本書從通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、運營、組網(wǎng)、安全和管理等方面介紹了通信網(wǎng)的基礎知識和運行原理,涵蓋了從芯片到深空范圍內(nèi)的各種通信網(wǎng)絡,重點介紹了計算機網(wǎng)絡、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng),從計算機行業(yè)和通信行業(yè)的不同角度,講述了通信網(wǎng)融合發(fā)展的技術演進路線和不同的實現(xiàn)思路。計算機網(wǎng)絡重點介紹了局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),電信網(wǎng)重點介紹了傳輸網(wǎng)和移動通信網(wǎng),廣播電視網(wǎng)重點介紹了有線電視網(wǎng)和接入網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)重點介紹了關鍵技術和無線傳感器網(wǎng)絡,也介紹了各種通信網(wǎng)絡共有的安全管理技術和后IP的未來網(wǎng)絡。
本書可作為高等院校理工科各專業(yè)通信網(wǎng)課程的入門教材,重點面向通信工程、計算機、物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息專業(yè)的本科生和相關專業(yè)技術人員,也可作為其他專業(yè)了解通信網(wǎng)整體概況及其關鍵技術的參考書。
韓毅剛老師畢業(yè)于南開大學計算機系,現(xiàn)于電子信息與光學工程學院擔任教學工作。已主講本科生和研究生課程10余門,已出版20余部著譯作,出版教材深受廣大師一致好評。
第1章 通信網(wǎng)概述 1
1.1 通信網(wǎng)的組成和功能 1
1.1.1 通信網(wǎng)的定義和概念 1
1.1.2 通信網(wǎng)的組成 3
1.1.3 通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu) 6
1.1.4 通信網(wǎng)的功能 8
1.2 通信網(wǎng)的運營和業(yè)務 9
1.2.1 通信網(wǎng)的運營 9
1.2.2 通信網(wǎng)的業(yè)務 12
1.3 通信網(wǎng)的分類 13
1.3.1 按覆蓋范圍劃分 13
1.3.2 按交換技術劃分 14
1.3.3 按功能劃分 15
1.3.4 各種網(wǎng)絡之間的關系 15
1.4 通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 16
1.4.1 通信協(xié)議 17
1.4.2 通信網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的分層
思想 17
1.4.3 ISO OSI參考模型 18
1.4.4 TCP/IP參考模型 19
習題 21
第2章 局域網(wǎng) 23
2.1 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 23
2.1.1 局域網(wǎng)參考模型 23
2.1.2 局域網(wǎng)各層數(shù)據(jù)的封裝 25
2.2 以太網(wǎng) 26
2.2.1 以太網(wǎng)MAC幀結(jié)構(gòu) 26
2.2.2 共享式以太網(wǎng) 29
2.2.3 交換式以太網(wǎng) 30
2.2.4 以太網(wǎng)類型 31
2.3 Wi-Fi 34
2.3.1 Wi-Fi網(wǎng)絡的組成結(jié)構(gòu) 34
2.3.2 Wi-Fi的MAC幀結(jié)構(gòu) 35
2.3.3 Wi-Fi的認證和關聯(lián) 37
2.3.4 Wi-Fi網(wǎng)的媒介訪問控制技術 38
2.4 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術 40
2.4.1 結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng) 40
2.4.2 交換機的配置 41
2.4.3 VLAN 43
習題 43
第3章 互聯(lián)網(wǎng) 45
3.1 IP 46
3.1.1 IP地址 46
3.1.2 IPv4 48
3.1.3 IPv6 51
3.1.4 IPv4網(wǎng)絡與IPv6網(wǎng)絡的互聯(lián) 53
3.1.5 IP協(xié)議的輔助協(xié)議 55
3.2 TCP和UDP 59
3.2.1 端口號和套接字 59
3.2.2 UDP 60
3.2.3 TCP報文段格式 61
3.2.4 TCP的控制技術 63
3.3 應用層協(xié)議 67
3.3.1 域名系統(tǒng) 67
3.3.2 HTTP協(xié)議 70
3.3.3 電子郵件協(xié)議 75
3.3.4 SIP協(xié)議 77
3.4 路由器和路由選擇 81
3.4.1 路由器的配置 82
3.4.2 NAT 83
3.4.3 DHCP 84
3.4.4 路由協(xié)議 84
習題 86
第4章 電信網(wǎng) 88
4.1 公用交換電話網(wǎng)絡 88
4.1.1 電路交換網(wǎng)絡 89
4.1.2 PSTN結(jié)構(gòu) 90
4.1.3 用戶環(huán)路 91
4.1.4 程控交換機 92
4.2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 93
4.2.1 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng) 94
4.2.2 幀中繼網(wǎng)絡 95
4.2.3 ATM網(wǎng)絡 96
4.3 傳輸網(wǎng) 99
4.3.1 多路復用技術 100
4.3.2 PDH網(wǎng)絡 103
4.3.3 SDH網(wǎng)絡 104
4.3.4 光傳送網(wǎng) 106
4.4 接入網(wǎng) 110
4.4.1 銅線接入 110
4.4.2 光纖接入 111
4.4.3 HFC接入 113
4.4.4 無線接入 114
4.4.5 互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)f(xié)議 115
4.5 支撐網(wǎng) 118
4.5.1 信令網(wǎng) 118
4.5.2 同步網(wǎng) 120
4.5.3 管理網(wǎng) 123
習題 127
第5章 廣播電視網(wǎng) 129
5.1 電視網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 129
5.1.1 電視網(wǎng)的發(fā)展 129
5.1.2 有線電視網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu) 130
5.1.3 有線電視網(wǎng)的傳輸
結(jié)構(gòu) 131
5.2 電視網(wǎng)的設備 131
5.2.1 信號源設備 132
5.2.2 前端設備 133
5.2.3 干線傳輸設備 135
5.2.4 用戶分配網(wǎng)設備 136
5.2.5 用戶終端設備 137
5.3 電視網(wǎng)關鍵技術 139
5.3.1 信源編碼技術 139
5.3.2 信道編碼技術 142
5.3.3 有線電視網(wǎng)傳輸技術 142
5.3.4 有線電視網(wǎng)接入技術 143
5.3.5 IPTV技術 146
5.4 下一代廣播電視網(wǎng) 149
5.4.1 CMMB 149
5.4.2 IPQAM 150
習題 151
第6章 物聯(lián)網(wǎng) 153
6.1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 153
6.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念 153
6.1.2 物聯(lián)網(wǎng)分層體系結(jié)構(gòu) 154
6.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的應用 156
6.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術 162
6.2 自動識別技術 163
6.2.1 自動識別技術的分類和
構(gòu)成 164
6.2.2 RFID 164
6.2.3 生物特征識別 166
6.3 傳感器網(wǎng)絡 167
6.3.1 傳感器 167
6.3.2 有線傳感器網(wǎng)絡 168
6.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡體系
結(jié)構(gòu) 169
6.3.4 無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)
技術 170
6.3.5 無線傳感器網(wǎng)絡通信
協(xié)議 174
6.4 物聯(lián)網(wǎng)承載和接入技術 177
6.4.1 承載網(wǎng)絡技術 177
6.4.2 物聯(lián)網(wǎng)接入技術 178
6.5 數(shù)據(jù)處理技術 178
6.5.1 數(shù)據(jù)中心 179
6.5.2 網(wǎng)絡存儲 179
6.5.3 計算模式 181
習題 181
第7章 移動通信網(wǎng) 183
7.1 移動通信網(wǎng)概述 183
7.1.1 移動通信網(wǎng)的分類 183
7.1.2 移動通信網(wǎng)的發(fā)展演變 187
7.1.3 移動通信網(wǎng)組成結(jié)構(gòu) 188
7.1.4 移動通信網(wǎng)區(qū)域劃分 189
7.1.5 移動通信網(wǎng)編號計劃 189
7.1.6 移動通信網(wǎng)與其他網(wǎng)絡的互聯(lián) 191
7.2 2G網(wǎng)絡 191
7.2.1 GSM網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 192
7.2.2 GSM接口 194
7.2.3 GSM的無線傳輸信道 194
7.2.4 GSM無線接口協(xié)議 195
7.2.5 GPRS網(wǎng)絡 195
7.3 3G網(wǎng)絡 196
7.3.1 3G網(wǎng)絡標準 197
7.3.2 后3G網(wǎng)絡 198
7.3.3 3G網(wǎng)絡的演進 199
7.4 4G網(wǎng)絡 199
7.4.1 4G網(wǎng)絡標準 200
7.4.2 4G網(wǎng)絡關鍵技術 200
7.4.3 LTE組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 201
7.4.4 LTE空中接口協(xié)議 203
7.4.5 LTE基站與核心網(wǎng)接口
協(xié)議 205
7.4.6 LTE基站與基站接口
協(xié)議 205
7.5 5G網(wǎng)絡 205
7.5.1 超密集網(wǎng)絡 206
7.5.2 D2D技術 207
7.5.3 C-RAN 209
7.5.4 綠色通信 210
7.6 移動互聯(lián)網(wǎng) 211
7.6.1 移動互聯(lián)網(wǎng)的組成 211
7.6.2 移動互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 212
7.6.3 服務質(zhì)量和體驗質(zhì)量 213
7.6.4 移動IP技術 215
習題 216
第8章 網(wǎng)絡安全技術 217
8.1 網(wǎng)絡安全概述 217
8.1.1 網(wǎng)絡安全評估準則 217
8.1.2 網(wǎng)絡安全模型 218
8.1.3 網(wǎng)絡安全攻擊的類型 220
8.1.4 網(wǎng)絡安全策略 222
8.2 密碼學基礎 222
8.2.1 密碼系統(tǒng)模型 223
8.2.2 置換密碼和易位密碼 224
8.2.3 對稱加密和非對稱加密 225
8.2.4 分組密碼和流密碼 226
8.3 加密算法 228
8.3.1 對稱加密算法 229
8.3.2 非對稱加密算法 230
8.4 密鑰管理 231
8.4.1 密鑰管理過程 231
8.4.2 保密密鑰的分發(fā) 232
8.4.3 公鑰的分發(fā) 232
8.5 認證技術 233
8.5.1 身份認證 233
8.5.2 消息認證 235
8.5.3 數(shù)字簽名 236
8.6 互聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)議 237
8.6.1 IPSec 238
8.6.2 TLS/SSL 239
8.6.3 HTTPS 240
8.7 網(wǎng)絡安全應用技術 241
8.7.1 VPN 241
8.7.2 防火墻 243
8.7.3 入侵檢測 245
8.7.4 防病毒技術 247
習題 248
第9章 未來網(wǎng)絡 249
9.1 網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢 249
9.1.1 網(wǎng)絡的寬帶化 249
9.1.2 網(wǎng)絡的扁平化 250
9.1.3 網(wǎng)絡的IP化 250
9.1.4 網(wǎng)絡的智能化 251
9.1.5 網(wǎng)絡的移動化 252
9.1.6 網(wǎng)絡的虛擬化 253
9.1.7 網(wǎng)絡的綠色化 255
9.2 網(wǎng)絡融合與網(wǎng)絡切片 255
9.2.1 三網(wǎng)融合 255
9.2.2 下一代網(wǎng)絡 256
9.2.3 網(wǎng)絡切片 259
9.3 新型網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 260
9.3.1 軟件定義網(wǎng)絡 260
9.3.2 內(nèi)容中心網(wǎng)絡 261
習題 263
參考文獻 264