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目录 1

第1章　引言 1

1.1 多媒体通信网 1

1.2　多媒体通信的发展动力 2

1.3　通信网络的演变 3

1.3.1　传输技术 8

1.3.2　交换系统技术 9

1.3.3　宽带网络的操作和管理 13

1.4　多媒体通信的发展趋势和动力 14

1.5　多媒体通信提供的业务 16

1.5.1　数字网络图书馆系统 16

1.5.4　视频点播多媒体点播系统 18

1.5.3　超高清晰度图像系统 18

1.5.2　多媒体会议系统 18

1.6　各国多媒体网络发展背景 21

1.6.1　发达国家中的试验 22

1.6.2　发展中国家的多媒体 23

第2章　在共享媒体局域网和城域网中支持多媒体 29

2.1 引言 29

2.2　最初的IEEE 802局域网 31

2.2.1　IEEE 802.3以太网 31

2.2.1.1　以太网性能 33

2.2.1.2　基于集线器的以太网——10Base-T 33

2.2.2　IEEE 802.5令牌环 34

2.2.2.1　令牌环优先级机制 36

2.2.3　IEEE 802.4令牌通过总线 37

2.3　IEEE 802.3 100Base-T快速以太网 40

2.3.1　快速以太网集线器 41

2.3.2　吉比特以太网 43

2.4　ANSI光纤分布式数据接口 45

2.4.1　定时令牌旋转算法 47

2.4.2　FDDⅠ-Ⅱ 50

2.5 IEEE 802.12 100VG-AnyLAN 52

2.5.1 体系结构和协议 52

2.6 IEEE 802.11无线LAN 56

2.7 多媒体到户的支持 60

2.7.1 高数据速率数字用户线 60

2.7.2.2 ADSL结构 61

2.7.2.1 非对称流 61

2.7.2 非对称数字用户线 61

2.7.2.3 ATM和ADSL 63

2.7.3 甚高速数字用户线 63

2.7.3.1 ADSL和VDSL 63

2.7.3.2 限制性能的损伤 64

2.7.4 IEEE 802.9同步以太网 64

2.7.4.1 同步以太网成帧 65

2.7.4.2 运行方式 66

2.7.5 宽带网络安全 67

2.8 总结 67

第3章 QoS体系结构 73

3.1 概述 73

3.2.1 QoS原则 74

3.2 通用QoS框架 74

3.2.2 QoS规范 75

3.2.3 QoS机制 76

3.2.3.1 QoS提供机制 76

3.2.3.2 QoS控制机制 76

3.2.3.3 QoS管理机制 77

3.3 QoS体系结构 78

3.3.1 Heidelberg QoS模型 78

3.3.2 XRM 79

3.3.3 OMEGA 80

3.3.4 综合业务体系结构 81

3.3.5 QoS-A 82

3.3.6 OSI QoS框架 83

3.3.7 Tenet体系结构 84

3.3.8 TINA QoS框架 84

3.3.9 MASI端到端模型 84

3.3.10 端系统QoS框架 85

3.4 比较 86

3.5　讨论 87

3.6　总结 88

第4章　业务管理和控制 95

4.1　介绍 95

4.2　源业务模型 95

4.2.1　数学模型 97

4.2.1.1　on/off模型 97

4.2.1.3　高斯自回归模型 98

4.2.1.2　马尔可夫调制模型 98

4.2.1.4　自类似模型 99

4.2.1.5　伪自类似模型 100

4.2.2　多媒体业务 100

4.3　业务管理 101

4.3.1　连接允许控制 102

4.3.1.1　连接描述 102

4.3.1.2　CAC方法 102

4.3.1.3　有效带宽 104

4.3.1.4　基于测量的自适应CAC 105

4.3.2　基于QoS的路由 106

4.3.2.1　最短路径路由 106

4.3.2.2　多种度量 106

4.3.2.4　ATM P-NNI路由 108

4.3.2.3　距离—向量对状态—链路路由 108

4.3.3　监控 110

4.3.4　选择性丢弃机制 111

4.3.5　调度 114

4.3.6　ABR流控 116

4.3.6.1　ABR业务 116

4.3.6.2　最大—最小分配 116

4.3.6.3　基于信誉对基于速率的控制 117

4.3.6.4　具有明确反馈的基于速率的控制 118

4.4　总结 120

第5章　用于多媒体业务的ATM交换系统 125

5.1　介绍 125

5.2　性能要求和基本功能 125

5.2.1　设计标准和性能要求 125

5.2.2　ATM交换机结构和基本功能 126

5.2.2.1　ATM信元路由 127

5.2.2.2　内部链路阻塞 129

5.2.2.3　输出端口竞争 129

5.2.2.4　队头阻塞 130

5.2.2.5　竞争 131

5.2.2.6　多播 131

5.3　设计ATM交换机的技术 131

5.3.1　时分交换 131

5.3.1.1　共享存储器交换机 132

5.3.1.2　共享媒体交换机 132

5.3.2　空分交换 132

5.3.2.1　单路径交换机 133

5.3.2.2　多路径交换机 134

5.3.3　缓冲策略 138

5.3.3.1　输入缓冲交换机 138

5.3.3.2　输出缓冲交换机 138

5.3.3.3　共享缓冲区交换机 138

5.3.3.4　多级共享缓冲区交换机 138

5.3.3.5　输入和输出缓冲交换机 139

5.3.3.6　虚拟输出队列交换机 139

5.4　ATM交换机结构 139

5.4.1　输入缓冲交换机 139

5.4.1.1　三级算法［2］ 140

5.4.1.2　环路预留算法［21］ 140

5.4.2.2　循环模块交换机 143

5.4.2.1　Knockout交换机 143

5.4.2　输出缓冲交换机 143

5.4.3　共享缓冲区的交换机 144

5.4.3.1　基于链表的共享缓冲区交换机［5］ 144

5.4.3.2　混合共享缓冲区交换机［27］ 145

5.4.3.3　基于CAM的交换机［28］ 146

5.4.3.4　基于STS的共享存储器交换机［29］ 146

5.4.4　多级共享缓冲区交换机 147

5.4.4.1　华盛顿大学的吉比特交换机［30］ 147

5.4.4.2　基于集中器的可增长交换结构［31］ 148

5.4.5　输入和输出缓冲交换机 149

5.4.5.1　Abacus交换机［36］ 149

5.4.5.2　内部加速纵横式交换机［37］ 152

5.4.6.2　Nortel交换机［42］ 153

5.4.6　虚拟输出队列交换机 153

5.4.6.1　Tiny Tera交换机［41］ 153

5.5 多播ATM交换机 154

5.5.1　呼叫分割 155

5.5.1.1　一次性调度 156

5.5.1.2　严格意义上的呼叫分割 156

5.5.1.3　广泛意义上的呼叫分割 156

5.5.2　复制网络 156

5.5.3　多播共享存储器交换机 158

5.5.3.1　具有信元复制电路的共享存储器交换机 158

5.5.3.2　具有地址复制电路的共享存储器交换机 162

5.6　总结 162

6.2　用户驻地设备和体系结构 167

6.1　概述 167

第6章　用于多媒体业务的传送网络体系结构和技术 167

6.3　接入传送网络体系结构和技术 168

6.3.1　接入网络的发展 168

6.3.1.1　环路的发展 169

6.3.1.2　模拟载波 169

6.3.1.3　数字载波 169

6.3.1.4　光纤环路 170

6.3.1.5　ATM的作用 170

6.3.1.6　业务发展 170

6.3.2　各种接入技术 171

6.3.2.1　光纤到路边系统 172

6.3.2.2　光纤到户系统 173

6.3.2.3　混合光纤同轴系统 173

6.3.3　接入系统的比较 174

6.3.2.4　基于非对称数字用户线的系统 174

6.3.2.5　基于无线的系统 174

6.3.3.1　业务比较 175

6.3.3.2　相对价格比较 175

6.3.3.3　性能比较 176

6.3.3.4　系统发展和升级 176

6.3.4　SONET/SDH和ATM在接入网上的应用 176

6.4　用于多媒体业务的骨干传送网络体系结构和技术 177

6.4.1　骨干传送网络 177

6.4.1.1　分层的传送网络体系结构 177

6.4.1.2　骨干传送网络体系结构 180

6.4.1.3　传送网络技术 181

6.4.2.1 SDH技术 182

6.4.2　SDH/SONET网络技术 182

6.4.2.2 SDH传送网络分层体系结构 183

6.4.2.3 SDH网络节点接口 184

6.4.2.4 SONET和SDH 186

6.4.2.5 DCS网状网络 187

6.4.2.6 ADM环形网络 187

6.4.3 ATM网络技术 190

6.4.3.1 ATM网络分层体系结构 190

6.4.3.2 SDH和ATM网络之间的比较 191

6.4.3.3 ATM网络业务管理原则 194

6.4.3.4 ATM传送网络单元 195

6.4.4.1　光传送网络技术 198

6.4.4.2　光通路 198

6.4.4　传送网络技术发展 198

6.4.4.3　光交叉连接／ADM 201

6.4.4.4　挑战 203

第7章　多媒体的运营、管理、经营和服务 205

7.1 多媒体时代的运营、管理、经营和服务（OA M） 205

7.1.1　概述 205

7.1.2　多媒体服务和OA M［1～3］ 205

7.1.2.1　服务组成部分和OA M组成部分 205

7.1.2.2　通信用户类型［1～5］ 207

7.1.3　OA M服务 208

7.1.3.1　OA M类别［6～8］ 208

7.1.3.2　OA M服务 209

7.1.4.2　模型的组成部分 210

7.1.4　参考模型和技术［1～2］ 210

7.1.4.1　参考模型 210

7.2　网络组成部分与网络级操作、管理和经营 212

7.2.1　适用于B-ISDN、ATM、SDH的OA M技术 212

7.2.2　用于ATM节点系统的NE管理 213

7.2.3　ATM网络的网络管理［20～24］ 214

7.3　服务操作、管理和经营 217

7.3.1　介绍 217

7.3.2　服务和商业OA M 218

7.3.2.1　OA M的目标 218

7.3.2.2　分层的经营观念 218

7.3.3　多媒体服务OA M 219

7.3.3.1　多媒体服务OA M［1,2,29-31］ 219

7.3.2.3　服务交付链 219

7.3.3.2　用户合作／参子OA M 222

7.3.4　OA M服务要求 222

7.3.4.1　定义和例子 222

7.3.4.2　OA M服务资料 225

7.3.4.3　智能动态服务提供 226

7.3.4.4　智能故障管理 226

7.3.5　多媒体导航服务 228

7.3.5.1　定义与例子 228

7.3.5.2　服务导航功能 228

7.4　OA M系统技术 230

7.4.1　网络级OA M系统结构 230

7.4.1.1　ATM传输网络和ATMOS系统综述 230

7.4.1.3　平台技术的使用 231

7.4.1.2　ATMOS的具体OA M规范 231

7.4.2.1　服务OA M和OpS功能的需求 233

7.4.2.2　服务流量管理功能的实现 233

7.4.2　服务OA M和OpS构造 233

7.4.2.3　在服务OA M和网络OA M之间的链接 235

7.4.3　服务浏览系统的配置 236

7.4.3.1　浏览过程 236

7.4.3.2　浏览的元信息（Meta-Information） 236

7.4.3.3　浏览系统的配置 237

7.5.1.1　介绍 238

7.5.1.2　TMN的原理 238

7.5.1　电信管理网络 238

7.5　与标准有关的活动 238

7.5.1.3　OSI系统管理 241

7.5.1.4　TMN的实现 242

7.5.1.5　未来的趋势 245

7.5.2　NMF 246

7.5.3　ATMF 247

7.5.4　TINA和OMG 248

7.5.4.1　介绍 248

7.5.4.2　TINA 248

7.5.4.3　OMG 249

7.5.5　DAVIC 250

7.5.5.1　介绍 250

7.5.5.2　DAVIC系统参考模型 250

8.1 无线和移动多媒体服务和网络的介绍 257

第8章　无线和移动多媒体网络 257

8.2　在无线和移动系统中的多媒体挑战 259

8.2.1　历史回顾 259

8.2.1.1　无线基础 259

8.2.1.2　蜂窝技术的演变 261

8.2.1.3　无线数据的演变 263

8.2.2　拱型技术挑战 264

8.2.2.1　无范围访问 264

8.2.2.2　移动性 266

8.2.2.3　Ad Hoc多点反射连接 266

8.2.2.4　可携带 266

8.2.2.5　适应性 266

8.2.3.2　漫游计算 267

8.2.3.4　无线计算 267

8.2.3.3　去耦计算 267

8.2.3　定义和术语 267

8.2.3.1　随处计算 267

8.2.2.6　测量标准 267

8.2.3.5　移动计算 268

8.3　新出现的移动多媒体技术和设备 268

8.3.1 设备 268

8.3.1.1　笔记本计算机 269

8.3.1.2　个人数字助理 270

8.3.1.3　通信器 271

8.3.1.4　硬件技术 271

8.3.1.5　视频和语音编解码器 273

8.3.2.1　合作技术 274

8.3.2　移动应用 274

8.3.2.3　移动数据库系统 275

8.3.2.2　支持移动性的文件系统 275

8.3.2.4　用户接口 276

8.4　无线通信和移动网络技术 276

8.4.1　物理层的考虑 276

8.4.1.1　无线电传播基础 276

8.4.1.2　数字调制 277

8.4.2　媒体访问 278

8.4.2.1　在无线系统中常遇到的媒体访问问题 278

8.4.2.2　基于竞争的方案 278

8.4.2.3　时分复用接入 279

8.4.2.4　码分复用接入（CDMA） 279

8.4.3.1　蜂窝的概念 280

8.4.3　移动网络 280

8.4.3.2　多动互连路由协议 281

8.4.3.3　连接切换 282

8.4.3.4　分组无线网络 283

8.4.3.5　无线局域网 285

8.5　为多媒体应用提供服务质量 286

8.5.1　基于连接的方法与无连接的方法 286

8.5.2　实现QoS的ATM方案 286

8.5.3　提供QoS的Internet方案 287

8.5.4　QoS与无线LAN 288

8.5.5　在特定的多跳网络中的QoS支持 288

8.5.5.1　支持多媒体的簇和虚电路 289

8.5.5.2　在出现移动之后的多媒体支持 290

8.5.5.3　传输功率控制 291

8.5.5.4　在无线网络中的动态QoS调整 291

8.5.6　可靠传输 292

8.5.7　在非对称连接中的问题 293

8.6　有线和无线网络的集成 294

8.6.1　应用环境 294

8.6.2　无线覆盖网络 295

8.6.3　客户—代理—服务器应用模型 296

8.7　无线多媒体未来的发展方向 297

8.8　词汇表 298

第9章　多媒体通信服务和安全条例 305

9.1　介绍 305

9.2.1　网络互连 306

9.2　多媒体的安全性的考虑 306

9.2.2　互动性 307

9.2.3　需要连接的建立 307

9.3　服务供应商的观点 307

9.4　用户观点 308

9.5　立法会和政府观点 308

9.5.1　输出控制 308

9.5.2　法律执行委员会 309

9.5.3　知识产权 309

9.6　网络安全问题 309

9.6.1　威胁 309

9.6.3.1　数据保密 310

9.6.3　策略 310

9.6.2.4　拒绝和认可 310

9.6.2.2　未经授权的使用 310

9.6.2.1　未经授权的修改 310

9.6.2　信息的暴露 310

9.6.2.3　否认、服务丢失和中断 310

9.6.3.2　鉴定 311

9.6.3.3　访问控制 311

9.6.3.4　完整性 312

9.7　通用的安全分析主题和模式 312

9.7.1　普通的安全模式 313

9.7.2　访问控制模型 313

9.7.3　安全体系 317

9.7.4　安全规则 318

9.7.4.1　机密规则 318

9.7.4.4　可靠准则 319

9.7.4.2　完整性准则 319

9.7.4.3　责任准则 319

9.7.4.5　确认准则 320

9.8　网络安全服务 320

9.8.1　安全信息传输服务 320

9.8.1.1　中间服务商的用户面 320

9.8.1.2　控制面 320

9.8.1.3　管理面 324

9.8.2　安全服务组织 324

9.9　ATM网络的安全特性 324

9.9.1　ATM协议 324

9.9.2　ATM防火墙 325

9.9.1.3　ATM数据的完整性 325

9.9.1.1　ATM数据机密 325

9.9.1.2　ATM的鉴定 325

9.9.3　ATM网络因素 326

9.10　IP网络的安全特性 326

9.10.1　IPSEC 326

9.10.2　SNMP 326

9.10.3　SSL 327

9.10.4　公共密钥设施 327

9.10.5　DNS安全 327

9.10.6　相当好的隐私（PGP） 327

9.10.7　隐私加强的信件（PEM） 327

9.11　智能网 328

9.10.8　IP/ATM考虑 328

9.12 与安全相关的工业标准和组织 329

9.13　总结 330

9.14　术语列表 331

第10章　用于多媒体通信和管理的软件体系 335

10.1 多媒体操作系统 335

10.2　中波和RM-ODP 337

10.3　CORBA—公共对象请求代理体系结构 341

10.4　在分布式平台上支持多媒体的扩展 344

10.4.1　扩展的流信道 344

10.4.2　PREMO 345

10.4.3　多媒体体系结构的例子 348

10.5.1　多件平台 349

10.5　CORBA中的多媒体 349

10.5.2　扩展CORBA，支持连续多媒体应用的QoS 351

10.5.3　高速CORBA 352

10.6　用Java编写的多媒体 353

10.7　用ODP来设计分布式的多媒体应用 353

10.8　总结 362

第11章　多媒体通信标准 365

11.1　概述 365

11.2　电信和信息标准化组织 365

11.2.1　ITU-T 366

11.2.1.1　一般介绍 366

11.2.1.2　与多媒体通信相关的ITU-T建议 369

11.2.2.2　JTC 1主要的成果 378

11.2.2　ISO/IEC JTC 1 378

11.2.2.1　概述 378

11.2.3　ISO和IEC 379

11.3　论坛 380

11.3.1　ATM论坛 380

11.3.2　网络管理论坛（NMF） 381

11.3.3　Internet工程任务组 382

11.3.4　数字视听委员会（DAVIC） 384

11.3.5　IMA和其他组织 386

11.4　与GII有关的活动 386

11.5　总结 389

缩写词与缩略语表 391

索引 407