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- 内容简介
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因特网正在改变着人们的生产方式、工作方式、生活方式和学习方式。下一代因特网将给每一个人带来新的便捷、新的感受和新的变化，将引导人类走向新时代。全书系统和全面地反映了下一代因特网的精髓、核心内容、技术体系、研究现状和最新发展方向。其主要内容涉及到下一代因特网的基础知识、体系结构、技术原理、IPv6协议、研究与应用；几种新的因特网组网模式，如光因特网、量子因特网、语义网、全息网、网格计算、下一代网络、物
联网、无线传感器网络和下一代接入网等；几种下一代因特网的技术实现途径，如10Gb、40Gb和100Gb以太网、射频识别技术、云计算、新型传感器技术，等等。本书构思新颖、内容丰富、深入浅出，强调先进性、实用性和可读性，适用于业余爱好者自学；可作为高等院校学生选修课和专业培训的教材或教学参考书；也可作为在信息领域学习的本科生和研究生的必修课教材或教学参考书；还可供从事因特网规划、设计、安装、管理的工程技术人员以及从事因特网研究、开发、教学的科研人员和教师研读。
第1章 下一代因特网的基础知识 14
1.1 下一代因特网的概况 14
1.1.1 从第一代因特网到第三代因特网 14
1.1.2 现有因特网面临的挑战 15
1.1.3 下一代因特网的概念 17
1.1.4 研发下一代因特网的效应和推动力 18
1.2 下一代因特网的研究现状与展望 20
1.2.1 国外下一代因特网的研究现状 20
1.2.2 全球IPv6下一代因特网大规模试验网的发展状况 22
1.2.3 中国下一代因特网的发展状况 23
1.2.4 下一代因特网研究思路与展望 25
1.3 下一代因特网的体系结构 27
1.3.1 下一代因特网的基本需求与基本问题 27
1.3.2 下一代因特网的体系架构 28
1.3.3 下一代因特网的自治体系结构 28
1.3.4 多维可扩展的下一代因特网体系结构 31
1.3.5 下一代因特网综合业务体系架构 32
1.3.6 可信任下一代因特网可信性处理方案和体系结构 34
第2章 下一代因特网组网模式 36
2.1 几种新型的因特网 36
2.1.1 光因特网 36
2.1.2 量子因特网 42
2.1.3 语义网 46
2.1.4 全息网 53
2.2 网格计算 56
2.2.1 概念、特点与应用 56
2.2.2 网格系统的功能分析 57
2.2.3 网格的体系结构 58
2.2.4 网格计算的现状与发展趋势 61
2.3 下一代网络技术 62
2.3.1 下一代网络介绍 62
2.3.2 下一代网络的功能模型和所支持的协议 63
2.3.3 下一代网络的网络结构 65
2.3.4 下一代网络的关键构件 66
2.3.5 软交换及其系统架构 67
第3章 下一代因特网协议——IPv6 71
3.1 IPv6的基础知识 71
3.1.1 IPv4的缺陷 71
3.1.2 IPv6的新特性分析 72
3.1.3 IPv6的数据结构和首部格式 74
3.1.4 IPv6中的地址 78
3.1.5 IP扩展首部 82
3.2 ICMPv6和邻居发现协议 85
3.2.1 ICMPv6 85
3.2.2 邻居发现协议 87
3.3 IPv4向IPv6的过渡技术 92
3.3.1 IPv6的演进阶段与策略 92
3.3.2 IPv6/IPv4双栈协议 93
3.3.3 IPv6穿越IPv4隧道技术 94
3.4 移动IPv6 100
3.4.1 移动IPv6概述 100
3.4.2 移动IPv6工作原理和过程 102
3.4.3 移动报文格式 104
3.4.4 移动IPv6的优缺点和应用展望 108
第4章 10Gb以太网技术 110
4.1 10Gb以太网概述 110
4.1.1 10Gb以太网的概念与技术特点 110
4.1.2 10GbE技术要点 111
4.1.3 10Gb以太网物理层规范的表达方式 112
4.1.4 10Gb以太网协议标准 113
4.2 10Gb以太网的体系结构 116
4.2.1 10Gb以太网技术的层次模型 116
4.2.2 帧结构 117
4.2.3 物理传输介质 118
4.3 10Gb以太网物理子层功能与协议 120
4.3.1 调和子层 120
4.3.2 10Gb介质无关接口扩展子层 120
4.3.3 物理编码子层 122
4.3.4 广域网接口子层 125
4.3.5 物理介质附件子层 127
4.3.6 物理介质相关子层PMD 129
4.4 10Gb以太网物理层接口 130
4.4.1 XGMII接口 130
4.4.2 10Gb附加单元接口XAUI 131
4.4.3 10Gb 16位通道接口 133
4.5 10Gb以太网传输模式 135
4.5.1 10Gb以太网传输模式简介 135
4.5.2 10GBase-X传输模式 136
4.5.3 串行的10Gb局域网10GBase-R传输模式 137
4.5.4 10GBase-W传输模式 140
4.5.5 10GBase-LRM 141
4.5.6 铜缆10GbE 10GBase-CX4传输模式 141
4.5.7 双绞线铜缆10GBase-T传输模式 143
第5章 40Gb和100Gb以太网 148
5.1 40Gb和100Gb以太网的研究现状与性能指标 148
5.1.1 40Gb和100Gb以太网的现状 148
5.1.2 IEEE 802.3ba的目标和要求 150
5.1.3 100GbE的速率变换 150
5.1.4 物理层端口规范 151
5.2 40GbE和100GbE的体系结构 152
5.2.1 40GbE和100GbE的结构模型 152
5.2.2 40GbE和100GbE接口 153
5.2.3 RS调和子层 155
5.2.4 PMA物理介质接入子层 155
5.2.5 PCS物理编码子层 156
5.2.6 PMD物理介质相关子层 158
5.2.7 FEC转发纠错子层和自协商AN子层 159
5.3 100GbE光收发器 160
5.3.1 100GbE SMF 4×25Gb/s光收发器 160
5.3.2 100GbE多模光纤10×10Gb/s收发器 162
5.3.3 改进的100Gb/s SMF 4×25Gb/s收发器结构 162
5.4 100GbE的硬件实现方法 163
5.4.1 100GbE PCS和PMA层的并行处理方法 163
5.4.2 LSI时钟方法 164
5.4.3 纠偏的方法 165
5.4.4 变速箱LSI的实现 166
5.4.5 基于汉明码的纠错 166
5.4.6 容错通道恢复机制 167
5.4.7 自动链路速度选择机制 168
5.4.8 40GbE和100GbE铜缆和光缆规范的收发通道 168
第6章 物联网 171
6.1 概述 171
6.1.1 物联网概念及其由来 171
6.1.2 物联网的研究进展 173
6.2 物联网的基本组成和体系结构 176
6.2.1 物联网和其他网络之间的关系 176
6.2.2 物联网的组成架构 177
6.2.3 物联网软件系统组成 178
6.2.4 物联网产业链的基本组成 179
6.2.5 物联网体系结构设计的基本原则 180
6.2.6 M2M体系结构 180
6.2.7 物联网的EPC体系结构 182
6.2.8 物联网的体系结构 183
6.2.9 物联网与物理信息融合体系结构 185
6.2.10 物联网相关产业体系 186
6.3 物联网技术体系 187
6.3.1 感知和识别技术 188
6.3.2 支撑技术 198
6.3.3 共性技术 201
6.3.4 网络与通信技术 203
6.3.5 物联网的应用技术 208
6.4 物联网标准化体系 211
6.4.1 国际物联网标准的制定 211
6.4.2 国内标准化工作 214
6.5 物联网的应用 215
6.5.1 物联网的应用前景 215
6.5.2 我国物联网应用现状 218
第7章 射频识别技术 220
7.1 射频识别技术的基本知识介绍 220
7.1.1 基本概念与技术特征 220
7.1.2 RFID技术的产生、发展与展望 222
7.1.3 RFID的系统分类 225
7.1.4 RFID关键技术简介 227
7.2 射频识别系统的结构与原理 228
7.2.1 射频识别的系统结构 228
7.2.2 RFID标准体系结构 229
7.2.3 射频识别系统的基本组成 230
7.2.4 射频识别系统的工作方法和流程 231
7.2.5 射频识别的耦合方式 231
7.2.6 读写器的多标签识别和防冲突原理 233
7.3 电子标签 235
7.3.1 电子标签简介 235
7.3.2 电子标签的系统结构与组成 237
7.3.3 电子标签的天线 240
7.3.4 电子标签的发展趋势 241
7.4 读写器 242
7.4.1 读写器简介 242
7.4.2 读写器的系统结构 243
7.4.3 读写器的发展趋势 245
7.5 射频识别的中间件 245
7.5.1 射频识别中间件概述 245
7.5.2 RFID中间件系统框架 247
7.5.3 RFID中间件及其产品 248
第8章 云计算技术与模式 250
8.1 云计算基本知识简介 250
8.1.1 云计算概念的由来 250
8.1.2 云计算的基本概念 251
8.1.3 云计算的优越特性 252
8.1.4 云计算的分类 254
8.2 云计算的研究现状与发展趋势分析 256
8.2.1 云计算的发展历程和出现的主要事件 256
8.2.2 国内外云计算标准化进展 259
8.2.3 云计算发展趋势分析 263
8.3 云计算的体系结构 265
8.3.1 云计算机体系 265
8.3.2 云计算的组成和拓扑结构 266
8.3.3 云计算的逻辑架构和系统结构 267
8.3.4 云计算的技术体系结构 268
8.3.5 云计算的服务层次结构 269
8.3.6 云计算中的网络层次结构 271
8.3.7 云计算服务交易市场系统模型 273
8.3.8 主要云计算平台及其体系结构 274
8.4 云计算的相关技术 277
8.4.1 云计算与相关计算形式的关系 277
8.4.2 云计算的核心技术 280
8.4.3 虚拟化技术 284
8.4.4 云计算安全技术 289
第9章 新型传感器与无线传感器网络 292
9.1 传感器的技术基础 292
9.1.1 传感器简介 292
9.1.2 传感器的分类 294
9.2 新型传感器 296
9.2.1 红外线传感器 296
9.2.2 生物传感器 299
9.2.3 光纤传感器 300
9.2.4 智能传感器 304
9.2.5 模糊传感器 306
9.3 网络传感器 308
9.3.1 网络传感器的概念和结构模型 308
9.3.2 嵌入式网络传感器 308
9.3.3 基于现场总线、以太网和TCP/IP的网络传感器 310
9.3.4 无线网络传感器 312
9.3.5 IEEE 1451标准所规划的网络传感器 314
9.4 无线传感器网络概述 316
9.4.1 无线传感器网络概念特点与技术要求 316
9.4.2 无线传感器网络的主要研究内容与应用领域 318
9.5 无线传感器网络体系结构与协议 320
9.5.1 无线传感器网络体系结构 320
9.5.2 无线传感器网络的拓扑结构 322
9.5.3 无线传感器网络传输协议 324
9.6 无线传感器网络应用支撑技术 328
9.6.1 时间同步 328
9.6.2 节点定位 330
9.6.3 传感器网络的电源节能技术 331
第10章 下一代因特网的接入技术 334
10.1 接入网概述 334
10.1.1 接入网的概念与结构 334
10.1.2 接入技术与标准简介 336
10.2 基于铜线的接入技术 336
10.2.1 xDSL技术 337
10.2.2 HomePNA接入技术与规范 339
10.2.3 基于以太网的宽带接入 344
10.2.4 基于有线电视网的接入技术 345
10.2.5 电力线接入技术 346
10.3 宽带光接入网 348
10.3.1 光接入网的基本概念和接入方式 348
10.3.2 光接入网的连网结构 350
10.3.3 无源光网络PON 352
10.3.4 下一代光接入网络 355
10.3.5 混合光纤同轴电缆（HFC）接入技术 357
10.4 无线个域网接入 359
10.4.1 蓝牙无线接入技术 359
10.4.2 红外数据（IrDA）接入 364
10.4.3 HomeRF接入技术 366
10.4.4 超宽带无线接入技术 368
10.4.5 近程双向无线Zigbee接入技术 371
10.5 无线局域网接入技术与标准 374
10.5.1 基于无线的移动局域网接入方式 374
10.5.2 基于无线的固定接入方式 374
10.5.3 无线局域网WLAN接入协议 377
10.6 无线城域网和无线广域网接入 379
10.6.1 无线城域网WMAN接入 379
10.6.2 无线广域网接入 381
10.7 下一代因特网接入网的部署和演进 384
10.7.1 接入网部署IPv6的原则 384
10.7.2 接入网部署IPv6的演进策略 385
缩略语 389
参考文献 405
