本書內(nèi)容涵蓋了各類現(xiàn)代通信網(wǎng)，對電路交換、分組交換、標(biāo)簽交換、軟交換、IMS、OFDMA、MIMO、C-RAN、SDN、NFV和M2M，以及光傳輸、分組傳送和網(wǎng)絡(luò)切片等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的闡述。
本書密切結(jié)合以5G為代表的新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、協(xié)議和構(gòu)架，內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)緊湊、語言簡潔流暢。書中給出了適量的例題、習(xí)題及實(shí)踐項(xiàng)目，力求理論聯(lián)系實(shí)際、增強(qiáng)讀者的學(xué)習(xí)效果。本書配備有PPT、習(xí)題答案和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺等課程配套資料，適合作為高等院校通信、信息、電子等專業(yè)的教材或參考書，也可以作為相關(guān)專業(yè)的培訓(xùn)教材及專業(yè)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)參考書。
黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)要加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國，吹響了中國網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新號角，呼喚信息通信領(lǐng)域的從業(yè)者和學(xué)子們踔厲奮發(fā)、建功新時(shí)代的堅(jiān)定理想信念，同時(shí)也對高校相關(guān)專業(yè)的教材編寫提出了更高的要求。
數(shù)十年來，各種通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)呈現(xiàn)出同臺競舞的繁榮景象。4G全球風(fēng)靡，5G萬眾矚目，6G又頻頻招手。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間不可限量，電子、信息通信類專業(yè)的人才需求會一如既往地旺盛。
目前，大部分高等院校的電子信息類專業(yè)都開設(shè)了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)課程。抱著為行業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)綿薄之力的愿望，編者以多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會為基礎(chǔ)，通過廣泛參閱相關(guān)書籍和文獻(xiàn)編寫了此書。本次編寫本著結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容全面、知識新穎、文字簡練的原則，力求在理論聯(lián)系實(shí)際方面能有所突破。為此，書中給出了多個(gè)利用開源軟件實(shí)現(xiàn)的通信網(wǎng)實(shí)踐項(xiàng)目，還提供了通信網(wǎng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺鏈接，讀者可以通過實(shí)驗(yàn)平臺鏈接進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)。這樣，既能解決有些學(xué)校通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、老舊的問題，又是對應(yīng)用型院校教學(xué)模式變革的一種大膽嘗試，具有不同背景的讀者都能通過本書的學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐得到更多的收益。
本書對現(xiàn)代通信網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等進(jìn)行了全面描述，包括交換、協(xié)議、架構(gòu)、接口、應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)、新技術(shù)等方面，內(nèi)容與通信網(wǎng)的最新發(fā)展保持同步。在內(nèi)容編排上，LTE、5G網(wǎng)絡(luò)及多入多出（MIMO）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）等技術(shù)占本書的較大篇幅；全書對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)著墨不多，對通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程已經(jīng)覆蓋的內(nèi)容也基本上沒有介紹，如有對這些課程知識欠缺的讀者，建議了解相關(guān)知識后再學(xué)習(xí)本書，這樣效果會更好。
全書共11章。第1章帶讀者認(rèn)識現(xiàn)代通信網(wǎng)，了解現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展歷程；第2、3章介紹的是通信網(wǎng)的交換技術(shù)和有關(guān)協(xié)議，包括電路交換、路由交換、標(biāo)簽交換、軟交換，以及No.7信令、接入認(rèn)證協(xié)議、呼叫控制協(xié)議、實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議、無線接口協(xié)議等；第4章介紹了傳輸網(wǎng)，從基于時(shí)分復(fù)用的傳輸網(wǎng)開始，一直到分組傳送網(wǎng)（PTN）、切片分組網(wǎng)（SPN）等；第5、6章涵蓋了常見的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，包括以語音業(yè)務(wù)為主的公共交換電話網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）、2G和3G移動(dòng)網(wǎng)，以及以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的公用交換分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN）、幀中繼（FR）網(wǎng)、異步傳輸模式（ATM）和IP骨干網(wǎng)等；第7章是對4G移動(dòng)網(wǎng)的介紹，重點(diǎn)是LTE總體結(jié)構(gòu)、協(xié)議棧和多入多出（MIMO）等關(guān)鍵技術(shù)；第8、9章首先介紹了軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）及其與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）的融合技術(shù)，然后對5G系統(tǒng)進(jìn)行了全面介紹，包含5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以及LTE/NR頻譜共存、網(wǎng)絡(luò)切片、云-無線接入（C-RAN）等新技術(shù)；第10章介紹了作為通信網(wǎng)下游產(chǎn)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、協(xié)議及關(guān)鍵技術(shù)；第11章為操作性較強(qiáng)的通信網(wǎng)實(shí)踐項(xiàng)目，包含5個(gè)項(xiàng)目（共10個(gè)實(shí)驗(yàn)）的方法和步驟，以培養(yǎng)讀者的網(wǎng)絡(luò)配置和編程能力。每章有一個(gè)拓展閱讀板塊，讓讀者從中了解我國通信領(lǐng)域取得的輝煌成就，并從那些負(fù)重前行的人們身上感受艱苦奮斗、積極進(jìn)取、勇攀高峰的偉大民族精神。
鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院、鄭州大學(xué)和深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院的老師參與了本書的編寫工作，其中第1、2、4、10 章由穆維新副教授、侯曉磊副教授和赤娜副教授編寫，第3、9、11章由申云峰高級工程師編寫，第5、7章由王敬哲博士編寫，第6、8章和附錄由姬祥博士和王飛博士編寫，拓展閱讀部分由陳廷俠副教授編寫。最后由穆維新副教授對全書進(jìn)行統(tǒng)稿和審核。
在本書的編寫過程中，得到了編者所在單位師生的大力支持，參考并引用了大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)，在此一并致謝。
由于編者水平有限，書中的疏漏與不當(dāng)之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編者
前言
第1章概論
1.1通信網(wǎng)概述
1.1.1通信網(wǎng)的定義和分類
1.1.2通信網(wǎng)的構(gòu)成
1.1.3通信網(wǎng)協(xié)議
1.1.4現(xiàn)代通信網(wǎng)的特征
1.2通信網(wǎng)的發(fā)展
1.2.1通信網(wǎng)的發(fā)展階段及其技術(shù)演進(jìn)
1.2.2各類通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互關(guān)系
1.2.36G展望及其新技術(shù)
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習(xí)題
第2章交換技術(shù)
2.1交換技術(shù)概述
2.1.1交換技術(shù)的發(fā)展
2.1.2典型交換技術(shù)
2.1.3分組交換實(shí)現(xiàn)方式
2.2電路交換
2.2.1交換單元
2.2.2交換網(wǎng)絡(luò)
2.3MPLS
2.3.1MPLS系統(tǒng)組成
2.3.2標(biāo)簽交換
2.3.3SR交換
2.3.4SRv6
2.4軟交換
2.4.1軟交換協(xié)議體系
2.4.2軟交換應(yīng)用
2.5IMS
2.5.1IMS體系結(jié)構(gòu)
2.5.2IMS注冊與呼叫流程
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習(xí)題
第3章通信協(xié)議
3.1電話網(wǎng)信令
3.1.1信令的分類和作用
3.1.2No.7信令協(xié)議
3.2呼叫控制協(xié)議
3.2.1SIP會話結(jié)構(gòu)和功能
3.2.2SIP消息及其流程
3.3流控制傳輸與流實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議
3.3.1SCTP的基本概念和特點(diǎn)
3.3.2SCTP結(jié)構(gòu)及信令流程
3.3.3流實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP）
3.4信令網(wǎng)與IP網(wǎng)互通協(xié)議
3.4.1軟交換及其互通協(xié)議
3.4.2信令網(wǎng)關(guān)協(xié)議
3.4.3信令網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)及其IMS的融合
3.5網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證協(xié)議
3.5.1AAA概述
3.5.2Diameter協(xié)議
3.5.3802.1X協(xié)議
3.6移動(dòng)接入網(wǎng)協(xié)議
3.6.1空中接口協(xié)議
3.6.2可延伸身份認(rèn)證協(xié)議（EAP）
3.6.3認(rèn)證與密碼協(xié)商（AKA）協(xié)議
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習(xí)題
第4章傳輸網(wǎng)
4.1數(shù)字傳輸技術(shù)概述
4.1.1數(shù)字信號復(fù)用
4.1.2系統(tǒng)帶寬和信號帶寬
4.1.3傳輸網(wǎng)主要技術(shù)
4.1.4數(shù)字微波和衛(wèi)星通信
4.2基于TDM的傳輸網(wǎng)
4.2.1同步數(shù)字傳輸系列（SDH）
4.2.2多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）
4.2.3波分復(fù)用（WDM）
4.2.4光傳輸網(wǎng)（OTN）
4.2.5自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）
4.3分組傳送網(wǎng)（PTN）
4.3.1PTN構(gòu)成
4.3.2PTN業(yè)務(wù)處理和偽線仿真
4.3.3PTN在承載網(wǎng)中的應(yīng)用
4.4切片分組網(wǎng)（SPN）
4.4.1SPN模型及其功能結(jié)構(gòu)
4.4.2SPN組網(wǎng)
4.4.3基于IP的無線接入網(wǎng)（IP-RAN）
4.5無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）
4.5.1PON結(jié)構(gòu)及技術(shù)
4.5.2PON系統(tǒng)測距及DBA算法
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習(xí)題
第5章電信網(wǎng)
5.1固定電話網(wǎng)
5.1.1數(shù)字程控交換技術(shù)
5.1.2數(shù)字同步網(wǎng)
5.1.3公共交換電話網(wǎng)（PSTN）
5.1.4專用電話網(wǎng)
5.1.5綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）
5.2GSM/GPRS
5.2.1GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
5.2.2GSM編號及區(qū)域劃分
5.2.3GSM無線幀結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)參數(shù)
5.2.4GSM接口信令及無線信道
5.2.5GPRS系統(tǒng)架構(gòu)及其協(xié)議
5.2.6GPRS網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃
5.3WCDMA
5.3.1WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
5.3.2WCDMA技術(shù)
5.4TD-SCDMA
5.4.1UTRAN結(jié)構(gòu)
5.4.2TD-SCDMA技術(shù)
5.5CDMA2000
5.5.1CDMA2000結(jié)構(gòu)
5.5.2CDMA2000參考模型及關(guān)鍵技術(shù)
5.6智能網(wǎng)
5.6.1智能網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其模式
5.6.2寬帶智能網(wǎng)及智能網(wǎng)應(yīng)用
5.7電信管理網(wǎng)
5.7.1TMN功能體系及模型
5.7.2TMN系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
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習(xí)題
第6章數(shù)據(jù)通信網(wǎng)
6.1分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（X.25）
6.1.1公用交換分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN）結(jié)構(gòu)
6.1.2X.25協(xié)議
6.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）
6.2.1DDN的結(jié)構(gòu)
6.2.2DDN業(yè)務(wù)及應(yīng)用
6.3幀中繼（FR）
6.3.1幀中繼協(xié)議
6.3.2幀中繼網(wǎng)絡(luò)
6.4異步傳輸模式（ATM）
6.4.1ATM定義及信元結(jié)構(gòu)
6.4.2ATM協(xié)議模型
6.4.3ATM虛連接及其交換
6.4.4ATM承載業(yè)務(wù)網(wǎng)
6.5因特網(wǎng)（Internet）
6.5.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
6.5.2路由交換技術(shù)
6.5.3IP骨干網(wǎng)
6.5.4虛擬專用網(wǎng)（VPN）
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習(xí)題
第7章LTE移動(dòng)網(wǎng)
7.1LTE多址接入技術(shù)
7.1.1OFDMA
7.1.2DFTS-OFDM
7.2LTE多天線技術(shù)
7.2.1MIMO系統(tǒng)模型
7.2.2MIMO信道模型的并行分解
7.2.3MIMO信道容量及增益
7.2.4MIMO工作模式
7.2.5MIMO系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
7.2.6碼字傳輸
7.2.7層映射
7.2.8預(yù)編碼技術(shù)
7.3LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議
7.3.1演進(jìn)分組系統(tǒng)（EPS）
7.3.2LTE協(xié)議棧及無線信道
7.4傳輸時(shí)頻域及其進(jìn)程
7.4.1LTE幀結(jié)構(gòu)
7.4.2LTE資源塊及下行速率計(jì)算
7.4.3LTE鏈路數(shù)據(jù)傳輸及HARQ
7.5LTE小區(qū)參數(shù)規(guī)劃及其搜索
7.5.1eCGI規(guī)劃
7.5.2PCI規(guī)劃
7.5.3頻率規(guī)劃
7.5.4小區(qū)搜索
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習(xí)題
第8章軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）
8.1SDN架構(gòu)及其解決方案
8.1.1SDN架構(gòu)
8.1.2SDN解決方案
8.2SDN應(yīng)用
8.2.1SDN交換機(jī)及應(yīng)用
8.2.2SDN應(yīng)用舉例
8.2.3引入SDN的5G網(wǎng)絡(luò)
8.3NFV和SDN融合
8.3.1NFV架構(gòu)及其優(yōu)勢
8.3.2NFV和SDN關(guān)系
8.3.35G架構(gòu)下的SDN與NFV融合
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習(xí)題
第9章5G移動(dòng)網(wǎng)
9.15G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成
9.1.15G核心網(wǎng)
9.1.2無線接入網(wǎng)
9.1.35G組網(wǎng)架構(gòu)
9.25G關(guān)鍵技術(shù)
9.2.15G承載網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
9.2.2無線接入網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
9.2.3網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)
9.2.4移動(dòng)邊緣計(jì)算
9.2.5軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的應(yīng)用
9.35G網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議
9.3.15G網(wǎng)絡(luò)單元接口
9.3.25G網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧
9.3.35G無線信道
9.45G NR傳輸時(shí)頻域
9.4.1時(shí)域及幀結(jié)構(gòu)
9.4.2頻域及資源塊結(jié)構(gòu)
9.55G無線網(wǎng)規(guī)劃
9.5.1頻率劃分
9.5.2頻率頻點(diǎn)及有關(guān)計(jì)算
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習(xí)題
第10章物聯(lián)網(wǎng)
10.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
10.1.1物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)
10.1.2物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
10.2物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
10.2.1物聯(lián)網(wǎng)模型
10.2.2物聯(lián)網(wǎng)部署
10.2.3M2M通信
10.2.4其他類型物聯(lián)網(wǎng)
10.3云計(jì)算與邊緣節(jié)點(diǎn)計(jì)算
10.3.1云計(jì)算
10.3.2邊緣節(jié)點(diǎn)計(jì)算
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