通信概論

前言

　　電磁頻譜的范圍從極低的30Hz聲頻，其波長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)10000km，一直到高頻宇宙射線1022Hz，其波長(zhǎng)比原子核還小。電磁頻譜用對(duì)數(shù)級(jí)數(shù)描述：其數(shù)值范圍以10的倍數(shù)增加，較高的頻率區(qū)域與較低的頻率區(qū)域之間的跨度很大?！　‰m然電磁頻譜內(nèi)的頻率范圍很廣，但是并不是所有的頻率都可用于通信。在頻譜的最低端為30Hz。甚低頻信號(hào)的一個(gè)較顯著優(yōu)點(diǎn)是其在能量損耗前傳輸距離較高頻遠(yuǎn)。一個(gè)30Hz的信號(hào)在其需要放大前可以傳輸繞地球一半的距離。例如，美國(guó)國(guó)防部采用30：Hz的頻率與潛水艇進(jìn)行遙測(cè)通信。　　在電磁頻譜的最頂端，信號(hào)頻率超過(guò)1022HZC，這一頻段擁有巨大的帶寬，但是其自身也有一定問(wèn)題。其波形非常小因此受到任何干擾極易失真，特別是受環(huán)境影響較大，如降水等。另外，信號(hào)比特速率越高，其消耗的能量也越大。例如，海底光纜在每個(gè)端口消耗功率約為20000w。此外，高頻波形如x射線、伽馬射線以及宇宙射線對(duì)人類健康也有害，因此不適用于通信?！　∮捎诟哳l與低頻的各種不利因素，一般使用電磁頻譜中間范圍內(nèi)的頻率進(jìn)行通信，如無(wú)線電、微波、紅外線以及可見(jiàn)光頻的一部分。一般通過(guò)對(duì)電磁波的幅度、頻率或相位的調(diào)制進(jìn)行信息的加載。帶寬是指載波的最低頻率與最高頻率之間的差值。由于波段所覆蓋的頻率范圍不同，因此每個(gè)通信波段的帶寬是不同的。頻譜的位置越靠上，其覆蓋的頻率范圍也就越寬。但是電磁頻譜的使用必須得到許可，電磁頻譜是由政府機(jī)構(gòu)管理和頒發(fā)使用許可證書的，例如美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)，加拿大無(wú)線電視和電信委員會(huì)以及國(guó)際電信聯(lián)盟?！　D1.6 所示為電磁頻譜范圍以及一些傳輸介質(zhì)在頻譜中的位置。圖的右邊是ITU定義的各個(gè)波段：極低頻，甚低頻，低頻，中頻，高頻，甚高頻（VHF），特高頻（UHF），超高頻（SHF），極高頻（EHF）以及至高頻（THF），這些都屬于無(wú)線電波段。之后為紅外線與可見(jiàn)光頻部分，屬于光頻范疇。從各種傳輸介質(zhì)的頻譜位置可見(jiàn)，不是所有的頻率都可以滿足未來(lái)高帶寬的應(yīng)用需求（例如流媒體、在線學(xué)習(xí)、交互式網(wǎng)絡(luò)游戲、交互式TV、遠(yuǎn)程醫(yī)療、元計(jì)算以及網(wǎng)絡(luò)代理等）。

內(nèi)容概要

本書共四個(gè)部分。第一部分介紹電信技術(shù)基礎(chǔ)，主要包括電信技術(shù)所涉及的基本概念、傳輸介質(zhì)及傳統(tǒng)的電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)。第二部分介紹數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及因特網(wǎng)，主要包括數(shù)據(jù)通信的基本概念、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及演進(jìn)。第三部分為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)，主要包括基于IP的業(yè)務(wù)、NGN的結(jié)構(gòu)、下一代光網(wǎng)絡(luò)和寬帶接入網(wǎng)。第四部分講述無(wú)線通信，主要涉及無(wú)線通信的基本概念與技術(shù)基礎(chǔ)、無(wú)線廣域網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線個(gè)域網(wǎng)、相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用領(lǐng)域。無(wú)線通信尤其是無(wú)線寬帶接入是當(dāng)前通信領(lǐng)域最前沿、最熱門的話題，本書在第四部分中對(duì)移動(dòng)通信的發(fā)展歷程以及3G、4G和5G都有介紹，對(duì)寬帶無(wú)線接入的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)也有全面介紹。    本書適合通信工程技術(shù)及通信服務(wù)領(lǐng)域的從業(yè)人員閱讀，也可作為高等院校電子信息工程、通信工程等專業(yè)“通信概論”類課程的教材或電信行業(yè)從業(yè)人員的培訓(xùn)教材。

作者簡(jiǎn)介

Lillian Goleniewski是LIDO機(jī)構(gòu)的創(chuàng)始人和總裁。LIDO是一個(gè)國(guó)際認(rèn)可的，為電信技術(shù)、業(yè)務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域提供教育、信息以及咨詢的機(jī)構(gòu)。 
    Goleniewski女士舉辦過(guò)大量的通信技術(shù)講座，她開(kāi)辦的研討班和一系列網(wǎng)絡(luò)學(xué)校在國(guó)際上享有盛譽(yù)，在亞洲、澳洲、非洲、歐洲、中東

書籍目錄

第一部分  通信技術(shù)基礎(chǔ)  第1章  電信技術(shù)基礎(chǔ)  第2章  傳統(tǒng)傳輸媒質(zhì)  第3章  通信信道的建立  第4章  公共交換電話網(wǎng)第二部分  數(shù)據(jù)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)  第5章  數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)  第6章  局域網(wǎng)  第7章  廣域網(wǎng)  第8章  互聯(lián)網(wǎng)與IP基礎(chǔ)設(shè)施第三部分  新一代網(wǎng)絡(luò)  第9章  IP業(yè)務(wù)  第10章  下一代網(wǎng)絡(luò)  第11章  光網(wǎng)絡(luò)  第12章  寬帶接入第四部分  無(wú)線通信  第13章  無(wú)線通信基礎(chǔ)  第14章  無(wú)線廣域網(wǎng)  第15章  WMAN、WLAN和WPAN  第16章  新興的無(wú)線應(yīng)用術(shù)語(yǔ)與縮略語(yǔ)

章節(jié)摘錄

　　2001年7月間，電子工業(yè)出版社的領(lǐng)導(dǎo)同志邀請(qǐng)各高校十幾位通信領(lǐng)域方面的老師，商量引進(jìn)國(guó)外教材問(wèn)題。與會(huì)同志對(duì)出版社提出的計(jì)劃十分贊同，大家認(rèn)為，這對(duì)我國(guó)通信事業(yè)、特別是對(duì)高等院校通信學(xué)科的教學(xué)工作會(huì)很有好處?！　〗滩慕ㄔO(shè)是高校教學(xué)建設(shè)的主要內(nèi)容之一。編寫、出版一本好的教材，意味著開(kāi)設(shè)了一門好的課程，甚至可能預(yù)示著一個(gè)嶄新學(xué)科的誕生。20世紀(jì)40年代MIT林肯實(shí)驗(yàn)室出版的一套28本雷達(dá)叢書，對(duì)近代電子學(xué)科、特別是對(duì)雷達(dá)技術(shù)的推動(dòng)作用，就是一個(gè)很好的例子?！　∥覈?guó)領(lǐng)導(dǎo)部門對(duì)教材建設(shè)一直非常重視。20世紀(jì)80年代，在原教委教材編審委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下，匯集了高等院校幾百位富有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的專家，編寫、出版了一大批教材；很多院校還根據(jù)學(xué)校的特點(diǎn)和需要，陸續(xù)編寫了大量的講義和參考書。這些教材對(duì)高校的教學(xué)工作發(fā)揮了極好的作用。近年來(lái)，隨著教學(xué)改革不斷深入和科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，有的教材內(nèi)容已比較陳舊、落后，難以適應(yīng)教學(xué)的要求，特別是在電子學(xué)和通信技術(shù)發(fā)展神速、可以講是日新月異的今天，如何適應(yīng)這種情況，更是一個(gè)必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題，除了依靠高校的老師和專家撰寫新的符合要求的教科書外，引進(jìn)和出版一些國(guó)外優(yōu)秀電子與通信教材，尤其是有選擇地引進(jìn)一批英文原版教材，是會(huì)有好處的。　　一年多來(lái)，電子工業(yè)出版社為此做了很多工作。他們成立了一個(gè)“國(guó)外電子與通信教材系列”項(xiàng)目組，選派了富有經(jīng)驗(yàn)的業(yè)務(wù)骨干負(fù)責(zé)有關(guān)工作，收集了230余種通信教材和參考書的詳細(xì)資料，調(diào)來(lái)了100余種原版教材樣書，依靠由20余位專家組成的出版委員會(huì)，從中精選了40多種，內(nèi)容豐富，覆蓋了電路理論與應(yīng)用、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、微電子、通信系統(tǒng)、電磁場(chǎng)與微波等方面，既可作為通信專業(yè)本科生和研究生的教學(xué)用書，也可作為有關(guān)專業(yè)人員的參考材料。此外，這批教材，有的翻譯為中文，還有部分教材直接影印出版，以供教師用英語(yǔ)直接授課。希望這些教材的引進(jìn)和出版對(duì)高校通信教學(xué)和教材改革能起一定作用?！　≡谶@里，我還要感謝參加工作的各位教授、專家、老師與參加翻譯、編輯和出版的同志們。各位專家認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、不辭辛勞、不怕瑣碎和精益求精的態(tài)度，充分體現(xiàn)了中國(guó)教育工作者和出版工作者的良好美德。　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)高校教學(xué)工作會(huì)不斷提出新的要求和希望。我想，無(wú)論如何，要做好引進(jìn)國(guó)外教材的工作，一定要聯(lián)系我國(guó)的實(shí)際。教材和學(xué)術(shù)專著不同，既要注意科學(xué)性、學(xué)術(shù)性，也要重視可讀性，要深入淺出，便于讀者自學(xué)；引進(jìn)的教材要適應(yīng)高校教學(xué)改革的需要，針對(duì)目前一些教材內(nèi)容較為陳舊的問(wèn)題，有目的地引進(jìn)一些先進(jìn)的和正在發(fā)展中的交叉學(xué)科的參考書；要與國(guó)內(nèi)出版的教材相配套，安排好出版英文原版教材和翻譯教材的比例。我們努力使這套教材能盡量滿足上述要求，希望它們能放在學(xué)生們的課桌上，發(fā)揮一定的作用?！　∽詈?，預(yù)?！皣?guó)外電子與通信教材系列”項(xiàng)目取得成功，為我國(guó)電子與通信教學(xué)和通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培土施肥。也懇切希望讀者能對(duì)這些書籍的不足之處、特別是翻譯中存在的問(wèn)題，提出意見(jiàn)和建議，以便再版時(shí)更正。

編輯推薦

　　《通信概論（第2版）》給出了有關(guān)通信技術(shù)的全方位概述，旨在為渴望快速了解通信技術(shù)和市場(chǎng)的人們提供有一定深度的入門知識(shí)。書中不僅有通信技術(shù)的基本構(gòu)成要件，而且還提供有關(guān)新技術(shù)的最新信息。在這個(gè)反本中增加了IP電話、虛擬專用網(wǎng)、下一代網(wǎng)絡(luò)、寬帶接入和寬帶無(wú)線應(yīng)用等內(nèi)容。　　《通信概論（第2版）》包括四個(gè)部分：　　通信基礎(chǔ)：傳統(tǒng)的傳輸媒質(zhì)、通信信道的構(gòu)建及電話交換網(wǎng)?！　?shù)據(jù)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)：數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和IP基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)?！　∠乱淮W(wǎng)絡(luò)：下一代網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域、性能及其快速構(gòu)建、承載快速增長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)流量需求，重點(diǎn)是IP業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光網(wǎng)絡(luò)和寬帶接入方案?！　o(wú)線通信：講解無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，包括無(wú)線接入網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)和無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)?！　『w的技術(shù)：IP協(xié)議，包括IPv4、IPv6和IP服務(wù)質(zhì)量?！　P技術(shù)，VoIP、軟交換、SIP和H.3 23。　　虛擬專用網(wǎng)，包括IPsec、BG-MPLS、VPWS、VPLSVPN以及VPN安全機(jī)制。數(shù)字視頻和電視標(biāo)準(zhǔn)，包括0TV、HDTV、ATSC、DBV和SDB。匯聚和下一代網(wǎng)絡(luò)、IMS、MSPP、QOS以及MPLS?！　」饩W(wǎng)絡(luò)，包括WDM／DWDM／CWDM／ROADM、光交換、OTN、ASON、GMPLS、千兆和萬(wàn)兆以太網(wǎng)等?！　拵Ы尤?，包括DSL、DOCSIS、FTTx$0PON、寬帶PLT和HAN等?！　?G／4G／5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，包括WCDMA、HSDPA、OFDMSBMIMO?！　拵o(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，包括Wi－Fi、WiMax、WiBro、藍(lán)牙、UWB和RFID?！　　豆饫w通信（第3版）》包含一個(gè)動(dòng)態(tài)的在線學(xué)習(xí)中心，鏈接了數(shù)以百計(jì)的網(wǎng)頁(yè)，不僅可以看到最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)，而且還有相當(dāng)數(shù)量的自測(cè)題，通過(guò)自測(cè)可以驗(yàn)讀者的學(xué)習(xí)效果以及對(duì)電信專業(yè)術(shù)語(yǔ)的理解。

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