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宽带通信的基石：深度解析下一代网络架构与技术 这是一本专为对现代通信网络，特别是正在蓬勃发展的宽带接入技术和下一代综合业务数字网络（B-ISDN）感兴趣的读者量身打造的权威指南。本书将带领您深入探索那些支撑起我们今日高速信息时代的关键技术，并勾勒出未来网络演进的蓝图。 在网络技术日新月异的今天，理解其底层架构和核心原理至关重要。 本书不仅仅是一本介绍性的读物，更是一次深入的探索之旅，旨在为读者提供一个扎实而全面的知识体系，以应对日益复杂且要求更高的通信需求。 第一部分：异步传输模式（ATM）——高效灵活的切换之王 ATM技术作为B-ISDN的核心，以其独特的分组交换和固定长度信元的机制，在实现不同业务的无缝融合方面扮演了关键角色。本书将从ATM的基本原理出发，详细剖析其信元结构，以及如何在网络中实现高效的传输和交换。 ATM的起源与目标： 了解ATM技术诞生的背景，为何它能够成为下一代网络的核心，以及它所要解决的关键问题，例如服务质量（QoS）的保障、不同业务的融合以及网络资源的优化利用。 ATM信元： 深入理解ATM信元的格式，包括通用信元头部（GFC）、虚拟路径标识符（VPI）、虚拟信道标识符（VCI）、有效载荷类型（PT）、拥塞丢失优先级（CLP）以及头部错误校验（HEC）等字段的功能和意义。我们将探讨这些字段如何协同工作，以实现高效的路由和差错控制。 ATM层协议： 详细介绍ATM层的协议栈，包括如何进行信元封装、差错检测和纠正。我们将探讨ATM信元在网络中的生成、传输和接收过程。 ATM交换： 重点讲解ATM交换机的内部结构和工作原理。我们将深入研究各种交换技术，如输入缓冲、输出缓冲、共享缓冲以及更复杂的输出输入共享缓冲设计，并分析它们在性能、延迟和吞吐量方面的优劣。 ATM网络连接： 探讨ATM网络中的连接建立、维持和释放过程。我们将详细介绍虚路径（VP）和虚信道（VC）的概念，以及它们在网络中的作用。 服务质量（QoS）管理： ATM技术的核心优势之一在于其强大的QoS支持能力。本书将详细阐述ATM如何通过各种机制实现QoS保障，例如： 服务类别（CBR, VBR, ABR, UBR）： 详细介绍ATM提供的不同服务类别，分析它们的特性、适用场景以及如何根据业务需求进行选择。 流量监管（Traffic Policing）和整形（Traffic Shaping）： 探讨这些机制如何控制用户流量，防止网络拥塞，并确保网络资源的公平分配。 拥塞控制（Congestion Control）： 深入分析ATM网络中的拥塞控制策略，包括前向显性通知（FECN）、后向显性通知（BECN）以及显式拥塞通知（ECN）等，以及它们在缓解网络拥塞中的作用。 ATM信令（Signaling）： 介绍ATM网络中用于建立和管理连接的信令协议，例如Q.2931信令协议，以及它在呼叫建立、资源分配和连接管理中的关键作用。 ATM网络管理： 讨论ATM网络在操作、维护和性能监控方面的管理机制，包括简单网络管理协议（SNMP）在ATM网络中的应用。 第二部分：综合业务数字网络（B-ISDN）——统一业务的理想蓝图 B-ISDN代表着一种面向未来的通信网络愿景，旨在将语音、数据、视频等所有类型的业务集成到一个统一的、能够提供高质量服务的网络中。本书将为您揭示B-ISDN的整体架构、关键技术以及它如何通过ATM等核心技术来实现其宏伟目标。 B-ISDN的架构与概念： 介绍B-ISDN的整体设计理念，以及它如何超越传统的专线或分组交换网络，提供更灵活、更高效、更具扩展性的通信能力。 B-ISDN与ATM的协同： 详细阐述ATM技术如何成为B-ISDN的基石。我们将分析ATM如何在B-ISDN中实现不同业务的承载、高效的传输以及QoS的保障。 B-ISDN的网络接口： 探讨B-ISDN的用户网络接口（UNI）和网络节点接口（NNI）的设计，以及它们如何支持各种终端设备接入和网络节点之间的互联。 B-ISDN的业务承载能力： 深入分析B-ISDN如何支持广泛的业务类型，包括： 电路模式业务： 如传统语音呼叫，如何通过ATM进行承载。 分组模式业务： 如互联网数据传输，如何适应ATM网络。 混合模式业务： 如何同时处理多种业务的需求。 B-ISDN的演进与发展： 探讨B-ISDN在实际部署和发展过程中遇到的挑战，以及其向下一代IP网络的演进趋势。我们将回顾B-ISDN的技术贡献，并分析其在当前宽带网络发展中的历史地位。 与现代网络的关联： 尽管B-ISDN的概念可能显得有些历史，但其核心思想和许多技术细节，如QoS保障、面向连接的服务以及对多业务的支持，至今仍然是现代通信网络，特别是5G、光纤到户（FTTH）等技术发展的重要理论基础和实践经验的借鉴。理解B-ISDN和ATM，能够帮助我们更深刻地理解当前宽带网络的设计哲学和技术选择。 本书适合的读者群体： 通信工程、计算机科学、信息技术等相关专业的学生。 网络工程师、系统架构师、通信设备开发人员以及对网络技术有深入研究需求的IT从业者。 对现代通信技术发展史和未来趋势感兴趣的专业人士。 任何希望深入理解宽带通信网络，尤其是ATM和B-ISDN核心原理的读者。 通过对本书的学习，您将能够建立起对宽带通信网络深厚的理论认知，理解其复杂的设计思想，并能够为未来网络技术的学习和实践打下坚实的基础。
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