的风险118

4.1 公共网络的汇聚118

4.1.3　VoIP网络——融合119

4.1.4　软交换——基于标准的呼叫控制平台120

4.1.5　媒体网关（边界组件）——实现网络之间的交换和互联124

4.1.6　点到点的音乐、即时通信、在线游戏和VoIP124

4.1.7　外包——IP的角色133

4.2　基于宽带网络的个人用户语音业务133

4.2.1　家庭VoIP134

4.2.2　客户获得途径——代理、零售点和亚马逊网站136

4.3　文档共享和联机网络会议137

4.4　公共交换电话网络138

4.5 交换业务——本地和长途电话138

4.5.1　实时交换业务的特征139

4.5.2　存储再转发的交换方式——发送和接收不同时141

4.6　最后一英里（接入网）141

4.6.1　端局和长途中心局142

4.6.2　无线本地环路——客户认可度较低144

4.6.3 电力线宽带——电话信号和通信号共用同一条线路145

4.6.4　运营商旅馆——运营商的互联，为通信设备提供安全的空间147

4.6.5　运营商的互联——传送149

4.7　信令——融合PSTN151

4.7.1　信令概述——AT T开发统一信令151

4.7.2　7号信令系统——运营商之间的链路155

4.7.3　7号信令系统的组成155

第5章　VPN和专网业务157

5.1　虚拟专用网——远程接入和办公室之间的网络互联160

5.1.1　办公地点间虚拟专用网的理论基础160

5.1.2 办公室以外的效率——利用VPN实现远程访问161

5.1.3 虚拟专用网技术162

5.1.4 安全性——防火墙、防止病毒和其他攻击167

5.2 帧中继——一种共享的广域网业务168

5.2.1 帧中继接入线——56K到T-3169

5.2.2 利用帧中继访问其他网络169

5.2.3 帧中继业务——永久虚电路和承诺的信息速率170

5.2.4 帧中继语音——替代专线170

5.3.1 专线——广域网和城域网171

5.3 专线171

5.3.2 网络拓扑——各个办公地点连接的方式173

5.4 基于一根电话线路的T-1（24信道）和T-3（672信道）176

5.4.1 T-1:1544000bps;E-1:2048000bps176

5.4.2 T-3、J-3和E-3——北美、日本和世界其他地区177

5.4.3 非信道化的T-1——一条宽大的数据通道178

5.4.4 低效率的T-1——被浪费的时隙179

5.4.5 CSU/DSU——数字调制解调器：测试和定时180

5.5 ISDN——综合业务数字网180

5.5.1 基本速率接口ISDN——欧洲和日本使用率高于美国181

5.5.2 基群速率接口ISDN——23个承载信道和1个信令信道182

5.5.3 NT1和TA：类似调制解调器的ISDN设备183

5.6 数字用户线（DSL）——过渡性技术还是视频和IP的载体184

5.6.1 DSL市场185

5.6.2 商用DSL——静态IP地址186

5.6.3 DSLAM——数字用户线接入复用器187

5.6.4 基于DSL业务的电视业务——ADSL2＋和VDSL2190

5.6.5 DSL——无需上门服务，客户自理190

5.7 千兆以太网191

5.7.1 以太网销售渠道191

5.7.3 包含可重构光纤增减复用器（ROADM）的复用器192

5.7.2 网络推广所面临的挑战192

5.7.4 企业以太网业务——因特网、VPN接入和专线194

5.8 ATM——异步传输模式194

5.8.1 决定ATM速度的三个因素195

5.8.2 DSLAM和ATM——超量开通195

5.8.3 IP和以太网到ATM的映射196

5.8.4 ATM网络的元素196

5.9 SONET——同步光纤网络197

5.9.2 SONET环路——提高可靠性199

5.9.1 光载波（OC）：北美；同步传输模式（STM）：全球199

5.9.3 第二代——下一代SONET200

5.9.4 具有密集波分复用能力的SONET200

5.9.5 第三代SONET——连接以太网201

5.9.6 企业SONET201

5.10 小结202

5.11 附录202

第Ⅲ部分 高级技术、有线电视网和Internet205

第6章 娱乐、有线电视和最后一英里光纤系统205

6.1 电缆多业务运营商（MSO）206

6.1.1 有线电视体系——升级、容量、速度和可靠性207

6.1.2 有线电视213

6.1.3 机顶盒——与卫星电视和有线电视的接口217

6.2 直接广播卫星电视——无线连接用户219

6.3 广播无线电视220

6.3.1 电视发射塔——地面无线传播220

6.3.2 附属台——为观众传输节目220

6.3.3 数字电视——频谱利用率高、画质提高221

6.4 数字发布——因特网上的娱乐225

6.3.4 数字有线电视——分辨率低于HDTV225

6.3.5 全球数字电视标准225

6.5 数字声音广播——用户与广告支持227

6.6 无源光网络231

6.6.1 PON——光纤到户、到路边、到地下室，到社区；FTTx231

6.6.2 无源光网络标准234

第7章 因特网237

7.1 因特网的发展239

7.1.1 UNIX、Telnet和FTP协议239

7.1.2 环球网——基于客户机程序服务器模式240

7.1.3 因特网咨询委员会241

7.1.4 对等站点——运营商之间的数据交换242

7.1.5 ISP：通过软件平台提供增强型业务244

7.1.6 主机托管——网页外包245

7.2 消息和增长的垃圾邮件246

7.2.1 多媒体附件——照片、电影和幻灯片247

7.2.2 HTML格式的电子邮件——病毒散播的其他途径247

7.2.3 兜售信息——用垃圾邮件堵塞收件箱248

7.2.4 交互工具：Usenet、聊天、邮件列表和博客251

7.3 因特网地址257

7.3.1 顶级域名注册商——管理所有顶级域名258

7.3.2 普通域名注册商——为机构分配域名258

7.3.3 全球13个根服务器——互联网路由的基础258

7.3.4 为运营商和ISP分配IP地址259

7.3.5 公共和私有IP地址259

7.4 门户网站、搜索引擎和电子商务259

7.4.1 门户网站——互联网之门260

7.4.2 搜索引擎——广告收入的来源262

7.5 电子商务264

7.5.1 网络广告——即时提供265

7.5.2 流行的电子商务站点266

7.5.3 个人隐私、商业机密和国家安全269

7.5.4 言论自由、信息访问和儿童保护271

7.6 内部网和外部网272

7.6.1 内部网——公司内部访问的网络技术272

7.6.2 外部网——针对客户、合作伙伴和供货商的环球网接入273

第8章 移动业务281

第Ⅳ部分 无线服务281

8.1 蜂窝网络的发展284

8.1.1 蜂窝、无线、无绳和移动285

8.1.2 前蜂窝移动网络时代285

8.1.3 第一代模拟蜂窝通信——高级移动电话业务（AMPS）286

8.1.4 第二代数字移动空中接口286

8.2 频谱和频谱使用权290

8.2.1 频率290

8.2.2 频率的范围——频段290

8.2.5 频谱范围的实质291

8.2.3 频谱限额——限制每个运营商的频谱数量291

8.2.4 分配291

8.2.6 高速3G业务的频谱292

8.2.7 802.11和WiMAX的免许可证频段294

8.2.8 多频与多模295

8.3 移动运营商296

8.3.1 美国297

8.3.2 欧洲302

8.3.3 中国304

8.3.4 印度305

8.4 第二代数字移动网络的结构306

8.4.1 基站——连接用户和移动网络307

8.4.2 交换和信令308

8.4.3 网络覆盖盲点——乡村地区、大楼内部以及繁忙的城市地区309

8.4.4 号码便携性——无线到无线以及有线到无线310

8.4.5 使用移动设备在其他网络的漫游311

8.4.6 即按即说——移动对讲机业务312

8.4.7 增强型911316

8.4.8 移动通信网络的重要性——紧急情况预案318

8.5 第三代分组网络的发展319

8.5.1 第三代技术比较320

8.5.2 向WCDMA过渡——GPRS和EDGE321

8.5.3 WCDMA——宽带码分多址322

8.5.4 CDMA2000 1X（语音和数据）和CDMA2000 1XEV-DO（数据优化—高数据率）的演化324

8.5.5 兼容3G的手机——支持漫游功能的多模性能325

8.5.6 IP汇聚的3G网络326

8.5.7 802.20:IP移动宽带无线接入——MobileFi331

8.5.8 视频移动网络——使用互不兼容的技术333

8.6 移动商务、增强业务和操作系统335

8.6.1 操作系统优势之争336

8.6.2 拍照手机336

8.6.3 回音——移动音乐替代铃音337

8.6.4 移动商务——利用移动设备购物337

8.6.5 IP多媒体系统以及交互多媒体338

8.6.6 企业3G业务338

8.7 专用移动无线电——低速分组数据和PTT339

8.8 卫星和寻呼340

8.8.1 卫星网络341

8.8.2 卫星电话——用于紧急情况和遥远地区341

8.8.3 VSAT业务——小型卫星碟形天线341

8.8.4 寻呼业务342

第9章 Wi-Fi，无线宽带、传感器网络和个人区域网343

9.1 802.11无线局域网（WLAN）345

9.1.1 术语802.11、WLAN和Wi-Fi345

9.1.2 标准的重要性345

9.1.3 主要的标准：802.11a、802.11b和802.11g346

9.1.4 802.11n——增加覆盖范围、容量和数据传输速率347

9.1.5 无线局域网基础设施——接入点和交换机348

9.1.6 企业无线网络350

9.1.7 热点——公共区域的Wi-Fi352

9.1.8 家用无线网络——减少电缆359

9.1.9 面向VoIP的Wi-Fi网络361

9.1.10 无线局域网的安全性管理365

9.1.11 与3G的比较：移动性、覆盖能力和数据速率366

9.2.1 WiMAX：基于802.16标准的宽带接入367

9.2 宽带无线接入367

9.2.2 3G提供无线宽带业务：UMTS TDD和WCDMA373

9.3 个人区域网（PAN）374

9.3.1 蓝牙374

9.3.2 射频识别（RFID）376

9.3.3 超宽带——高速、短距离链路379

9.4 传感器网络——802.15.4标准381

9.5 附录384

术语表386