本书旨在呈现现代通信网的概要和全貌，力求简明扼要。着重展现现代通信网的基本概念、基本技术、基本架构和典 型应用，强调科学性、系统性和实用性的统一。全书共分为9章，第1章是认识通信；第2章介绍现代通信系统及其基本技术；第3章介绍传输网与接入网；第4章～第7章分别介绍固定电话网、移动通信、数据通信、微波与卫星通信；第8章是通信网络安 全技术；第九章介绍了物联网、云计算、大数据技术、工业互联网和量子通信等现代通信新技术。
1.注重思政内容。本教材将把思想政治教育贯穿通信类人才培养体系，促进通信类课程与思政课程同向同行。根据通信类专业的特色，科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度。在教材建设中注重培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
2.体现数字化。本教材包含由编写团队精心打造的数字资源，助力教师教学及学生自学，服务职业教育专科公共基础课程改革和课程建设，提高数字化转型下技术技能人才培养质量。
3.校企联合开发。将联系通信行业龙头企业，推动企业参与本教材的开发。优先选择适应我国经济发展需要、技术先进、应用广泛的案例，提升学生的技术功底和综合实践能力。
4.专 家把关。本教材邀请中国工程院院士张平担任顾问，邀请国家“万人计划”教学名师孙青华担任主审。
中国通信学会（China Institute of Communications，CIC，以下简称“学会”）
成立于1978年，是在民政部注册登记、具有社团法人资格的国家 级学会，隶属于工信 部，业务主管单位为中国科学技术协会。学会下设42个分支机构，与全 国29个省级通信学会建立了密切的业务联系和指导关系，拥有会员5万余人 学会坚持为科技工作者服务、为创新驱动发展服务、为提高全民科学素质服务、为党和政府科学决策服务的职责定位，经过40年的发展，已成为党和政府联系信息通信科技工作者的重要桥梁和纽带。
第1章 认识通信1
1.1 通信与通信网 1
1.1.1 通信的基本概念 1
1.1.2 通信网的组成与分类 4
1.1.3 网络的云-管-端架构 8
1.2 通信的发展过程 9
1.2.1 通信发展的基本历程 9
1.2.2 现代通信网的建设趋势 17
1.3 电信条例与电信业务 20
1.4 通信标准化组织 24
1.5 本章小结 26
1.6 思考与练习 27
第2章 现代通信系统 28
2.1 信号与通信系统 28
2.1.1 模拟信号与数字信号 28
2.1.2 模拟通信系统与数字通信系统 28
2.2 调制与解调 29
2.2.1 模拟调制与解调 30
2.2.2 数字调制与解调 32
2.3 编码与解码 34
2.3.1 信源编码 34
2.3.2 信道编码与解码 37
2.4 加密与解密 39
2.4.1 加解密的概念与目的 39
2.4.2 加密技术 39
2.4.3 加密技术发展趋势 40
2.5 复用与解复用 41
2.6 本章小结 43
2.7 思考与练习 44
第3章 传输与接入网 45
3.1 光纤通信概述 45
3.2 光纤与光缆 45
3.2.1 光纤的结构 46
3.2.2 光纤的类型 46
3.2.3 光纤的传输特性 47
3.2.4 光纤分类 51
3.2.5 光缆 52
3.3 光纤通信系统 53
3.3.1 光发射机 54
3.3.2 光接收机 54
3.3.3 中继器 55
3.4 传输网技术 56
3.4.1 SDH与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 光交换技术 64
3.5 接入网技术 65
3.5.1 接入网概述 65
3.5.2 接入网的分类 66
3.5.3 接入网发展趋势 70
3.6 本章小结 72
3.7 思考与练习 73
第4章 电话网与IMS技术 74
4.1 现代交换技术 74
4.1.1 交换的基本概念 74
4.1.2 电话交换的技术发展 76
4.1.3 主要的交换技术 78
4.2 固定电话通信网 82
4.2.1 电话网的基本概念 82
4.2.2 电话网的网络结构 83
4.2.3 路由选择 87
4.2.4 编号计划 89
4.3 电信支撑网 91
4.3.1 同步网 91
4.3.2 信令网 94
4.3.3 管理网 95
4.4 IMS 96
4.4.1 IMS的由来 96
4.4.2 软交换向IMS的演进 100
4.4.3 IMS的编号及标识 100
4.4.4 IMS基本流程介绍 102
4.4.5 IMS未来展望 104
4.6 本章小结 105
4.7 思考与练习 106
第5章 移动通信 107
5.1 移动通信概述 107
5.1.1 移动通信的概念与特点 107
5.1.2 蜂窝移动通信系统 108
5.1.3 移动通信系统演进 110
5.2 移动通信基本技术 112
5.2.1 电磁波与频谱 112
5.2.2 天线技术 113
5.2.3 多址技术 116
5.2.4 组网技术 118
5.3 典型移动通信系统 120
5.3.1 2G移动通信系统 120
5.3.2 3G移动通信系统 121
5.3.3 4G移动通信系统 124
5.3.4 5G移动通信系统 126
5.3.5 6G未来移动通信系统 130
5.4 移动通信终端与业务 133
5.4.1 移动通信终端 133
5.4.2 移动通信业务 134
5.5 本章小结 135
5.6 思考与练习 136
第6章 数据通信 137
6.1 数据通信概述 137
6.1.1 数据通信基本概念 137
6.1.2 数据通信发展趋势 139
6.1.3 OSI参考模型及TCP/IP协议栈 140
6.2 局域网 141
6.2.1 有线局域网 142
6.2.2 无线局域网 146
6.2.3 局域网的应用 148
6.3 IP网络技术 149
6.3.1 IP地址 149
6.3.2 IP报文 152
6.3.3 IP转发原理 153
6.3.4 交换路由技术 154
6.3.5 IP网络的应用 155
6.4 网络功能虚拟化 158
6.4.1 NFV产生背景 158
6.4.2 NFV基本概念 158
6.4.3 NFV整体架构 158
6.4.4 NFV主要应用 160
6.5 软件定义网络 160
6.5.1 SDN基本概念 160
6.5.2 SDN整体架构 160
6.5.3 SDN主要特征 161
6.5.4 SDN主要应用 162
6.6 数据中心 165
6.6.1 基本概念 165
6.6.2 数据中心标准 165
6.6.3 数据中心发展阶段 167
6.6.4 数据中心架构 168
6.6.5 数据中心运营管理 170
6.7 本章小结 172
6.8 思考与练习 173
第7章 微波与卫星通信 174
7.1 微波与传播特点 174
7.1.1 微波的概念及波段划分 174
7.1.2 微波的传播特点 175
7.2 数字微波通信技术 176
7.2.1 数字微波通信概述 176
7.2.2 数字微波通信系统 177
7.2.3 数字微波技术发展方向 178
7.3 卫星通信概述 178
7.3.1 卫星通信发展简史 178
7.3.2 卫星通信系统的原理 181
7.3.3 卫星通信的工作频段 183
7.3.4 卫星通信系统的组成 183
7.3.5 卫星通信系统的分类 184
7.4 通信卫星轨道 185
7.4.1 卫星运动的基本规律 185
7.4.2 卫星运行轨道分布 185
7.5 卫星通信导航系统 187
7.5.1 GPS卫星导航系统 187
7.5.2 BDS北斗卫星导航系统 188
7.6 卫星互联网 192
7.6.1 卫星互联网的概念 193
7.6.2 卫星互联网发展趋势 193
7.6.3 卫星互联网的安全与治理 194
7.7 本章小结 195
7.8 思考与练习 196
第8章 通信网络安全 197
8.1 通信网安全发展历程与现状 197
8.1.1 网络安全基础概念 197
8.1.2 通信网安全发展历程 198
8.1.3 我国通信网安全发展现状 199
8.2 通信网络安全体系架构 200
8.2.1 信息安全标准与规范 200
8.2.2 信息安全管理体系 201
8.2.3 网络安全等级保护体系 203
8.3 通信网络攻击方式 207
8.3.1 通信网络攻击分类 207
8.3.2 常见网络攻击方式 207
8.4 通信网络安全防御技术 212
8.4.1 加密技术 212
8.4.2 防火墙技术 214
8.4.3 虚拟专网技术 215
8.4.4 入侵检测与防御技术 218
8.4.5 蜜罐技术 219
8.5 通信网络安全未来展望 221
8.6 本章小结 224
8.7 思考与练习 225
第9章 通信新技术 227
9.1 物联网 227
9.1.1 基本概念与架构 227
9.1.2 物联网关键技术 229
9.1.3 AIoT技术与应用 231
9.2 工业互联网 232
9.2.1 工业互联网概述 232
9.2.2 工业互联网产业链 233
9.2.3 “5G+工业互联网”应用 235
9.3 量子通信技术 237
9.3.1 量子通信技术概述 237
9.3.2 量子通信的发展现状 239
9.3.3 量子通信的发展展望 240
9.4 大气激光通信 241
9.4.1 空间激光通信 241
9.4.2 大气激光通信 242
9.4.3 激光通信在其他领域的应用 244
9.5 空天一体化通信 245
9.5.1 天地一体化信息网络 245
9.5.2 国外空天一体网络的发展 247
9.5.3 国内空天一体的网络发展 247
9.6 云计算与算力网络 249
9.6.1 云计算 249
9.6.2 云网融合架构 252
9.6.3 算力网络 253
9.7 大数据技术 255
9.7.1 大数据概述 255
9.7.2大数据原理 256
9.7.3大数据技术生态 257
9.7.4大数据的应用 258
9.8 人工智能技术 259
9.8.1 人工智能概述 259
9.8.2 人工智能关键技术 260
9.8.3 人工智能要素 260
9.8.4 人工智能应用 261
9.9 区块链 262
9.9.1 区块链概述 262
9.9.2 区块链原理与特征 262
9.9.3 区块链分类及应用 263
9.10 本章小结 265
9.11 思考与练习 266
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