本書內容涵蓋了各類現(xiàn)代通信網，對電路交換、分組交換、標簽交換、軟交換、IMS、OFDMA、MIMO、C-RAN、SDN、NFV和M2M，以及光傳輸、分組傳送和網絡切片等網絡技術進行了全面系統(tǒng)的闡述。
本書密切結合以5G為代表的新興網絡技術、協(xié)議和構架，內容全面、結構緊湊、語言簡潔流暢。書中給出了適量的例題、習題及實踐項目，力求理論聯(lián)系實際、增強讀者的學習效果。本書配備有PPT、習題答案和虛擬實驗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，也可以作為相關專業(yè)的培訓教材及專業(yè)技術人員的學習參考書。
黨的二十大報告強調要加快建設網絡強國、數(shù)字中國，吹響了中國網絡通信技術研究和產業(yè)發(fā)展的新號角，呼喚信息通信領域的從業(yè)者和學子們踔厲奮發(fā)、建功新時代的堅定理想信念，同時也對高校相關專業(yè)的教材編寫提出了更高的要求。
數(shù)十年來，各種通信網絡技術呈現(xiàn)出同臺競舞的繁榮景象。4G全球風靡，5G萬眾矚目，6G又頻頻招手。網絡通信技術及相關產業(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)都開設了通信網絡技術相關課程。抱著為行業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)貢獻綿薄之力的愿望，編者以多年的教學經驗和體會為基礎，通過廣泛參閱相關書籍和文獻編寫了此書。本次編寫本著結構清晰、內容全面、知識新穎、文字簡練的原則，力求在理論聯(lián)系實際方面能有所突破。為此，書中給出了多個利用開源軟件實現(xiàn)的通信網實踐項目，還提供了通信網虛擬仿真實驗平臺鏈接，讀者可以通過實驗平臺鏈接進行模擬仿真實驗。這樣，既能解決有些學校通信網絡實驗設備不足、老舊的問題，又是對應用型院校教學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習和項目實踐得到更多的收益。
本書對現(xiàn)代通信網的各種業(yè)務網、傳輸網等進行了全面描述，包括交換、協(xié)議、架構、接口、應用和關鍵技術、新技術等方面，內容與通信網的最新發(fā)展保持同步。在內容編排上，LTE、5G網絡及多入多出（MIMO）、軟件定義網絡（SDN）、網絡功能虛擬化（NFV）等技術占本書的較大篇幅；全書對傳統(tǒng)的網絡技術著墨不多，對通信原理、計算機網絡等課程已經覆蓋的內容也基本上沒有介紹，如有對這些課程知識欠缺的讀者，建議了解相關知識后再學習本書，這樣效果會更好。
全書共11章。第1章帶讀者認識現(xiàn)代通信網，了解現(xiàn)代通信網的發(fā)展歷程；第2、3章介紹的是通信網的交換技術和有關協(xié)議，包括電路交換、路由交換、標簽交換、軟交換，以及No.7信令、接入認證協(xié)議、呼叫控制協(xié)議、實時傳輸協(xié)議、無線接口協(xié)議等；第4章介紹了傳輸網，從基于時分復用的傳輸網開始，一直到分組傳送網（PTN）、切片分組網（SPN）等；第5、6章涵蓋了常見的業(yè)務網絡，包括以語音業(yè)務為主的公共交換電話網（PSTN）、綜合業(yè)務數(shù)字網（ISDN）、2G和3G移動網，以及以數(shù)據(jù)業(yè)務為主的公用交換分組數(shù)據(jù)網（PSPDN）、幀中繼（FR）網、異步傳輸模式（ATM）和IP骨干網等；第7章是對4G移動網的介紹，重點是LTE總體結構、協(xié)議棧和多入多出（MIMO）等關鍵技術；第8、9章首先介紹了軟件定義網絡（SDN）及其與網絡功能虛擬化（NFV）的融合技術，然后對5G系統(tǒng)進行了全面介紹，包含5G網絡架構，以及LTE/NR頻譜共存、網絡切片、云-無線接入（C-RAN）等新技術；第10章介紹了作為通信網下游產業(yè)的物聯(lián)網的結構、協(xié)議及關鍵技術；第11章為操作性較強的通信網實踐項目，包含5個項目（共10個實驗）的方法和步驟，以培養(yǎng)讀者的網絡配置和編程能力。每章有一個拓展閱讀板塊，讓讀者從中了解我國通信領域取得的輝煌成就，并從那些負重前行的人們身上感受艱苦奮斗、積極進取、勇攀高峰的偉大民族精神。
鄭州工業(yè)應用技術學院、鄭州大學和深圳職業(yè)技術學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外文獻，在此一并致謝。
由于編者水平有限，書中的疏漏與不當之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編者
前言
第1章概論
1.1通信網概述
1.1.1通信網的定義和分類
1.1.2通信網的構成
1.1.3通信網協(xié)議
1.1.4現(xiàn)代通信網的特征
1.2通信網的發(fā)展
1.2.1通信網的發(fā)展階段及其技術演進
1.2.2各類通信網絡之間的相互關系
1.2.36G展望及其新技術
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習題
第2章交換技術
2.1交換技術概述
2.1.1交換技術的發(fā)展
2.1.2典型交換技術
2.1.3分組交換實現(xiàn)方式
2.2電路交換
2.2.1交換單元
2.2.2交換網絡
2.3MPLS
2.3.1MPLS系統(tǒng)組成
2.3.2標簽交換
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軟交換應用
2.5IMS
2.5.1IMS體系結構
2.5.2IMS注冊與呼叫流程
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習題
第3章通信協(xié)議
3.1電話網信令
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會話結構和功能
3.2.2SIP消息及其流程
3.3流控制傳輸與流實時傳輸協(xié)議
3.3.1SCTP的基本概念和特點
3.3.2SCTP結構及信令流程
3.3.3流實時傳輸協(xié)議（RTP）
3.4信令網與IP網互通協(xié)議
3.4.1軟交換及其互通協(xié)議
3.4.2信令網關協(xié)議
3.4.3信令網與移動網及其IMS的融合
3.5網絡安全認證協(xié)議
3.5.1AAA概述
3.5.2Diameter協(xié)議
3.5.3802.1X協(xié)議
3.6移動接入網協(xié)議
3.6.1空中接口協(xié)議
3.6.2可延伸身份認證協(xié)議（EAP）
3.6.3認證與密碼協(xié)商（AKA）協(xié)議
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習題
第4章傳輸網
4.1數(shù)字傳輸技術概述
4.1.1數(shù)字信號復用
4.1.2系統(tǒng)帶寬和信號帶寬
4.1.3傳輸網主要技術
4.1.4數(shù)字微波和衛(wèi)星通信
4.2基于TDM的傳輸網
4.2.1同步數(shù)字傳輸系列（SDH）
4.2.2多業(yè)務傳輸平臺（MSTP）
4.2.3波分復用（WDM）
4.2.4光傳輸網（OTN）
4.2.5自動交換光網絡（ASON）
4.3分組傳送網（PTN）
4.3.1PTN構成
4.3.2PTN業(yè)務處理和偽線仿真
4.3.3PTN在承載網中的應用
4.4切片分組網（SPN）
4.4.1SPN模型及其功能結構
4.4.2SPN組網
4.4.3基于IP的無線接入網（IP-RAN）
4.5無源光網絡（PON）
4.5.1PON結構及技術
4.5.2PON系統(tǒng)測距及DBA算法
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習題
第5章電信網
5.1固定電話網
5.1.1數(shù)字程控交換技術
5.1.2數(shù)字同步網
5.1.3公共交換電話網（PSTN）
5.1.4專用電話網
5.1.5綜合業(yè)務數(shù)字網（ISDN）
5.2GSM/GPRS
5.2.1GSM網絡結構
5.2.2GSM編號及區(qū)域劃分
5.2.3GSM無線幀結構及系統(tǒng)參數(shù)
5.2.4GSM接口信令及無線信道
5.2.5GPRS系統(tǒng)架構及其協(xié)議
5.2.6GPRS網絡容量規(guī)劃
5.3WCDMA
5.3.1WCDMA網絡結構
5.3.2WCDMA技術
5.4TD-SCDMA
5.4.1UTRAN結構
5.4.2TD-SCDMA技術
5.5CDMA2000
5.5.1CDMA2000結構
5.5.2CDMA2000參考模型及關鍵技術
5.6智能網
5.6.1智能網結構及其模式
5.6.2寬帶智能網及智能網應用
5.7電信管理網
5.7.1TMN功能體系及模型
5.7.2TMN系統(tǒng)實現(xiàn)
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習題
第6章數(shù)據(jù)通信網
6.1分組交換數(shù)據(jù)網（X.25）
6.1.1公用交換分組數(shù)據(jù)網（PSPDN）結構
6.1.2X.25協(xié)議
6.2數(shù)字數(shù)據(jù)網（DDN）
6.2.1DDN的結構
6.2.2DDN業(yè)務及應用
6.3幀中繼（FR）
6.3.1幀中繼協(xié)議
6.3.2幀中繼網絡
6.4異步傳輸模式（ATM）
6.4.1ATM定義及信元結構
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)務網
6.5因特網（Internet）
6.5.1計算機網絡
6.5.2路由交換技術
6.5.3IP骨干網
6.5.4虛擬專用網（VPN）
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習題
第7章LTE移動網
7.1LTE多址接入技術
7.1.1OFDMA
7.1.2DFTS-OFDM
7.2LTE多天線技術
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)實現(xiàn)
7.2.6碼字傳輸
7.2.7層映射
7.2.8預編碼技術
7.3LTE網絡架構與協(xié)議
7.3.1演進分組系統(tǒng)（EPS）
7.3.2LTE協(xié)議棧及無線信道
7.4傳輸時頻域及其進程
7.4.1LTE幀結構
7.4.2LTE資源塊及下行速率計算
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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習題
第8章軟件定義網絡（SDN）
8.1SDN架構及其解決方案
8.1.1SDN架構
8.1.2SDN解決方案
8.2SDN應用
8.2.1SDN交換機及應用
8.2.2SDN應用舉例
8.2.3引入SDN的5G網絡
8.3NFV和SDN融合
8.3.1NFV架構及其優(yōu)勢
8.3.2NFV和SDN關系
8.3.35G架構下的SDN與NFV融合
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習題
第9章5G移動網
9.15G網絡構成
9.1.15G核心網
9.1.2無線接入網
9.1.35G組網架構
9.25G關鍵技術
9.2.15G承載網關鍵技術
9.2.2無線接入網關鍵技術
9.2.3網絡切片技術
9.2.4移動邊緣計算
9.2.5軟件定義網絡（SDN）的應用
9.35G網絡接口協(xié)議
9.3.15G網絡單元接口
9.3.25G網絡協(xié)議棧
9.3.35G無線信道
9.45G NR傳輸時頻域
9.4.1時域及幀結構
9.4.2頻域及資源塊結構
9.55G無線網規(guī)劃
9.5.1頻率劃分
9.5.2頻率頻點及有關計算
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習題
第10章物聯(lián)網
10.1物聯(lián)網技術
10.1.1物聯(lián)網層次結構
10.1.2物聯(lián)網關鍵技術
10.2物聯(lián)網架構
10.2.1物聯(lián)網模型
10.2.2物聯(lián)網部署
10.2.3M2M通信
10.2.4其他類型物聯(lián)網
10.3云計算與邊緣節(jié)點計算
10.3.1云計算
10.3.2邊緣節(jié)點計算
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