第1章緒論

1．1通信網概述

1．1．1通信網中交換技術的引入

1．1．2通信網的組成

1．1．3通信網的分類

1．1．4通信網的拓撲結構

1．2通信網與交換技術的發展

1．2．1交換技術的分類

1．2．2交換技術的發展

1．2．3通信網的發展

1．3網絡體繫結構

1．3．1傳統通信網的體繫結構

1．3．2OSI參考模型的層次和功能

1．3．3TCP/IP模型

1．3．4兩種協議的對應關繫

1．4通信網結構的演進

1．4．1網絡發展趨勢概述

1．4．2NGN的網絡架構

1．4．3未來網絡

1．5本章小結

習題

參考文獻

第2章交換技術

2．1電信交換技術概述

2．1．1電信交換節點技術

2．1．2電信交換網絡技術

2．1．3典型的交換網絡和交換結構

2．2電路交換

2．2．1電話交換技術的發展

2．2．2數字程控交換機

2．2．3電話交換網及其支撐技術

2．2．4移動交換

2．3分組交換 

2．3．1基於分組交換的網絡

2．3．2IP地址

2．3．3IP數據報的格式及分組轉發原理

2．3．4IPv6技術

2．3．5網絡互連設備

2．4軟交換技術

2．4．1軟交換產生的背景

2．4．2軟交換基本概念及特點

2．4．3基於軟交換的下一代網絡架構

2．4．4網絡接口和協議

2．5本章小結

習題

參考文獻

第3章傳送層技術

3.1傳送層概述

3.2以太網技術

3.2.1傳統以太網

3.2.2交換式以太網

3.2.3虛擬局域網

3.3路由技術

3.3.1IP分組轉發 

3.3.2路由協議概述

3.3.3RIP協議

3.3.4OSPF協議

3.3.5ISIS協議

3.3.6BGP4協議

3.4MPLS

3.4.1MPLS概述

3.4.2MPLS標簽分配與管理

3.4.3MPLS的控制面

3.4.4MPLS的數據面

3.4.5MPLS關鍵技術

3.4.6MPLS應用

3.5基於MPLSTP的分組傳送網

3.5.1PTN

3.5.2MPLSTP及其關鍵技術

3.5.3PTN組網應用

3.6本章小結

習題

參考文獻

第4章控制層技術

4.1IMS概述及網絡架構

4.1.1IMS的概念

4.1.2IMS的技術特點

4.1.3IMS的標準化進程

4.2IMS的網絡架構

4.2.1IMS功能實體介紹

4.2.2IMS的接口

4.3IMS的主要協議

4.3.1SIP

4.3.2Diameter協議

4.3.3COPS協議和H.248協議

4.4IMS用戶編號方案

4.4.1用戶標識

4.4.2公共業務標識

4.4.3網絡實體標識

4.5IMS的通信流程

4.5.1PCSCF發現流程

4.5.2IMS用戶注冊流程

4.5.3IMS基本會話建立流程

4.5.4IMS會話的釋放過程

4.6本章小結

習題

參考文獻

第5章通信網業務

5.1前言

5.2虛擬專用網概念

5.2.1VPN定義和基本技術要求

5.2.2VPN的基本組網應用和分類

5.2.3VPN的安全技術

5.2.4VPN的隧道協議

5.3基於MPLS的虛擬專用網

5.3.1MPLS VPN概念

5.3.2MPLS VPN組網結構

5.3.3MPLS VPN工作流程

5.4內容分發網絡

5.4.1CDN定義和網絡結構

5.4.2CDN中的關鍵技術

5.4.3CDN的發展和趨勢

5.5VoLTE業務與技術

5.5.1LTE話音業務解決方案

5.5.2VoLTE架構和業務流程

5.5.3VoLTE關鍵技術

5.6本章小結

習題

參考文獻

第6章網絡性能分析

6.1圖論基礎

6.1.1網絡和圖

6.1.2圖的矩陣表示

6.1.3小生成樹及其算法

6.2短路徑問題

6.2.1BellmanFord算法

6.2.2Dijkstra算法

6.2.3Floyd算法

6.3網絡流量問題

6.3.1基本概念

6.3.2流問題

6.3.3小費用流問題

6.4排隊論基礎

6.4.1排隊模型基本概念

6.4.2M/M/1、M/G/1、M/D/1排隊模型

6.4.3M/M/m排隊

6.5分組交換網時延分析

6.5.1節點時延

6.5.2端端平均時延

6.5.3全網平均時延

6.6分組交換網其他性能分析

6.6.1分組交換網的QoS

6.6.2分組語音節點的時延

6.6.3分組交換網吞吐量

6.7傳輸網性能分析

6.7.1誤碼性能分析

6.7.2滑碼性能分析

6.7.3同步性能分析

6.8本章小結

習題

參考文獻

第7章通信網新技術

7.1SDN技術

7.1.1SDN網絡架構

7.1.2SDN網絡工作流程

7.1.3SDN標準

7.1.4SDN應用

7.2NFV技術

7.2.1NFV基本概念和標準

7.2.2NFV體繫架構

7.2.3網絡編排

7.3雲計算

7.3.1雲計算服務的分類

7.3.2雲計算的特點

7.3.35G中的SDN/NFV與雲計算

7.3.4霧計算

7.4MEC

7.4.1MEC概述

7.4.2MEC關鍵技術

7.4.3MEC部署

7.5本章小結

習題

參考文獻

附錄英文縮寫詞

近年來，隨著信息通信技術的快速發展，傳統的通信網絡體繫架構發生了重大變化，交換技術也在不斷更新，由於傳統的通信網正在向以IP為核心的未來網絡方向發展，通信網中的主流交換技術已經從電路交換轉向為分組交換，交換技術與路由技術的作用逐漸趨同，同時網絡與交換技術的發展趨於融合。
鋻此，本書主編在糜正琨教授撰寫的《交換技術》的基礎上，撰寫了《交換技術與通信網》，本著“先進、實用、精煉、清新”的原則，大幅精簡傳統通信網的內容。本書編寫原則由“大而全”轉為“少而精”，摒棄過於陳舊的或過於超前的內容，精簡篇幅。
本書在講解傳統電信網交換技術和通信網架構以及網絡的發展趨勢後，對現網技術進行全面講解。通信網在向全IP網絡發展過程中，垂直方向可分為傳送平面、(融合)業務平面、控制平面，本書的後續章節安排按照這個脈絡對課程內容進行了組織。為了增加課程的基礎理論性，本書引入“網絡性能分析”，為了保證教材的新穎性，本書後又介紹了未來網絡的幾種關鍵技術。
全書分為7章： 第1章為通信網和交換技術的概論，介紹通信網的組成，通信網與交換技術的發展演變以及通信網的體繫架構； 第2章介紹通信網中交換節點技術，介紹了電路交換、分組交換及軟交換技術，包含了移動交換技術的講解； 第3章講解通信網傳送層技術，繫統概述傳送層作用、主要技術以及相關的物理設備，內容包括以太網技術、路由技術、MPLS技術以及基於MPLSTP的分組傳送網； 第4章是通信網控制層的技術，主要講解IMS的網絡架構、IMS的主要協議、IMS用戶編號方案以及典型流程等內容； 第5章介紹通信網業務技術，主要講解了承載層面上提供的安全可靠的虛擬專用網業務、應用層面上一種適用於流媒體分發的新型網絡技術內容分發網絡，以及通過控制層提供的VoLTE業務及技術； 第6章是對通信網性能進行分析，介紹排隊論的基礎知識，並對分組交換網絡和IP網絡服務質量進行分析； 第7章介紹通信網的新技術，包括SDN、NFV、ICN、雲計算等。
本書第1章由王玉峰教授、王珺副教授編寫，第2章由王珺副教授編寫，第3章由楊國民副教授編寫，第4章由張穎講師編寫，第5章由吳斌講師編寫，第6章由江凌雲副教授編寫，第7章由陳美娟副教授編寫，全書校稿由王珺、江凌雲和張穎老師完成。本書主編及編寫人員都是通信學院一直執教“交換技術”與“通信網”專業的骨干教師，其中高級職稱五名，兩名講師，另兩名曾獲得校級教學標兵稱號。感謝糜正琨教授在全書前兩章的撰寫中給出的寶貴意見，本書使用了糜教授撰寫的部分文稿。
限於篇幅，本書不可能全面反映各種新的技術，加之編者水平有限，書中難免還會存在一些不妥之處，希望廣大讀者不吝批評指正。
作者2019年10月