本书是通信技术与行业的概览，覆盖通信网络领域的技术、标准、架构和趋势。全书共6章，首先介绍云计算及其实现技术、数据中心和IP PBX，包括铜缆与光纤、数据分组、压缩、虚拟化、数据中心云业务、局域网、IP电话、视频会议等技术，接着介绍宽带网络的管理及其各种业务，包括核心网、接入网、多协议标签交换、高速以太网、专用网等，最后介绍因特网和蜂窝网络，包括因特网的结构、流媒体技术、现代安全威胁和对策、LTE Advanced和5G技术、Wi-Fi技术、卫星通信等。第六版针对当前发展趋势和技术进行了全面修订，包括一些创新应用及构建更具可扩展性和可管理性网络的突破性技术等。
Annabel Z. Dodd，美国东北大学职业研究学院教师，讲授信息学硕士学位课程中的数据网络课程。除了大学的教学，Annabel还为世界各地的机构举办研讨会。Annabel曾是纽约州立大学石溪分校科技管理硕士项目的兼职教授，在该校与韩国首尔工业政策研究所(Institute of Industrial Policy Studies)的一个联合项目中任教。Annabel曾在新英格兰电话公司[现为威瑞森（Verizon）通信公司]从事市场营销，还曾是丹尼森制造公司[现为艾利丹尼森（Avery Dennison）公司]的电信部经理。马萨诸塞州网络通信委员会授予Annabel年度教授称号。《通信概论》自1997年第一版出版以来，已有了9种文字的译本。
Annabel Z. Dodd，美国东北大学职业研究学院教师，讲授信息学硕士学位课程中的数据网络课程。除了大学的教学，Annabel还为世界各地的机构举办研讨会。Annabel曾是纽约州立大学石溪分校科技管理硕士项目的兼职教授，在该校与韩国首尔工业政策研究所(Institute of Industrial Policy Studies)的一个联合项目中任教。Annabel曾在新英格兰电话公司[现为威瑞森（Verizon）通信公司]从事市场营销，还曾是丹尼森制造公司[现为艾利丹尼森（Avery Dennison）公司]的电信部经理。马萨诸塞州网络通信委员会授予Annabel年度教授称号。《通信概论》自1997年第一版出版以来，已有了9种文字的译本。
目 录
第一部分 基本技术、数据中心和IP PBX
第1章 云计算及其实现技术 2
1.1 光缆与铜缆 3
1.1.1 光缆：高速网络的构成单元 3
1.1.2 信息内容供应商：使用光纤的大户 4
1.1.3 把光纤簇的每一根光纤的容量按照波长分割 5
1.1.4 各个商业机构的光缆 10
1.2 芯片—数字时代的基石 15
1.3 数据单元—分组 17
1.3.1 每个数据分组的灵活的路由选择功能 18
1.3.2 吞吐量 19
1.4 数据分组的深度检测：业务的检测、优先接入、审核 19
1.4.1 各家机构的DPI：保护机密信息 20
1.4.2 政府各级部门的监控范畴：恐怖主义、网络的接入、负面评论 20
1.4.3 各家运营商、各种网络：分类与计费 21
1.4.4 业务控制技术：优先接入某些类型的业务 21
1.5 压缩技术 22
1.5.1 流媒体：不下载就能收听、观看 23
1.5.2 压缩技术：网络电视的动力 24
1.5.3 创新的压缩算法—用较少的比特数实现较高质量的图像 25
1.5.4 用编/解码器实现语音信号的压缩、语音信号的数字化 26
1.6 采用复用技术增大网络容量 29
1.6.1 时分复用 29
1.6.2 统计复用：通过对网络业务进行优先级排序实现高效利用 29
1.7 用协议建立一套通用的规则 30
1.8 协议及网络模型的各层 32
1.9 虚拟化：空间、成本、维护效率 32
1.9.1 伸缩性与节能 33
1.9.2 云计算的实现—虚拟化技术 33
1.10 虚拟化的管理 34
1.10.1 虚拟化数据中心的内存、虚拟机、磁盘存储器的管理 34
1.10.2 容器：服务器虚拟化的新形式 35
1.11 供应商数据中心的云业务：应用与研发 36
1.11.1 私有云业务与公有云业务之间的比较 37
1.11.2 云计算的费用 38
1.11.3 推行云计算的理由 38
1.11.4 三种类型的云业务—云业务的层次 39
1.11.5 亚马逊公司：云计算的大鳄 41
1.11.6 较少的IT员工，各种技术的开发与运营 43
1.11.7 与云端的兼容性 43
1.11.8 欧盟和美国之间的隐私权保护法 46
1.12 小结 47
附录1A 48
第2章 数据中心、局域网、存储器、IP专用小交换机 50
2.1 本章内容简介 50
2.2 什么是局域网 51
2.3 局域网中的交换机、传输介质、协议 52
2.3.1 三层交换机—在交换机和数据中心之间传输数据 52
2.3.2 与各个节点相连的二层交换机 53
2.3.3 进行专门处理时采用的虚拟局域网 55
2.3.4 局域网的通信协议 57
2.3.5 网络操作系统 59
2.3.6 数据中心—安放各种应用程序的中心位置 59
2.3.7 云计算对数据中心的影响 60
2.3.8 数据中心的环境控制 61
2.3.9 存储系统—PB级数据的管理 63
2.3.10 虚拟化硬件出现故障时对系统的影响 66
2.3.11 通过虚拟桌面管理用户的计算机 67
2.3.12 通过路由器接入因特网、接入其他的宽带网络 68
2.3.13 对局域网中的各个设备进行监控的软件 69
2.3.14 局域网的监控—什么设备运行正常，什么设备停止运行了 70
2.4 IP PBX—语音、视频、统一通信 74
2.5 IP电话—将语音信号转换为数字数据 75
2.5.1 语音业务的质量与安全性 76
2.5.2 用语音质量的检测指标来衡量网络的质量 76
2.5.3 在虚拟局域网中优先接入语音业务、视频业务 76
2.5.4 IP PBX的结构 77
2.5.5 媒体网关、协议转换、信令 78
2.5.6 会话启动协议—兼容的中继线 78
2.6 统一通信、联络中心、视频会议 79
2.6.1 统一通信将会议、即时消息、电子邮件融合在一起 80
2.6.2 桌面视频会议 80
2.6.3 视频会议 81
2.6.4 沉浸式高清视频会议 82
2.6.5 CPaaS与托管IP PBX的比较 82
2.6.6 联络中心—呼入通信、呼出通信的效率 83
2.6.7 语音应答单元—通过按键或语音完成路由选择、接入信息 85
附录2A 88
第二部分 宽带网络的管理和宽带网络的各种业务
第3章 宽带网络的管理 91
3.1 本章内容简介 91
3.2 公共网络 92
3.3 各城市之间、各大洲之间的核心网络 93
3.3.1 借助于软件定义网络对骤然增加的业务进行管理 94
3.3.2 网络功能虚拟化——基本结构 95
3.3.3 海底网络系统 101
3.4 运营商网络的带宽特性 103
3.5 光传输网络——传输多种类型的业务 105
3.6 在核心网中传输电影、电视 108
3.6.1 利用前端系统接收和发送的规划 109
3.6.2 集线器站点 109
3.7 中间一公里网络 110
3.8 最后一公里的接入网 112
3.8.1 增大接入网的容量 112
3.8.2 传统的电路交换业务 112
3.8.3 将用户过渡到借助于因特网协议和光纤实现的语音传输 113
3.8.4 数字用户线数据复用器 113
3.8.5 无源光网络 115
3.8.6 共享光纤的容量——PON的结构 115
3.8.7 无源光网络的标准——Gbps速率等级的以太网 116
3.9 有线电视运营商网络中的接入网 119
3.9.1 用电缆调制解调器接入因特网 119
3.9.2 电缆调制解调器“握手” 120
3.9.3 通过机顶盒接入有线电视节目 120
3.10 用线缆数据机终端系统提供IP业务 121
3.10.1 借助于机顶盒支持更多的视频 121
3.10.2 有线调制解调器的标准向更高的速率过渡 121
3.10.3 从非对称信道过渡到对称信道 122
3.10.4 全双工DOCSIS 3.1——对称速率 122
3.11 国家紧急情况下的电信业务 125
3.11.1 确保可靠性和可持续性的规划 125
3.11.2 因特网的安全性与可持续发展 126
3.12 信令 127
3.12.1 信令概述 127
3.12.2 运营商的互联及为位于共同租用的场所里的设备提供安全的空间 128
附录3A 129
第4章 宽带网络的各种业务 131
4.1 本章内容简介 131
4.2 用宽带实现的网络电话通信业务 133
4.2.1 住宅用户业务与企业业务的比较 134
4.2.2 企业采用了价格较低、用户使用灵活的网络电话业务 134
4.2.3 面向非常小的机构的网络电话 135
4.2.4 网络电话、Wi-Fi对传统运营商的影响 135
4.2.5 电话公司有线中继线的分界点 136
4.3 用于交换机之间建立通信连接的多协议标签交换 136
4.3.1 MPLS虚拟专用网——一种托管业务 136
4.3.2 MPLS的路由选择、安全性 137
4.3.3 多协议标签交换的实现 137
4.3.4 跨国公司的多协议标签交换技术 138
4.3.5 按照业务的等级优先处理业务 138
4.4 因特网中的IP虚拟专用网 139
4.5 增强IP虚拟专用网中所传输业务的安全性 140
4.5.1 接入IP虚拟专用网的安全协议 140
4.5.2 通过配备防火墙预防恶意攻击 142
4.6 托管业务 143
4.6.1 托管业务并不是无声管道供应商 143
4.6.2 具有多种功能的托管业务 144
4.7 采用铜缆的数字用户线的距离限制 145
4.7.1 数字用户线技术的工作原理 145
4.7.2 数字用户线的局限性 145
4.8 运营商的Gbps速率等级的以太网 146
4.8.1 运营商Gbps速率等级以太网的灵活性和可调整的速率 147
4.8.2 专用波长 148
4.8.3 容量较大的宽带已取代了T1与T3的大部分业务 148
4.9 专用线路的网络结构 148
4.9.1 安全等级更高的专用线路 149
4.9.2 自顶向下的网络结构 150
4.9.3 与云端直接相连的专线 152
4.9.4 会话启动协议——带外信令 153
4.9.5 企业的软件定义广域网 153
4.9.6 网络的备份——预防出现断电 156
附录4A 158
第三部分 因特网与蜂窝网络
第5章 因特网 161
5.1 本章内容简介 161
5.2 什么是因特网 162
5.2.1 因特网的特性 163
5.2.2 因特网中采用的协议 163
5.2.3 容量的影响——宽带网络的普及 164
5.2.4 利用搜索引擎获取所存储的大量信息 165
5.2.5 搜索引擎——数学算法与网站的排名 166
5.2.6 Internet 2——因特网的非商业性发展 167
5.3 颠覆性技术：流式传输 167
5.3.1 流媒体业务的增长 167
5.3.2 较为便捷的设置提高了因特网的使用率 168
5.3.3 接入流媒体——将电视机、游戏机与移动设备相连 168
5.3.4 流媒体的机顶盒 168
5.3.5 吸引用户并留住用户——内容的重要性 169
5.3.6 提供流媒体业务的公司简介 171
5.3.7 流媒体业务的广告收入 171
5.3.8 全球范围内的流媒体 172
5.3.9 使用简便：技术的推动者 172
5.3.10 付费电视——“精简”套餐加上机顶盒流媒体 173
5.3.11 技术难题 173
5.4 因特网的结构 174
5.4.1 边缘路由器 174
5.4.2 核心网中的聚合路由器 176
5.4.3 确保网络核心、网络边缘的可靠性 176
5.4.4 通过内容传输网络提高因特网的性能 176
5.4.5 网络对等交汇点的数据交换 176
5.4.6 寻址方案 177
5.4.7 顶级域名的跟踪与管理 178
5.4.8 过渡到IPv6 179
5.5 安全性：所连接的无处不在的网络容易受到恶意黑客的攻击 179
5.5.1 黑客攻击网络、潜入网络的方法 179
5.5.2 信息安全的五大要素 180
5.5.3 国与国之间的网络恐怖主义 184
5.6 隐私权问题 185
5.7 电子商务的影响 186
5.8 数字鸿沟：带宽、技术与计算机 187
5.9 内部网与外部网 188
5.9.1 内部网 189
5.9.2 外部网—节省用户业务的费用 190
第6章 移动网络与Wi-Fi网络 191
6.1 本章内容简介 191
6.2 无线网络的频谱——重要的资源 192
6.2.1 蜂窝结构——移动网络的基础 192
6.2.2 把电波分解为各个频率 192
6.2.3 短波与长波的特性 193
6.2.4 频段 193
6.2.5 通过拍卖实现频谱的分配 194
6.2.6 未使用的频谱在二级市场的利润 196
6.2.7 在国际上同步处理频谱问题 197
6.2.8 减小干扰 198
6.2.9 将无需牌照的频谱用于“超级”Wi-Fi 198
6.2.10 漫游——在其他网络中使用移动设备 199
6.3 效率更高的第四代蜂窝网络 199
6.3.1 3G技术——各种标准不兼容 200
6.3.2 早期实现的LTE 201
6.4 LTE——第一个真正的第四代蜂窝网络协议 201
6.4.1 设计4G LTE的目的：以IP分组形式传输数据、语音 202
6.4.2 LTE的容量 202
6.4.3 LTE基站的附加功能 203
6.4.4 回传网络——将小区的各个基站与核心网络相连 204
6.4.5 LTE基础设施的各个组成单元 205
6.4.6 LTE IP核心网络的3个基本功能 206
6.4.7 LTE演进型分组核心网中的数据库 207
6.4.8 LTE网络的分组语音 207
6.4.9 接入应用程序、接入VoLTE——IP多媒体子系统 208
6.4.10 通过基站、塔台、移动交换机将用户与移动网络相连 210
6.4.11 针对人口密集地区的异构网络结构 211
6.4.12 LTE中的频分空中接口、时分空中接口 214
6.4.13 4G多输入多输出天线 215
6.4.14 LTE的正交频分复用空中接口 216
6.5 5G移动网络——较小的小区、附加的容量 217
6.5.1 5G网络中配备了大量的MIMO天线 217
6.5.2 5G的新型无线收发业务、5G的各种应用程序 217
6.5.3 5G网络中的集中式C-RAN或云端无线接入网 218
6.5.4 5G移动网络的兼容性与回退 218
6.5.5 设备的兼容性——多年的差距 218
6.5.6 用GPS锁定丢失(或被盗)的便携式电脑 218
6.6 物联网 219
6.6.1 有关物联网业务的信息与隐私权问题 220
6.6.2 无人机——军事应用与商业应用 220
6.6.3 电池的寿命 221
6.7 各种应用程序和各种业务 221
6.7.1 移动支付 222
6.7.2 配备了嵌入式无线收发信机的各种移动设备之间的机器与机器的通信 222
6.7.3 预付费移动业务的使用 223
6.8 Wi-Fi的标准、结构及其在蜂窝网络中的应用 223
6.8.1 802.11 Wi-Fi标准 223
6.8.2 深入了解Wi-Fi标准 224
6.8.3 企业Wi-Fi的结构 227
6.8.4 网状网络——每个设备之间彼此互联：无控制器的结构 227
6.8.5 Wi-Fi网络中的设备——接入点和控制器 228
6.8.6 保护Wi-Fi网络——WPA3 229
6.8.7 通过Wi-Fi从拥塞的移动网络中提取业务 230
6.9 与地球同步的卫星、近地轨道卫星 231
6.9.1 卫星网络 231
6.9.2 近地轨道卫星 232
6.9.3 通过高频卫星在飞机里接入因特网业务 232
附录6A 232
术语表 236
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