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1、23第1章 绪论绪 论论进入211世纪，人人类进入入了网络络信息化化时代，从从日常生生活、学学习到科科学研究究再到人人们的行行为和思思维无不不打下了了信息时时代的烙烙印。借借助无处处不在的的无线和和有线网网络，人人们之间间的沟通通变得更更方便、更更快捷。人人们可以以在网上上交友、冲冲浪、游游览、购购物、休休闲娱乐乐，可以以享受即即时通信信，接受受远程教教育，发发行电子子刊物，而而电子银银行、电电子商务务、网上上图书馆馆的便利利更是不不言而喻喻。同时时还有网网络警察察、网络络部队时时刻为人人们维护护网络秩秩序，提提供安全全保障。现现实生活活中存在在的东西西几乎都都能在网网络上找找到，因因此越来来
2、越多的的人们加加入到网网络使用用的行列列中。根根据著名名的梅特特卡尔菲菲定律（MMetccalffes LLaw），网网络的价价值将随随着用户户数的增增加而按按指数规规律增长长。既然然网络如如此重要要，与人人们的生生活又联联系得如如此紧密密，那么么我们就就有必要要掌握好好网络技技术，并并充分利利用它武武装自我我，迎接接挑战，为为自己在在当今网网络信息息社会中中的立足足和发展展做好准准备。众众所周知知，从日日常通信信使用的的IP电电话、移移动通信信设备、聊聊天工具具QQ，到到网络通通信新技技术100G以太太网、下下一代网网络（NNGN）等等都包含含着信息息技术的的结晶，那那么，该该如何把把握网络
3、络发展动动向，掌掌握并利利用好目目前流行行的网络络技术呢呢？本章章内容就就将围绕绕这些问问题展开开。本章重点点 计算机网网络的基基本概念念 实现“三三网合一一”的基础础 无线网络络 下一代IInteerneet技术术（NGGN）的的基本概概念 计算机网网络工程程架构1.1 计算算机网络络技术概概述计算机网网络是计计算机技技术和通通信技术术结合的的产物，这种结合对计算机系统的组织方式产生了深远的影响。为了实现数据交换和资源共享，就得将计算机互连起来，这样原来“计算机中心”的形式，即由一台计算机来处理整个组织中所有计算需求的模型，就被新的计算机互连模型取代。这种互连模型就是计算机网络，它由资源子网
4、和通信子网组成。人们通常常所熟悉悉的万维维网不同同于计算算机网络络，它是是运行在在Intternnet上上的分布布式系统统。在一一个分布布式系统统（diistrribuutedd syysteem）中中，一组组独立的的计算机机展现给给用户的的是一个个统一的的整体。对对用户来来说，分分布式系系统通常常只有一一个模型型，操作作系统之之上的中中间件（middleware）负责实现这个模型。实际上，分布式系统是建立在网络之上的软件系统。正是由于这种软件实现，分布式系统才具有高度的内聚性和透明性。分布式系统和计算机网络是两个容易混淆的概念，其区别更多地在于软件层面，而非硬件层面。当然，两者之间也有许多重
5、合的地方。例如，这两种系统都需要移动文件。两者的不同之处在于由谁来发起移动操作，是系统还是用户。“计算机机网络”可表示示为通过过某种技技术相互互连接起起来的一一组自主主计算机机的集合合。如果两两台计算算机能够够交换信信息，就就称这两两台计算算机是相相互连接接的。它它们之间间的连接接除了通通过铜线线，还可可以通过过光纤、微微波、红红外线和和通信卫卫星等来来建立。网网络可以以大小不不同，形形状和形形式各异异。根据据网络大大小，可可划分为为局域网网（范围围在100km以内内）、城城域网（范范围在1101100kkm）和和广域网网（通常常覆盖一一个地区区或国家家）；根根据其在在传输媒媒体上的的信号传传
6、输类型型，可划划分为模模拟信号号和数字字信号，相相应地可可将网络络划分为为模拟信信道网络络和数字字信道网网络；根根据信息息传输的的方式，又又可将网网络划分分为有线线网与无无线网。展望计算算机网络络技术的的前景，虽然有线网已经有了很大的发展，广泛采用光纤通信传输，特别是局域网中的以太网带宽已扩展到10Gbps，但相对而言，经济易用的无线网络发展更为迅速，以3G为代表的移动通信已成为现实，增值服务的进一步开展创造了网络通信的新天地。超高速的光通信技术、无线通信技术等一批先进技术也将在未来十年里产生新的飞跃，相应地一批新型网络技术将会随之蓬勃发展，如10G以太网技术、最后1公里接入技术、多层交换、全
7、光网络、3G、MPLS技术等。这些新兴的网络技术大大革新了目前的网络环境和应用方式，使其提供的服务“更大、更快、更安全、更及时、更方便”。下一代高速计算机网络将具有主动性、可扩展性、适应性和服务的可集成性等特征。下面介绍绍三网合合一，然然后按照照作用范范围的不不同依次次介绍无无线网络络中的无无线个域域网技术术、无线线局域网网技术、无无线城域域网技术术及移动动通信技技术，接接着介绍绍融合了了新技术术的下一一代网络络体系结结构，最最后结合合实际给给出网络络工程构构架。1.2数数字语音音多媒体体“三网合合一”目前网络络通信技技术应用用发展的的突出特特点之一一是要实实现“三网合合一”。所谓谓“三网合合
8、一”，就是是将计算算机网、电电视网和和电话网网有机融融合起来来，以降降低成本本，方便便使用，提提高效率率，增加加经济效效益和社社会效益益。其目目标是以以一个统统一的宽宽带多媒媒体平台台，最大大限度地地承载现现有和将将来可能能的业务务；其实实现途径径是数字字、语音音、多媒媒体信号号（即计计算机网网络、电电话电信信网络、电电视广播播网络）走走同一网网络；其其主要目目的是充充分利用用现有资资源，避避免重复复投资。“三网合合一”是网络络发展的的必然趋趋势。IInteerneet的出出现造就就了一个个庞大的的产业，同同时推动动着其他他相关产产业的蓬蓬勃发展展。一些些新兴业业务如电电子商务务、电子子政务、
9、电电子科学学、远程程教学医疗、视视频点播播、视频频会议和和在线咨咨询等，使使人们能能够突破破时间和和空间的的限制，坐坐在家中中就可以以工作、学学习和娱娱乐。而而目前“三网合合一”正逐渐渐成为世世人瞩目目的焦点点，国内内外大型型IT企企业如微微软、索索尼等公公司已经经把“三网合合一”作为今今后业务务发展的的重点。尽管“三三网合一一”有较好好的应用用前景，但但要真正正实现“三网合合一”，还必必须面对对技术方方面的问问题和现现有体制制条块分分割、现现有集团团利益垄垄断的问问题。因因此，实实际的“三网合合一”组网工工程应该该围绕上上述两方方面问题题的解决决来展开开。1.2.1“三网合合一”的技术术基础
10、随着数字字通信技技术的迅迅速发展展和全面面应用，使使语音、数数据和图图像信号号在数字字网中都都成为统统一的00/1比比特流。光光通信技技术的发发展为综综合传输输各种业业务信息息提供了了必要的的带宽，保保证了传传输质量量，也使使传输成成本大幅幅度下降降。软件件技术的的发展使使得三大大网络及及其终端端都能通通过软件件变更来来满足各各种用户户需求，而而TCPPIPP协议的的普遍采采用则使使得各种种以IPP为基础础的业务务都能在在不同的的网络上上实现互互通，在在技术上上为“三网合合一”奠定了了坚实的的基础。但是三大大网络必必须找到到共同认认可的网网络结构构、技术术标准和和通信协协议，才才能实现现融合。
11、目目前普遍遍认为IIP交换换是可以以被“三网”同时接接纳的通通信协议议，而卫卫星和光光纤是“三网”都能接接受的传传输手段段。1.“三三网合一一”的物理理上的选选择（1）电电信业务务网 电信业务务网是以以传统的的电话网网为基础础逐步发发展起来来的。目目前信息息到户主主要是用用双绞线线将电话话网与骨骨干网相相连。电电话网是是最早实实现数字字化的网网络，传传输方式式正逐步步向光纤纤到户发发展，传传输协议议从准同同步体系系（PDDH）到到同步体体系（SSDH）、进进而向非非同步转转移模式式（ATTM）发发展，但但由于发发展不平平衡，尚尚未做到到全网传传输和交交换的数数字化。虽虽然有非非对称用用户环路路
12、（ADDSL）和和高速用用户环路路（VDDSL）等等方式，速速率可以以从几MMbitt/s到到几十 MMbitt/s，但但整个网网络的通通信能力力仍受到到电话双双绞线传传输容量量这一瓶瓶颈的限限制（即即“最后一公公里问题题”）。（2）计计算机网网计算机网网络的初初期形式式主要是是局域网网，广域域网是在在国际互互联网大大规模发发展后才才进入普普通用户户家庭的的。目前前的网络络主要基基于电信信网，因因此同样样受到入入户双绞绞线传输输容量和和电缆调调制解调调器（ccablle mmodeem）速速度的限限制，但但因为其其网络协协议实用用简单的的优点正正在被其其他网络络所采纳纳。（3）广广播电视视网中
13、国的有有线电视视网络是是一个新新兴的产产业，是是世界上上用户规规模最大大的有线线电视网网络，市场潜潜力巨大大。由于于其带宽宽比电话话网要高高得多，因因而其网网络具有有一定优优势。有有线电视视网具有有其他网网络无法法比拟的的优点：技术设设备先进进，以光光缆为主主干线，贯贯通全国国和各省省市首府府及大部部分城镇镇，宽带带双向与与光纤同同轴电缆缆混合网网（HFFC）入入户。与与电话接接入方式式相比，其其传输的的带宽远远远超过过电话线线，而且且在有线线电视网网的同一一根同轴轴电缆上上，利用用频分技技术可以以实现互互不干扰扰地同时时看电视视、打电电话、上上网。但但由于发发展不平平衡，全全国各地地网络带带
14、宽不一一，使用用器材离离散性高高等诸多多原因，只只有在对对现有网网络进行行不同程程度的升升级改造造之后，才才有可能能进一步步拓展广广播电视视业务以以外的其其他增值值业务。综上所述述，目前前三网在在技术上上各有长长短，但但在三网网逐渐趋趋于融合合的大前前提下，尽尽早确定定最终的的物理网网络将避避免重复复、低效效的投资资，有利利于我国国信息产产业的长长远发展展。广播播电视网网络中的的有线电电视网既既可同时时支持模模拟业务务和数字字业务，又又拥有丰丰富的带带宽资源源和广泛泛的用户户资源，在在适应性性和可改改造性方方面，都都具有一一定的优优势。因因此一般般认为，无无论是从从技术角角度还是是从经济济实用
15、角角度出发发，有线线电视网网都可以以作为三三网合一一的物理理网络的的最佳参参考。2IPP将作为为未来“三网合合一”的公共共平台（1）IIP挑战战ATMMATM曾曾经备受受传统电电信企业业的推崇崇，然而而近年来来，一向向被电信信界忽视视的IPP技术异异军突起起，尤其其引人注注意的是是，在局域域网领域域诞生了了千兆和和万兆以以太网。目目前的情情况是：传统电电信企业业为保护护自身利利益，核核心网络络仍然会会采用AATM，而而企业网网将由IIP一统统天下，二二者之间间的交汇汇将成为为引发争争论的焦焦点。AATM与与IP之之争实质质是两种种标准为为争夺全全球信息息产业控控制权所所进行的的竞争。（2）II
16、P将作作为未来来“三网合合一”的公共共平台用户数量量的指数数级增长长和多种种业务需需求的高高增长势势态，使使IP业业务所需需的网络络带宽随随之巨增增，形成成新时期期网络带带宽需求求的主要要驱动力力。IPP协议无无形中已已成为电电信网的的主导通通信协议议，网络络逐渐向向使IPP业务最最佳化的的分组网网方向演演化和发发展。未未来的高高速网络络将以IIP为主主体，已已是不争争的事实实。以TCPPIPP协议为为基础的的Intternnet在在近些年年有了较较大的发发展。119977年，IInteerneet的IIP流量量首次超超过了通通信网的的语音流流量，而而且近年年来仍在在直线上上升。 IP网网络已
17、经经从过去去单纯的的数据载载体逐步步发展成成支持语语音、数数据、视视频等多多种信息息格式的的多媒体体信息通通信平台台。数据据化、宽宽带化、综综合化已已成为目目前和今今后网络络发展的的潮流。国际上，优优化的IIP业务务宽带分分组网结结构方式式向传统统的电路路交换方方式提出出了挑战战，并已已在一些些新兴的的电信运运营公司司得到推推广。在在实际运运行中，新新的分组组网结构构已显示示出简捷捷和高效效等优势势，因此此在网络络构架方方面，一一些传统统的电信信运营公公司也开开始考虑虑向宽带带分组网网过渡。思思科、华华为、朗朗讯、北北电、阿阿尔卡特特、西门门子、33COMM等著名名厂商描描述了下下一代通通信网
18、模模型，其其核心思思想是利利用软交交换技术术将传统统电话网网和IPP网相结结合，即即实现VVoicce ooverr IPP。QoS（QQuallityy off Seerviice）的的概念是是伴随着着ATMM（Assyncchroonouus TTrannsfeer MModee）诞生生的。当当Intternnet向向语音、数数据和视视频等实实时业务务渗透时时，对IIP也提提出了QQoS问问题。目目前，IIP QQoS的的解决方方案为IIP与AATM结结合，利利用ATTM的QQoS机机制，其其支持的的业务有有以下 几种种。 集成业务务：利用用资源预预留协议议进行管管理，需需要维护护每个流流
19、的状态态，并需需要多个个路由器器的配合合。 差分业务务：将数数据包进进行分类类，根据据分类结结果，确确定整形形、路由由和调度度策略，不不需要维维护每个个流的状状态。差差分业务务是当前前研究的的热点。 多协议标标记交换换（Muultii-Prrotoocoll Laabell Swwitcchinng，MMPLSS）：多多协议标标记交换换用标记记分配协协议（LLabeel DDisttribbuteed PProttocool, LDPP）替代代复杂的的ATMM信令协协议，实实现面向向连接的的功能。MPLS明确规定了一整套协议和操作过程，最终在IP网内通过ATM和帧中继技术实现快速交换。其中的关
20、键概念是用标签来识别和标记IP报文，并把标签封装后的报文转发到已升级改善过的交换机或路由器，由它们在网络内部继续交换标签，转发报文。MPLS最重要的优势以及设计初衷在于：它能够为ISP（Internet服务提供商）提供现有的IP路由技术所不能支持的要求保证QoS的业务。通过MPLS技术，ISP可以提供各种新兴的增值业务，有效实施流量工程和计费管理措施，扩展和完善更高等级的基础服务。3. 网网络带宽宽飞速增增长光纤通信信作为通通信网的的基础，正正飞速向向宽带化化方向发发展，所所依赖的的技术是是密集波波分复用用。所谓谓密集波波分复用用（Deensee Waavellenggth Divvisiio
21、n Mulltipplexxingg，DWDDM）技技术，指指的是一一种光纤纤数据传传输技术术，这一一技术利利用激光光的波长长按照二二进制位位并行传传输或者者字符串串行传输输方式在在光纤内内传送数数据，是是一种扩扩展带宽宽的新方方式。在宽带带产品中中，传输输系统的的宽带化化是网络络宽带化化的核心心和关键键。为了了实现用用户接入入网的数数字化、宽宽带化，提提高用户户上网速速度，光光纤到户户（FTTTH）是是今后发发展的必必然方向向，但由由于光纤纤的成本本过高，在在今后若若干年内内大多数数用户仍仍将继续续使用现现有的铜铜线环路路。为此此，近年年来人们们提出了了多种过过渡性的的宽带接接入网技技术，其
22、其中非对对称数字字用户环环路（AADSLL）和电电缆调制制解调器器最具竞竞争力，将将在未来来若干年年内占主主导地位位。1.2.2 企业数数据网与与电话网网的融合合Inteerneet语音音通信技技术的出出现和发发展是数数据网与与传统语语音网融融合的技技术基础础，同时时代表了了一种发发展趋势势，即数数据、语语音、图图像三网网合一，而而这三位位一体的的网络一一定是基基于TCCP/IIP协议议的网络络。如果果说在IInteerneet和广广域网上上真正实实现三网网融合还还受技术术、政策策和管理理等因素素限制的的话，那那么在企企业内部部网中真真正实现现数据和和语音的的两网融融合是完完全可能能，而且且很
23、有必必要的。目目前，许许多设备备厂商已已经将IInteerneet语音音通信的的焦点指指向企业业用户，这这是因为为：首先，对对于Vooicee ovver IP领领域而言言，保证证服务质质量是至至关重要要的。在在Intternnet上上传送语语音目前前还有许许多问题题有待解解决，但但是在企企业网和和IP-VPNN（虚拟拟私有网网）上，由由于网络络的可控控性较高高，所以以语音与与传统数数据在这这两种网网上集成成相对而而言更具具可行性性。其次，在在企业推推广数据据和语音音的两网网融合，即即企业级级的IPP语音技技术存在在诸多好好处。其其中最大大的优点点是可以以控制数数据流量量，保证证语音质质量，充
24、充分利用用企业租租用的数数据线路路资源，节节省传统统的长途途话费。随着社会会的发展展，越来来越多的的企业（公公司）呈呈现出多多地域分分布的特特征，在在企业的的各分部部之间、分分部与总总部之间间经常存存在大量量的信息息交互，所所以许多多企业组组建了自自己的企企业网。但但是传统统的企业业网主要要是传输输数据，而而企业内内部的电电话通信信通常采采用专用用小交换换机（PPBX）方方式，分分部与分分部、分分部与总总部之间间的电话话、传真真通信采采用长途途方式。在在企业网网上开发发语音增增值业务务，对原原有的数数据网络络的投资资增加很很少，又又可节省省长途话话费，而而且将语语音与网网上已有有的其他他应用相
25、相结合，可可实现多多媒体业业务，提提高综合合服务质质量。1.3 无 线 网网 络无线网络络是以无无线信道道作为传传输媒介介的网络络，它是是目前整整个数据据通信技技术领域域中发展展最快的的方向之一一。无线线网解决决方案在在某些场合合作为传传统有线线网络的的补充或或替代，以其灵灵活性、移移动性及及较低的的投资成成本等优优势，获得了了家庭网网络用户户、中小型型办公用用户、企企业用户户及电信信运营商商的青睐睐，得到到了快速速的普及及。而新兴的的无线通通信技术术的应用用和随处处可得的的Intternnet接接入，更更推动了了无线网网络的发发展，也也改变了了人们工工作、居居家、旅旅行时使使用计算算机及其其
26、他电子子设备的的方式。根据频率率、带宽宽、范围围和应用用方式，可可以把目目前流行行的无线线通信技技术加以以区分。如如图1-1所示示，这些些技术可可大致分分成四类类，按作作用范围围的大小小依次为为无线个个域网、无无线局域域网、无无线城域域网、无无线广域域网。图1-11 无无线通信信技术按按范围分分成四大大类1无线线个域网网（Wiirellesss Peersoonall Arrea Nettworrk，WPAAN）无线个域域网是非非常小的的网络（aad hhoc网网络），范范围通常常不超过过10m。由于于通信范范围有限限，无线线个域网网通常用用于取代代导线，连连接相邻邻设备并并传输数数据。蓝牙技
27、术术（Blluettootth）是是目前流流行的无无线个人人区域网网络技术术，运行行于ISSM频带带 22.4GGHz。图图1-22显示蓝蓝牙技术术由1.1版（速速率为11Mbpps）到到1.22版（增增强了信信号及频频率波段段共存的的机制）的的演变。此此外，速速率为33Mbpps的蓝蓝牙2.0+增增强数据据传输速速率（EEnhaanceed DDataa Raate，EEDR）标标准于220044年111月正式式通过，相相关产品品目前已已陆续上上市。一些无线线个域网网应用需需要更高高的数据据传输率率，可能能会选择择目前新新兴的超超宽频（UUWB）技技术。因因为UWWB技术术不但频频宽高、传传
28、输耗电电量低，而而且可采采用的频频率范围围相当宽宽。UWWB物理理层（PPHY）规规范IEEEE 8022.155.3aa目前正正在由IIEEEE制定。此此外还有有一个可可与之竞竞争的规规范，是是由多频频带联盟盟（MuultiiBannd OOrthhogoonall Frrequuenccy DDiviisioon MMulttipllexiing Allliannce，MMBOAA）着手手开发的的。初期期的、数数据传输输率介于于10004880Mbbps范范围内的的UWBB产品，预预计20006年年初可开开始上市市，后续续的版本本预计数数据传输输率可高高达1GGbpss。但如如果不能能解决
29、规规范标准准彼此竞竞争的问问题，就就可能会会阻碍UUWB技技术的市市场商机机。此外外，虽然然美国联联邦通讯讯委员会会（Feederral Commmunnicaatioons Commmisssioon，FFCC）已已经为UUWB开开放大范范围频谱谱以供在在美国境境内使用用，但在在美国以以外的地地区，仍仍然有一一些法规规及政策策上的限限制。图1-22 无无线通信信技术的的发展还有一套套无线技技术也属属于无线线个域网网的范畴畴ZiigBeee（8802.15.4），这这类技术术最适合合于某些些特定的的低带宽宽应用，可可用于组组建传感感器网络络，例如如测试仪仪器与家家庭环境境自动化化。2无线线局域
30、网网（Wiirellesss Loocall Arrea Nettworrk，WWLANN）相对于无无线个域域网，无无线局域域网能提提供更为为强大的的网络连连接能力力和更大大的覆盖盖范围（大大约1000m）。无无线局域域网以IIEEEE 8002.111标准准（又称称Wi-Fi网网络）为为基础。8802.11bb是第一一个成功功实现商商业化的的无线局局域网技技术，运运行于22.4GGHz频频带上，并并能提供供11MMbpss的传输输速率。在在改变数数据传输输方式后后，20003年年8022.111g（22.4GGHz频频带）及及8022.111a（55GHzz频带）将将数据传传输速率率提高到到
31、54MMbpss。目前前常见的的“双频”Wi-Fi无无线网卡卡可以同同时支持持8022.111a、8802.11bb、8002.111g中中的两种种。另外外，高度度集成的的单芯片片解决方方案使体体积更小小、用电电量更低低的各种种新型设设计与应应用成为为可能。 除此之外外，新标标准也特特别考虑虑到Wii-Fii网络的的安全性性，其中中Wi-Fi访访问保护护规范（WWPA）及及8022.111i规范范（WPPA2）加加强了用用户的身身份验证证与信息息加密。WWPA及及WPAA2中采采用的IIEEEE 8002.11x标准准，提供供了端口口级的验验证架构构。WPPA2还还采用了了新一代代高级加加密安
32、全全（AEES）技技术。另另外，即即将问世世的8002.111e标标准特别别强调服服务质量量（Quualiity of Serrvicce，QQoS），以以便使语语音、多多媒体等等实时数数据能在在网络上上优先传传送。WWi-FFi联盟盟是专门门负责WWi-FFi认证证及兼容容性测试试的机构构，目前前该联盟盟已开发发出Wii-Fii多媒体体（WMMM）测测试规范范，可对对新产品品的8002.111e兼兼容性进进行认证证。下一代的的无线局局域网标标准为IIEEEE 8002.111n，其其规范目目前还在在制定中中。8002.111n将将与8002.111a、8802.11bb、8002.111g兼
33、容，并并提供超超过1000Mbbps的的数据传传输率。8802.11nn的性能能提高，主主要得益益于新型型多输入入/多输输出（MMulttiplle-IInpuut, Mulltipple-Outtputt，MIIMO）无无线电技技术、更更宽的射射频（RRF）信信道以及及通信协协议栈（pprottocool sstacck）的的改进。MMIMOO技术通通过增加加无线装装置中无无线电以以及天线线的数目目来提高高数据传传输速率率。IEEEE预预计于220066年中制制定并批批准8002.111n规规范。3无线线城域网网（Wiirellesss Meetroo Arrea Nettworrk，WWM
34、ANN）无线城域域网是一一种可覆覆盖城市市或郊区区等较大大地理区区域的无无线通信信网络。以以往具备备T1或或T3数数据传输输速率的的远距离离无线通通信技术术都是由由大型电电话公司司、独立立区域电电信公司司（Inndeppenddentt Loocall Exxchaangee Caarriierss，ILLEC）以以及其他他供应商商所专有有和经营营，用来来连接距距离较远远的地区区或大范范围园区区。目前前IEEEE已将将一套新新的无线线城域网网技术标标准化，这这套新技技术运行行于需要要执照以以及免执执照的多多个频带带。其中中最著名名的是IIEEEE 8002.116d，又又称“WiMMax”，运
35、行行于211GGHz的的频率范范围（美美国使用用2.55GHzz、3.5GHHz、55.8GGHz三三个频带带）。在在无障碍碍物阻隔隔的理想想状况下下，500km距离离的最高高数据传传输速率率高达770Mbbps。最最初建立立的WMMAN需需要在用用户所在在的建筑筑物外架架设天线线。移动动版规范范（IEEEE 8022.166e）预预计于220077年发布布。目前前还不确确定电信信运营商商、网络络服务供供应商何何时或是是否愿意意建构WWiMaax，以以及何时时才会大大规模架架设定点点式或移移动式WWiMaax所需需的基础础设施。但但是，业业界人士士大多预预测，WWiMaax的建建设会综综合考虑
36、虑运用现现有以及及新增的的“塔式”基础设设施与安安装设备备。4无线线广域网网（Wiirellesss Widee Arrea Nettworrk，WWWANN）无线广域域网是移移动电话话及数据据服务所所使用的的数字移移动通信信网络，由由电信运运营商经经营。无无线广域域网可覆覆盖相当当广的地地理区域域，但到到目前为为止数据据传输速速率普遍遍偏低，只只有1115Kbbps，与与其他局局域性的的无线技技术相去去甚远。目目前全球球的无线线广域网网主要采采用GSSM及CCDMAA技术，预预计未来来这两套套技术仍仍将并驾驾齐驱。目前GPPRS技技术、新新一代EEDGEE技术（EEnhaanceed DDa
37、taa GSSM EEvollutiion）以以及很早早就在欧欧洲完成成标准化化的GSSM技术术在内的的无线数数据技术术，占据据了全球球约三分分之二的的市场，分分布范围围包括北北美、欧欧洲及亚亚洲。新新一代的的EDGGE 技技术可将将GPRRS的数数据传输输速率提提高34倍。而而其他GGSM运运营商则则力主WWCDMMA（WWideebannd CCDMAA）的商商业化，WWCDMMA的预预计数据据传输速速率可达达2Mbbps。此此外还有有HSDDPA（HHighh-Sppeedd Doownllinkk Paackeet AAcceess）扩扩展技术术，预期期将于220066年开始始架设，其
38、其数据传传输率可可高达33.6MMbpss以上。CDMAA技术在在美国占占主导地地位，CCDMAA20000无线线广域网网技术在在北美、日日本、韩韩国及中中国的建建设已有有相当规规模。CCDMAA20000 11xRTTT技术术（Siinglle-CCarrrierr Raadioo Trranssmisssioon TTechhnollogyy）已得得到相当当广泛的的采用。而而下一代代的1xxEV-DO技技术（11xEVVoluutioon-DDataa Opptimmizeed）也也正处在在美国的的Verrizoon WWireelesss公司司及Spprinnt PPCS公公司的快快速部
39、署署之中，将将支持22.4MMbpss的数据据传输速速率。今今后，电电信运营营商将采采用规格格A版继继续发展展EV-DO，以以支持更更高的数数据传输输速率和和VoIIP（VVoicce ooverr Innterrnett Prrotoocoll）语音音功能。1.4 下一一代Innterrnett技术（NNGN）简简介随着计算算机及网网络的普普及，人人们对数数据通信信的需要要日益增增长。传传统的固固定电话话、手机机、电视视等终端端设备开开始用多多媒体格格式代替替单纯的的语音来来实现互互通。无无论何时时，身处处何地，我我们都可可以实现现自己作作为网络络的一员员的美好好愿望。从从电信运运营商的的角
40、度来来看，新新兴的运运营商不不断地给给传统的的运营商商带来竞竞争压力力，逐渐渐打破了了电信行行业的垄垄断状况况。在竞竞争中，业业务质量量成了关关键。谁谁能提供供便宜的的、灵活活的、个个性化的的业务，谁谁就能在在竞争中中取得优优势。计计算机技技术、网网络技术术的发展展，软、硬硬件技术术的不断断提高，使使数据业业务和传传统的语语音业务务实现了了融合，现现存的相相互独立立的电信信网、计计算机网网和有线线电视网网有了一一个公共共点，“三网合合一”成为可可能，这这个公共共点就是是IP。然然而，现现有的基基于IPP的数据据网络在在承载语语音视视频等多多媒体业业务还存存在一些些缺陷，主主要体现现在带宽宽不够
41、、QQoS还还不能充充分保证证等方面面。为改改进和完完善“三网合合一”技术，在在现代科科技进步步、企业业竞争、人人们的通通信需求求增长的的情况下下，“下一代代网络”（Neext Genneraatioon NNetwworkk, NNGN）便便应运而而生了。下一代网网络技术术现状由于电信信网络中中的传输输交换基基础设施施引入了了IP技技术作为为核心技技术，由由此产生生了许多多新的课课题，其其中DWWDM宽宽带传输输技术、IIP高速速包交换换技术、基基于IPP的电信信业务软软交换技技术、DDSP信信号处理理技术以以及基于于IP网网络的智智能业务务都是目目前国际际电信界界的热门门课题。因因为下一一
42、代网络络的体系系结构与与传统的的电路交交换网络络有着本本质的差差异，IIP电信信网将有有一套包包括信源源编码、信信道编码码、宽带带传输、业业务交换换、网络络控制和和网络管管理在内内的全新新的电信信理论体体系。目目前下一一代网络络才刚刚刚起步，各各个公司司在实施施方案方方面各有有各的见见解，但但都会按按照业界界已形成成的标准准协议进进行，从从而使各各个公司司的不同同设备之之间可以以实现互互连。下一代网网络是以以业务驱驱动为特特征的网网络，将将业务从从承载网网中剥离离出来，灵灵活地构构建于一一个统一一的开放放平台上上。由于于平台的的开放性性和标准准性，未未来业务务的开发发者可能能是运营营商，也也可
43、能是是第三方方，从而而可以使使业务的的种类得得到极大大的丰富富。下一代网网络可以以提供同同时涵盖盖语音、数数据、多多媒体等等多种业业务的综综合的、全全开放的的网络平平台体系系。其三三大特点点为：采采用分层层全开放放网络，具具有独立立的模块块化结构构；属业业务驱动动网络，业业务和呼呼叫控制制完全分分离，呼呼叫与承承载完全全分离；是基于于统一协协议的分分组网络络体系。而而具有这这些特点点的下一一代网络络的关键键技术是是软交换换。作为下一一代业务务网络核核心的软软交换（ssofttswiitchh）技术术目前得得到了业业界的普普遍支持持。其思思想吸取取了IPP、ATMM、IN和TDMM等众家家之长，
44、形形成分层层的、全全开放的的体系构构架，使使得各个个运营商商可以根根据自己己的需要要，全部部或部分分利用ssofttswiitchh体系的的产品，采采用适合合自己的的网络解解决方案案，在充充分利用用现有资资源的同同时，寻寻找到自自己的网网络立足足点。目前下一一代网络络在国内内和国际际上都是是研究的的热点。在在国际上上，主要要是研究究它的未未来发展展趋势，如如欧盟的的NGNNI将分分组式交交换、以以光为基基础的传传送、IIPv66、3GG（甚至至4G）以以及QooS的各各个方面面都包含含在内。目目前国外外的本地地交换开开始采用用软交换换。现在在国际上上的软交交换应该该说是走走在前头头，而我我国有
45、几几亿的电电话用户户，处在在十字路路口的国国内电信信运营商商，应该该认清形形势，确确定下一一步的发发展方向向。1.5 网络架构1.5.1网络络通信架架构概述述通常的网网络书籍籍主要是是围绕抽抽象的协协议结构构进行介介绍，这这和实际际的网络络工程施施工情况况有差异异，因此此本书有有必要在在介绍网网络理论论知识的的基础上上，进一一步引入入与实际际组网工工程相一一致的网网络架构构思想。四层网络络架构 对等连接接层（ppeerringg laayerr）使用用独立的的路由器器实现与与其他电电信运营营商的对对等 互联联。 核心层（ccoree laayerr）采用用多台路路由器，实实现骨干干层可靠靠的路
46、由由汇聚和和信息交交换，并并可提供供多个网网络出口口。 分布层（ddisttribbutiion layyer） 采用用具有路路由功能能的高性性能千兆兆位交换换机，为为用户提提供高密密度接入入端口和和内部路路由交换换服务。 访问层（aacceess layyer） 提供供各类用户户的高速接接入。参照上述述四个方方面，可可以进一一步组织织网络的的设计、施施工。具具体网络络架构要要由硬件件和软件件有机结结合才能能实现。1.5.2 硬件架架构网络硬件件架构即即网络的的硬件组组成，包包括属于于通信子子网的传传输媒介介（如光光纤、双双绞线等等）、主主要通信信设备（如如网关、路路由器、交交换机、集集线器等等）、网网络安全全硬件以以及属于于资源子子网的服服务器和和客户端端计算机机硬件。1.5.3 软件架架构网络软件件架构即即网络的的软件组组成，包包括网络络操作系系统、网网络数据据库、网网络安全全软件（如如网络防防病毒软软件、防防火墙软软件、入入侵检测测软件）、网网络管理理软件、网网络计费费软件以以及