本書(shū)旨在呈現(xiàn)現(xiàn)代通信網(wǎng)的概要和全貌，力求簡(jiǎn)明扼要。著重展現(xiàn)現(xiàn)代通信網(wǎng)的基本概念、基本技術(shù)、基本架構(gòu)和典 型應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)科學(xué)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性的統(tǒng)一。全書(shū)共分為9章，第1章是認(rèn)識(shí)通信；第2章介紹現(xiàn)代通信系統(tǒng)及其基本技術(shù)；第3章介紹傳輸網(wǎng)與接入網(wǎng)；第4章～第7章分別介紹固定電話網(wǎng)、移動(dòng)通信、數(shù)據(jù)通信、微波與衛(wèi)星通信；第8章是通信網(wǎng)絡(luò)安 全技術(shù)；第九章介紹了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和量子通信等現(xiàn)代通信新技術(shù)。
1.注重思政內(nèi)容。本教材將把思想政治教育貫穿通信類人才培養(yǎng)體系，促進(jìn)通信類課程與思政課程同向同行。根據(jù)通信類專業(yè)的特色，科學(xué)合理拓展專業(yè)課程的廣度、深度和溫度。在教材建設(shè)中注重培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。
2.體現(xiàn)數(shù)字化。本教材包含由編寫團(tuán)隊(duì)精心打造的數(shù)字資源，助力教師教學(xué)及學(xué)生自學(xué)，服務(wù)職業(yè)教育�？乒不A(chǔ)課程改革和課程建設(shè)，提高數(shù)字化轉(zhuǎn)型下技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量。
3.校企聯(lián)合開(kāi)發(fā)。將聯(lián)系通信行業(yè)龍頭企業(yè)，推動(dòng)企業(yè)參與本教材的開(kāi)發(fā)。優(yōu)先選擇適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用廣泛的案例，提升學(xué)生的技術(shù)功底和綜合實(shí)踐能力。
4.專 家把關(guān)。本教材邀請(qǐng)中國(guó)工程院院士張平擔(dān)任顧問(wèn)，邀請(qǐng)國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”教學(xué)名師孫青華擔(dān)任主審。
中國(guó)通信學(xué)會(huì)（China Institute of Communications，CIC，以下簡(jiǎn)稱“學(xué)會(huì)”）
成立于1978年，是在民政部注冊(cè)登記、具有社團(tuán)法人資格的國(guó)家 級(jí)學(xué)會(huì)，隸屬于工信 部，業(yè)務(wù)主管單位為中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)。學(xué)會(huì)下設(shè)42個(gè)分支機(jī)構(gòu)，與全 國(guó)29個(gè)省級(jí)通信學(xué)會(huì)建立了密切的業(yè)務(wù)聯(lián)系和指導(dǎo)關(guān)系，擁有會(huì)員5萬(wàn)余人 學(xué)會(huì)堅(jiān)持為科技工作者服務(wù)、為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展服務(wù)、為提高全民科學(xué)素質(zhì)服務(wù)、為黨和政府科學(xué)決策服務(wù)的職責(zé)定位，經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，已成為黨和政府聯(lián)系信息通信科技工作者的重要橋梁和紐帶。
第1章 認(rèn)識(shí)通信1
1.1 通信與通信網(wǎng) 1
1.1.1 通信的基本概念 1
1.1.2 通信網(wǎng)的組成與分類 4
1.1.3 網(wǎng)絡(luò)的云-管-端架構(gòu) 8
1.2 通信的發(fā)展過(guò)程 9
1.2.1 通信發(fā)展的基本歷程 9
1.2.2 現(xiàn)代通信網(wǎng)的建設(shè)趨勢(shì) 17
1.3 電信條例與電信業(yè)務(wù) 20
1.4 通信標(biāo)準(zhǔn)化組織 24
1.5 本章小結(jié) 26
1.6 思考與練習(xí) 27
第2章 現(xiàn)代通信系統(tǒng) 28
2.1 信號(hào)與通信系統(tǒng) 28
2.1.1 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào) 28
2.1.2 模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng) 28
2.2 調(diào)制與解調(diào) 29
2.2.1 模擬調(diào)制與解調(diào) 30
2.2.2 數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 32
2.3 編碼與解碼 34
2.3.1 信源編碼 34
2.3.2 信道編碼與解碼 37
2.4 加密與解密 39
2.4.1 加解密的概念與目的 39
2.4.2 加密技術(shù) 39
2.4.3 加密技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 40
2.5 復(fù)用與解復(fù)用 41
2.6 本章小結(jié) 43
2.7 思考與練習(xí) 44
第3章 傳輸與接入網(wǎng) 45
3.1 光纖通信概述 45
3.2 光纖與光纜 45
3.2.1 光纖的結(jié)構(gòu) 46
3.2.2 光纖的類型 46
3.2.3 光纖的傳輸特性 47
3.2.4 光纖分類 51
3.2.5 光纜 52
3.3 光纖通信系統(tǒng) 53
3.3.1 光發(fā)射機(jī) 54
3.3.2 光接收機(jī) 54
3.3.3 中繼器 55
3.4 傳輸網(wǎng)技術(shù) 56
3.4.1 SDH與MSTP 56
3.4.2 PTN 58
3.4.3 SPN 59
3.4.4 DWDM 61
3.4.5 OTN 62
3.4.6 光交換技術(shù) 64
3.5 接入網(wǎng)技術(shù) 65
3.5.1 接入網(wǎng)概述 65
3.5.2 接入網(wǎng)的分類 66
3.5.3 接入網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì) 70
3.6 本章小結(jié) 72
3.7 思考與練習(xí) 73
第4章 電話網(wǎng)與IMS技術(shù) 74
4.1 現(xiàn)代交換技術(shù) 74
4.1.1 交換的基本概念 74
4.1.2 電話交換的技術(shù)發(fā)展 76
4.1.3 主要的交換技術(shù) 78
4.2 固定電話通信網(wǎng) 82
4.2.1 電話網(wǎng)的基本概念 82
4.2.2 電話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 83
4.2.3 路由選擇 87
4.2.4 編號(hào)計(jì)劃 89
4.3 電信支撐網(wǎng) 91
4.3.1 同步網(wǎng) 91
4.3.2 信令網(wǎng) 94
4.3.3 管理網(wǎng) 95
4.4 IMS 96
4.4.1 IMS的由來(lái) 96
4.4.2 軟交換向IMS的演進(jìn) 100
4.4.3 IMS的編號(hào)及標(biāo)識(shí) 100
4.4.4 IMS基本流程介紹 102
4.4.5 IMS未來(lái)展望 104
4.6 本章小結(jié) 105
4.7 思考與練習(xí) 106
第5章 移動(dòng)通信 107
5.1 移動(dòng)通信概述 107
5.1.1 移動(dòng)通信的概念與特點(diǎn) 107
5.1.2 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 108
5.1.3 移動(dòng)通信系統(tǒng)演進(jìn) 110
5.2 移動(dòng)通信基本技術(shù) 112
5.2.1 電磁波與頻譜 112
5.2.2 天線技術(shù) 113
5.2.3 多址技術(shù) 116
5.2.4 組網(wǎng)技術(shù) 118
5.3 典型移動(dòng)通信系統(tǒng) 120
5.3.1 2G移動(dòng)通信系統(tǒng) 120
5.3.2 3G移動(dòng)通信系統(tǒng) 121
5.3.3 4G移動(dòng)通信系統(tǒng) 124
5.3.4 5G移動(dòng)通信系統(tǒng) 126
5.3.5 6G未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng) 130
5.4 移動(dòng)通信終端與業(yè)務(wù) 133
5.4.1 移動(dòng)通信終端 133
5.4.2 移動(dòng)通信業(yè)務(wù) 134
5.5 本章小結(jié) 135
5.6 思考與練習(xí) 136
第6章 數(shù)據(jù)通信 137
6.1 數(shù)據(jù)通信概述 137
6.1.1 數(shù)據(jù)通信基本概念 137
6.1.2 數(shù)據(jù)通信發(fā)展趨勢(shì) 139
6.1.3 OSI參考模型及TCP/IP協(xié)議�！�140
6.2 局域網(wǎng) 141
6.2.1 有線局域網(wǎng) 142
6.2.2 無(wú)線局域網(wǎng) 146
6.2.3 局域網(wǎng)的應(yīng)用 148
6.3 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 149
6.3.1 IP地址 149
6.3.2 IP報(bào)文 152
6.3.3 IP轉(zhuǎn)發(fā)原理 153
6.3.4 交換路由技術(shù) 154
6.3.5 IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 155
6.4 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 158
6.4.1 NFV產(chǎn)生背景 158
6.4.2 NFV基本概念 158
6.4.3 NFV整體架構(gòu) 158
6.4.4 NFV主要應(yīng)用 160
6.5 軟件定義網(wǎng)絡(luò) 160
6.5.1 SDN基本概念 160
6.5.2 SDN整體架構(gòu) 160
6.5.3 SDN主要特征 161
6.5.4 SDN主要應(yīng)用 162
6.6 數(shù)據(jù)中心 165
6.6.1 基本概念 165
6.6.2 數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn) 165
6.6.3 數(shù)據(jù)中心發(fā)展階段 167
6.6.4 數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 168
6.6.5 數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)管理 170
6.7 本章小結(jié) 172
6.8 思考與練習(xí) 173
第7章 微波與衛(wèi)星通信 174
7.1 微波與傳播特點(diǎn) 174
7.1.1 微波的概念及波段劃分 174
7.1.2 微波的傳播特點(diǎn) 175
7.2 數(shù)字微波通信技術(shù) 176
7.2.1 數(shù)字微波通信概述 176
7.2.2 數(shù)字微波通信系統(tǒng) 177
7.2.3 數(shù)字微波技術(shù)發(fā)展方向 178
7.3 衛(wèi)星通信概述 178
7.3.1 衛(wèi)星通信發(fā)展簡(jiǎn)史 178
7.3.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的原理 181
7.3.3 衛(wèi)星通信的工作頻段 183
7.3.4 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成 183
7.3.5 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類 184
7.4 通信衛(wèi)星軌道 185
7.4.1 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 185
7.4.2 衛(wèi)星運(yùn)行軌道分布 185
7.5 衛(wèi)星通信導(dǎo)航系統(tǒng) 187
7.5.1 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 187
7.5.2 BDS北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 188
7.6 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 192
7.6.1 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念 193
7.6.2 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì) 193
7.6.3 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的安全與治理 194
7.7 本章小結(jié) 195
7.8 思考與練習(xí) 196
第8章 通信網(wǎng)絡(luò)安全 197
8.1 通信網(wǎng)安全發(fā)展歷程與現(xiàn)狀 197
8.1.1 網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)概念 197
8.1.2 通信網(wǎng)安全發(fā)展歷程 198
8.1.3 我國(guó)通信網(wǎng)安全發(fā)展現(xiàn)狀 199
8.2 通信網(wǎng)絡(luò)安全體系架構(gòu) 200
8.2.1 信息安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 200
8.2.2 信息安全管理體系 201
8.2.3 網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)體系 203
8.3 通信網(wǎng)絡(luò)攻擊方式 207
8.3.1 通信網(wǎng)絡(luò)攻擊分類 207
8.3.2 常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊方式 207
8.4 通信網(wǎng)絡(luò)安全防御技術(shù) 212
8.4.1 加密技術(shù) 212
8.4.2 防火墻技術(shù) 214
8.4.3 虛擬專網(wǎng)技術(shù) 215
8.4.4 入侵檢測(cè)與防御技術(shù) 218
8.4.5 蜜罐技術(shù) 219
8.5 通信網(wǎng)絡(luò)安全未來(lái)展望 221
8.6 本章小結(jié) 224
8.7 思考與練習(xí) 225
第9章 通信新技術(shù) 227
9.1 物聯(lián)網(wǎng) 227
9.1.1 基本概念與架構(gòu) 227
9.1.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 229
9.1.3 AIoT技術(shù)與應(yīng)用 231
9.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 232
9.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概述 232
9.2.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈 233
9.2.3 “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用 235
9.3 量子通信技術(shù) 237
9.3.1 量子通信技術(shù)概述 237
9.3.2 量子通信的發(fā)展現(xiàn)狀 239
9.3.3 量子通信的發(fā)展展望 240
9.4 大氣激光通信 241
9.4.1 空間激光通信 241
9.4.2 大氣激光通信 242
9.4.3 激光通信在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 244
9.5 空天一體化通信 245
9.5.1 天地一體化信息網(wǎng)絡(luò) 245
9.5.2 國(guó)外空天一體網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 247
9.5.3 國(guó)內(nèi)空天一體的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 247
9.6 云計(jì)算與算力網(wǎng)絡(luò) 249
9.6.1 云計(jì)算 249
9.6.2 云網(wǎng)融合架構(gòu) 252
9.6.3 算力網(wǎng)絡(luò) 253
9.7 大數(shù)據(jù)技術(shù) 255
9.7.1 大數(shù)據(jù)概述 255
9.7.2大數(shù)據(jù)原理 256
9.7.3大數(shù)據(jù)技術(shù)生態(tài) 257
9.7.4大數(shù)據(jù)的應(yīng)用 258
9.8 人工智能技術(shù) 259
9.8.1 人工智能概述 259
9.8.2 人工智能關(guān)鍵技術(shù) 260
9.8.3 人工智能要素 260
9.8.4 人工智能應(yīng)用 261
9.9 區(qū)塊鏈 262
9.9.1 區(qū)塊鏈概述 262
9.9.2 區(qū)塊鏈原理與特征 262
9.9.3 區(qū)塊鏈分類及應(yīng)用 263
9.10 本章小結(jié) 265
9.11 思考與練習(xí) 266
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