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第1章　语音与数据通信原理：序言 1

引言 2

1.1 开端 2

1.2　组织 6

1.3 网络 7

1.4　呼叫控制 8

1.5 转变 9

1.6 ISDN和SONET 10

1.7　标准 12

1.8　数据 13

1.9　因特网的出现 14

1.10　局域网 15

1.11　分组、帧和信元 16

1.12　xDSL世界的碰撞 17

1.13　作为电话媒介的有线电视网 19

1.14　无线网络 20

1.15　安全性问题 21

第2章 电话机的演进 23

2.1 电话机的功能 24

2.2 电话机的组件 25

2.2.1 手柄 26

2.2.2　话筒 27

2.2.3　听筒 28

2.2.4　接头或于柄软线 29

2.2.5 底座 30

2.2.6　叉簧 31

2.2.7　拨号盘 32

2.2.8　振铃器 33

2.2.9　旋转式拨号 33

2.2.10　双音频（DTMF）拨号 34

2.2.11 拨号线和响铃线 35

2.2.12　新式电话机的特性 36

2.3　最初，网络如何处理呼叫 39

2.4　现代设备 39

2.4.1　按键系统 40

2.4.2　按键系统的特性 42

2.4.3 专用分组交换机（PBX） 43

2.4.4　数字式PBX 46

2.4.5 中心局的集中式用户交换机 47

2.4.6　Centrex业务供应商 48

2.4.7　外围设备 49

2.5 本章回顾 49

2.5.1 本章总结 49

2.5.2　本章的关键术语 51

2.5.3　关键术语测验 52

2.5.4　选择题 52

2.5.5　思考题 53

2.5.6　实验项目 54

第3章　本行业运营公司和规则的介绍 57

3.1 电话的重要性 58

3.2　运营网络的最初结构 58

3.3　法律斗争及法律规范 60

3.3.1 1890谢尔曼反托拉斯法案 60

3.3.2　Kingsbury声明 60

3.3.3 1914年克莱顿反托拉斯法案 61

3.3.4　格雷翰姆-威力斯法案 61

3.3.5　1927无线电法案 62

3.3.6　1934通信法案 62

3.3.7　静音电话（Hush-a-Phone） 63

3.3.8 1956仲裁 64

3.3.9　卡特电话裁决 64

3.3.10　1975 FCC注册程序 64

3.3.11　专网服务判决 65

3.4　公共交换网 65

3.4.1　北美编号方案（NANP） 65

3.4.2　区号 66

3.4.3　电话局编号 66

3.4.4　用户分机 67

3.5　贝尔网络体系（1984年之前） 68

3.5.1 终端局 69

3.5.2　长途中心局 69

3.5.3　一级交换中心 69

3.5.4　分区中心 69

3.5.5　大区中心局 69

3.6　分离协议 70

3.7　分离条款 72

3.7.1 网络等级体系（1984年之后） 73

3.7.2　本地接入和传送区（LATA） 74

3.7.3　资费 75

3.7.4　分离的益处 75

3.8 1996电信法案 76

3.8.1　局间运营公司（IEC/IXC） 77

3.8.2　竞争性本地交换运营公司（CLEC） 77

3.8.3　作为CLEC的有线电视公司 79

3.8.4　RBOC的新兴业务领域 80

3.8.5　因特网业务运营商（ISP）的产生 80

3.9　加拿大市场 81

3.10　本章回顾 83

3.10.1　本章总结 83

3.10.2　本章的关键术语 86

3.10.3　关键术语测验 86

3.10.4　选择题 87

3.10.5　简答题 88

3.10.6　实践 88

3.10.7　实验项目 88

第4章　7号信令系统、智能网及号码可携性 91

4.1　信令系统的发展 92

4.1.1　SS7以前的信令系统 92

4.1.2　呼叫处理 93

4.1.3　SS7的引入 94

4.1.4　SS7网络的用途 94

4.1.5　什么是带外信令 95

4.1.6　为什么要使用带外信令 96

4.1.7　SS7网络架构 96

4.1.8　SS7网络的基本功能 98

4.1.9　信令链路 99

4.1.10　链路结构 100

4.1.11　链路和链路集 101

4.1.12　组合链路集 101

4.1.13　路由和路由集 102

4.1.14　SS7协议栈 103

4.1.15　ISDN用户部分（ISUP）基本呼叫建立过程 103

4.1.16　SS7的应用 105

4.2　智能网（IN） 105

4.2.1　高级智能网（AIN） 106

4.2.2　信息网架构 107

4.2.3　AIN和CTI业务的结合 108

4.2.4　高级智能网（AIN）架构 109

4.2.5　智能外围设备 110

4.2.6　应用 113

4.2.7　AIN可能的成果 113

4.2.8　重点 113

4.3　SS7和因特网协议（IP） 114

4.3.1　信令控制传输协议（SCTP） 115

4.3.2　VoIP的影响 116

4.3.3　VoIP电话信令 116

4.4　SS7和无线智能网（WIN） 117

4.4.1　GSM网络接入SS7网络 117

4.4.2　GSM信令协议栈 118

4.5　号码可携带性 119

4.5.1　LNP的三个阶段 119

4.5.2　LNP给蜂窝和个人通信业务（PCS）供应商带来的影响 120

4.5.3　LNP的不同之处 121

4.5.4　LNP究竟是什么 121

4.5.5　如何获得收益 122

4.6　基本的LNP网络 122

4.6.1　位置路由号码（LRN） 123

4.6.2　LNP对路由和资费的影响 124

4.6.3　对LNP的需求 124

4.7　参考模型 125

4.8　已规划的目标 128

4.8.1　使用LNP和漫游功能的好处 128

4.8.2　呼叫空闲状态的移动终端 129

4.8.3　呼叫忙或者呼叫无应答时的处理 130

4.8.4 由于呼叫已被转移而无应答的情况 130

4.8.5　被呼叫用户忙时呼叫等待 131

4.9　本章回顾 131

4.9.1 本章总结 131

4.9.2　本章的关键术语 132

4.9.3　关键术语测验 132

4.9.4　选择题 133

4.9.5　思考题 134

4.9.6　实验项目 134

第5章　数字通信与模拟通信 137

5.1　模拟传输系统 138

5.2　模-数转换 142

5.3　数字信号 145

5.4　模拟环境下的数字数据 147

5.5　T1和T载波 149

5.5.1　模拟传输的基础 150

5.5.2 向数字化演化 150

5.5.3　模-数转换 152

5.5.4　向终端用户的倾斜 154

5.5.5　T1的基本概念 154

5.5.6　字节同步 159

5.5.7　信道化和非信道化 160

5.6　数字容量 161

5.6.1 DS0 161

5.6.2 DS1 162

5.6.3　DS1C 162

5.6.4　DS2 162

5.6.5　DS3 162

5.6.6　DS4/NA 162

5.6.7　DS4 162

5.6.8　信令 164

5.6.9　时钟（网同步） 165

5.6.10　潜在的同步问题 165

5.7　本章回顾 166

5.7.1 本章总结 166

5.7.2　本章的关键术语 166

5.7.3　关键术语测验 167

5.7.4　选择题 167

5.7.5　思考题 168

5.7.6　实验项目 168

第6章　综合业务数字网和SONET 171

6.1 ISDN的定义 172

6.2　规则的制定 173

6.3 ISDN的必要性 174

6.4　ISDN概念细节 176

6.4.1 电报 176

6.4.2 电话 176

6.4.3 电传 177

6.4.4　数据通信 177

6.4.5　分组交换 177

6.4.6　集成 178

6.5　ISDN体系结构 180

6.5.1 物理层面 180

6.5.2　逻辑层面 182

6.5.3　基本操作特性 188

6.5.4　承载业务 189

6.5.5　基于光纤的网络 190

6.6 SONET的发展背景 190

6.6.1　SONET线路速率 191

6.6.2 SONET帧格式 193

6.7　SONET拓扑结构 194

6.7.1 点到点拓扑结构 195

6.7.2　点到多点拓扑结构 195

6.7.3　星形拓扑结构 195

6.7.4　环形拓扑结构 196

6.8　同步数字序列 197

6.8.1　同步通信 197

6.8.2　光纤中的光波 200

6.8.3　联合网络的优点 200

6.9　本章回顾 201

6.9.1　本章总结 201

6.9.2　本章的关键术语 201

6.9.3　关键术语测验 202

6.9.4　选择题 202

6.9.5　思考题 204

6.9.6　实验项目 204

第7章　数据通信标准 205

7.1　计算的需求 206

7.2　分布式计算 207

7.3 多供应商问题 207

7.4　转换器问题 211

7.5　标准的定义 211

7.6　美国标准组织 213

7.6.1　ISO 213

7.6.2　ITU-T 213

7.6.3　ANSI 213

7.6.4　IEEE 214

7.6.5　EIA 214

7.6.6　Telcordia 215

7.6.7　IETF 215

7.6.8　论坛 215

7.7　当前的数据标准 215

7.8　其他网络体系结构 226

7.8.1　SNA体系结构 226

7.8.2　DNA体系结构 230

7.8.3　因特网协议（TCP/IP） 231

7.9　本章回顾 234

7.9.1　本章总结 234

7.9.2　本章的关键术语 236

7.9.3　关键术语测验 237

7.9.4　选择题 237

7.9.5　思考题 238

7.9.6　实验项目 238

第8章　数据通信 241

8.1 数据概念 243

8.1.1　标准 243

8.1.2　体系结构 243

8.2　数据通信的概念 244

8.2.1　数据产生与存储的方式 244

8.2.2　协议 246

8.2.3　差错检测 250

8.2.4　通信信道的方向性 256

8.3　压缩 258

8.3.1　压缩位映射 260

8.3.2　半字节位映射 261

8.3.3　周期性编码 261

8.3.4　其他的压缩形式 262

8.4　复用 263

8.4.1　空分复用（SDM） 264

8.4.2　频分复用（FDM） 264

8.4.3　时分复用（TDM） 265

8.5　编码 266

8.5.1　美国信息交换标准代码（ASCII） 266

8.5.2　扩展ASCII 267

8.5.3　扩展的二—十进制交换码（EBCDIC） 268

8.5.4　统一字符代码（Unicode） 268

8.6　调制 269

8.6.1　幅度调制（AM） 269

8.6.2　频率调制（FM） 270

8.6.3　相位调制（PM） 271

8.6.4　正交幅度调制 271

8.6.5　V.90和V.92调制解调器 272

8.6.6　V.92技术总览 272

8.7　本章回顾 275

8.7.1　本章总结 275

8.7.2　本章的关键术语 275

8.7.3　关键术语测验 276

8.7.4　选择题 277

8.7.5　思考题 278

8.7.6　实验项目 278

第9章　因特网 279

9.1　因特网历史 280

9.1.1　大学 281

9.1.2　第二代因特网 282

9.1.3　专用广域网（WAN） 282

9.2　早期的因特网业务 283

9.2.1　协议 283

9.2.2　FTP 283

9.2.3　简单邮件传输协议（SMTP） 283

9.2.4　电子邮件协议（POP和IMAP） 285

9.2.5　远程登陆（TELNET） 286

9.2.6　简单网络管理协议（SNMP） 286

9.3　Mosaic和万维网（WWW）的引入 287

9.3.1　万维网（WWW） 287

9.3.2　浏览器 288

9.3.3　超文本 288

9.3.4　超链接 289

9.3.5　URL 289

9.3.6　域名服务（DNS） 289

9.3.7　JAVA 290

9.3.8　标准 290

9.4　商业机会 291

9.4.1 网络广告 291

9.4.2　垃圾邮件 291

9.4.3　广告软件和间谍软件 293

9.5　网站 294

9.6　接入因特网 297

9.6.1　使用ISP 298

9.6.2　ISP接入网点的功能 300

9.7　因特网的未来 301

9.7.1　基于因特网协议的语音传输技术（VoIP） 302

9.7.2　成功执行VoIP需要的协议 303

9.8　本章回顾 305

9.8.1　本章总结 305

9.8.2　本章的关键术语 306

9.8.3　关键术语测验 307

9.8.4　选择题 308

9.8.5　思考题 309

9.8.6　实验项目 309

第10章　局域网 311

10.1　局域网（LAN）概念 312

10.1.1　高通信速率 312

10.1.2　极低的误码率 313

10.1.3　范围受限 314

10.1.4　单一媒质 314

10.2　网络工作表象 315

10.3　使用LAN的原因 315

10.4 电缆 315

10.4.1　共享资源 318

10.4.2　分布式系统 319

10.4.3　客户／服务器结构 319

10.4.4　可扩展性 320

10.5　LAN的工作方式 320

10.5.1　结点配置单元 320

10.5.2　LAN结点软件 320

10.5.3　LAN网络接口卡（NIC） 321

10.6　拓扑 322

10.6.1　物理拓扑 322

10.6.2　逻辑拓扑 324

10.7　以太网 325

10.7.1　概念 325

10.7.2　半双工 327

10.7.3　带宽 327

10.7.4　目标地址 328

10.7.5　源地址 328

10.7.6　类型（或长度） 328

10.7.7　数据 329

10.7.8　循环冗余校验 329

10.7.9　10BASE5 329

10.7.10　10BASE2 331

10.7.11 10BASE-T 331

10.7.12　10BASE-T零件部分 331

10.7.13　10BASE-F（光纤） 332

10.7.14　10Broad36 333

10.8　快速以太网 334

10.8.1 100BASE-T 336

10.8.2 100VGAnyLAN 338

10.9 Gb以太网 339

10.10　虚拟局域网 340

10.11　IEEE 802.11无线局域网 341

10.11.1　802.11局域网结构 342

10.11.2　终端应用 342

10.11.3　物理层实现方式 343

10.11.4　MAC层 345

10.11.5　分布式系统 347

10.11.6　简单的架设过程 348

10.11.7　802.11改进：802.11a/g中的正交频分复用 349

10.11.8　无线局域网未来的速率 351

10.12　令牌环 351

10.12.1　IBM令牌概念 352

10.12.2　初始布局 352

10.13　集线盒方案的LAN 353

10.13.1　速率 353

10.13.2　媒质访问控制层 354

10.13.3　帧 354

10.13.4　令牌 354

10.13.5　终止序列 356

10.13.6　数据帧 357

10.14　在局域网上使用的其他协议 358

10.14.1　地址解析协议／反向地址解析协议 358

10.14.2　反向地址解析协议 359

10.14.3　引导协议 361

10.14.4　动态主机配置协议 361

10.15　互联 362

10.15.1 中继器 362

10.15.2　网桥 362

10.15.3　路由器 363

10.15.4　网关 363

10.16　局域网交换与非交换的比较 363

10.17　本章回顾 366

10.17.1　本章总结 366

10.17.2　本章的关键术语 366

10.17.3　关键术语测验 368

10.17.4　选择题 368

10.17.5　实验项目 372

第11章　分组交换、帧交换与信元交换概念 373

11.1　数据通信的问题 374

11.2　数据通信回顾 374

11.3　分组交换的定义 375

11.4　什么是分组交换 375

11.4.1　分组概念 376

11.4.2　开销 376

11.4.3　分组格式总结 377

11.5　分组网络 378

11.5.1　用户连接 379

11.5.2　分组的好处 382

11.5.3　其他好处 382

11.5.4　分组交换的其他组成部分 384

11.5.5　X.25编号方案 386

11.5.6　其他形式的分组 387

11.5.7　因特网协议 387

11.5.8　多平台互通 387

11.6　因特网协议 388

11.6.1　IP寻址 388

11.6.2　分类寻址的无法预知的局限性 390

11.6.3　子网 390

11.6.4　IP路由 395

11.6.5　IP报文 396

11.6.6　预留IP地址 399

11.7　帧中继 400

11.7.1　帧中继的概念 400

11.7.2　帧中继获得发展的原因 401

11.7.3　帧中继的意义 402

11.7.4　帧中继速率 403

11.7.5　有保障传输 403

11.7.6　帧中继业务的优势 405

11.7.7　接口控制信令 406

11.7.8　内部网络 406

11.7.9　帧中继上传输IP技术 406

11.8 ATM 406

11.8.1　ATM的定义 407

11.8.2　信元的概念 408

11.8.3　衍生出来的带宽 409

11.8.4　信元长度与格式 409

11.8.5　用户数据的信元格式 411

11.8.6　适配层 411

11.8.7　ATM论坛 412

11.8.8　交换机 412

11.8.9　公共交换机 413

11.9　本章回顾 414

11.9.1　本章总结 414

11.9.2　本章的关键术语 414

11.9.3　关键术语测验 416

11.9.4　选择题 416

11.9.5　问答题 418

11.9.6　练习 418

第12章　xDSL 421

12.1　绪论 422

12.2　调制解调器技术 422

12.3 数字用户线（DSL）的概念 424

12.4　xDSL编码技术 424

12.4.1　无载波幅度相位调制（CAP） 425

12.4.2　离散多频调制（DMT） 425

12.5　DSL类型 426

12.5.1　非对称数字用户线（ADSL）的定义 426

12.5.2　ADSL GLite 428

12.5.3　ISDN数字用户线（IDSL） 429

12.5.4　高数据率数据用户线（HDSL） 430

12.5.5　对称型数字用户线（SDSL） 432

12.5.6　速率自适应数字用户线（RADSL） 432

12.5.7　用户自定义数字用户线（CDSL） 433

12.6　DSL的增强技术 433

12.6.1　对称型高比特率数字用户线（SHDSL） 433

12.6.2　ADSL2标准化 434

12.6.3　甚高速数字用户线（VDSL） 434

12.6.4　通用数字用户线（UDSL） 435

12.7　配置xDSL 435

12.8　其他DSL业务 439

12.8.1　在DSL上传送语音 439

12.8.2　基于DSL的VoATM 441

12.9　本章回顾 443

12.9.1 本章总结 443

12.9.2　本章的关键术语 447

12.9.3　关键术语测验 447

12.9.4　选择题 448

12.9.5　简答题 449

12.9.6　实验项目 449

第13章 电缆调制解调器系统及其技术 451

13.1 以太网电缆 452

13.1.1　CATV技术 453

13.1.2　新的市场 455

13.1.3　系统升级 455

13.1.4　电缆调制解调器 456

13.1.5 电缆调制解调器的功能 458

13.1.6　电缆路由器的功能 459

13.1.7　网络端口 461

13.1.8　混合光纤／同轴电缆（HFC）系统 462

13.1.9　信道分配 465

13.1.10　频谱管理 469

13.1.11　地址和子网掩码 470

13.1.12　创建介质访问控制层（MAC）帧头 471

13.1.13　变长子网掩码 472

13.1.14　标准 473

13.1.15　回传路径 474

13.1.16　应用 474

13.1.17　CATV的安全问题 474

13.2　本章回顾 475

13.2.1　本章总结 475

13.2.2　本章的关键术语 475

13.2.3　关键术语测验 476

13.2.4　选择题 476

第14章　蜂窝通信回顾 479

14.1　第1至第4代蜂窝业务 480

14.1.1　1G之前——移动通信业务（MTS）和改进的移动通信业务（IMTS） 480

14.1.2　1G蜂窝通信 482

14.1.3　2G——数字蜂窝通信、TDMA、CDMA 482

14.1.4　数字蜂窝演化 492

14.1.5　全球移动通信系统（GSM） 499

14.1.6　3G的推动力 504

14.1.7　语音向数据的演化 505

14.1.8　2.5代——GPRS和EDGE 507

14.1.9　第三代无线通信系统（3G） 508

14.2　Nextel和对讲电话的前景 511

14.3　本章回顾 515

14.3.1　本章总结 515

14.3.2　本章的关键术语 517

14.3.3　关键术语测验 518

14.3.4　选择题 519

14.3.5　简答题 520

第15章　安全性和虚拟专用网（VPN） 521

15.1　犯罪三角 523

15.2　攻击者的思维 523

15.2.1　垃圾搜寻 524

15.2.2　并肩冲浪 524

15.2.3　嗅探分析 524

15.2.4　社会工程 524

15.2.5　扫描和版本信息 525

15.3　未授权访问 526

15.3.1　密码 526

15.3.2　默认系统开启 527

15.3.3　缓存溢出 527

15.3.4　恶意代码 528

15.3.5　DoS（Denial of Service，拒绝服务） 528

15.3.6　TCP SYN泛洪 529

15.3.7　分布式DoS 529

15.3.8　数据操纵 530

15.3.9　IP欺骗 530

15.3.10　会话重放和截获 531

15.3.11　重路由 531

15.3.12　拒认 532

15.3.13　安全智能 532

15.4　虚拟专用网（VPN） 532

15.5　共享网络 535

15.5.1　Internet 535

15.5.2　性能 535

15.6　外包 536

15.6.1　网络地址转换（NAT） 536

15.6.2　标准外包问题 537

15.7　安全 538

15.7.1　有关的安全问题 538

15.7.2　为了保护站点安全而需做的努力 539

15.7.3　存在的风险 540

15.7.4　创建虚拟专用网 542

15.8　密码学 542

15.8.1　加密 542

15.8.2　密钥处理 544

15.8.3　认证 545

15.8.4　IPSec的优势 547

15.9　基于路由器的虚拟专用网 549

15.10　基于防火墙的虚拟专用网 550

15.10.1　虚拟专用网特定的盒 551

15.10.2　吞吐量比较 552

15.10.3　虚拟专用网组件的远程管理 552

15.10.4　专用协议 552

15.10.5　VoIP虚拟专用网 552

15.10.6　虚拟专用网、终端站和安全性 553

15.11　本章回顾 553

15.11.1　本章总结 553

15.11.2　本章的关键术语 553

15.11.3　关键术语测验 554

15.11.4　选择题 555

15.11.5　案例研究 556