3GPP网络中的IPv6部署:从2G向LTE及未来移动宽带的演进 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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尤尼.高亨Jouni Korhonen，孙玉 著

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• IPv6
• 3GPP
• LTE
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• 网络演进
• 无线网络
• 移动宽带
• 网络协议
• 通信技术
• 下一代网络

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111512592

商品编码：29570218681

包装：平装

出版时间：2015-11-01

基本信息

书名：3GPP网络中的IPv6部署:从2G向LTE及未来移动宽带的演进

定价：89.00元

作者：尤尼.高亨(Jouni Korhonen) ,孙玉荣

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-11-01

ISBN：9787111512592

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书涉及目前移动通信行业的*热点LTE技术，也涉及网络通信*热点得IPv6技术，本书作者将两者有机结合起来，论述了从2G到LTE整个移动通信发展对网络地址的需求，可以说是目前系统论述这个热门专题的专著；同时本书作者来自芬兰，参与了NOKIA和ARPA网等的研究和设计，使得本书内容非常和实用！

内容提要

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本书内容涵盖互联网协议版本6（IPv6）在蜂窝移动宽带当前业界标准中的定义和采取这条路线的技术原因，以及当前部署的真实情况。本书给出了作者认为在未来数年如何改进IPv6相关的高级3GPP网络的观点、在3GPP移动宽带环境中正确地实现和部署IPv6的方法以及当具体实施时可能面对的问题。本书涉及从2G到LTE的3GPP技术，并提供了未来发展的思路。
　　本书适合部署IPv6网络的运营商、网络厂商以及涉及IPv6相关开发的应用开发商或手机制造商的工程技术人员和研究人员阅读。本书也可为希望在IPv6网络知识和在3GPP网络中对IPv6过渡感兴趣的计算机、通信相关专业在校本科生和研究生提供参考。

目录

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译者序
原书序
原书前言
原书致谢
章引言
1.1互联网和互联网协议引言
1.2互联网原则
1.3互联网协议
1.3.1由网络组成的网络
1.3.2路由和转发
1.4互联网协议地址
1.4.1IPv4地址
1.4.2IPv6地址
1.5传输协议
1.5.1用户数据报协议
1.5.2传输控制协议
1.5.3端口号和服务
1.6域名服务
1.6.1DNS结构
1.6.2DNS操作
1.6.3域
1.6.4国际化的域名
1.7IPv4地址耗尽
1.7.1IP地址分配
1.7.2IPv4地址耗尽的历史
1.8迄今为止IPv6的历史
1.8.1IPv6技术成熟度
1.8.2IPv6网络部署
1.9正在进行的蜂窝部署
1.10本章小结
1.11建议的阅读材料
参考文献
第2章3GPP技术基础
2.1标准化和规范
2.1.13GPP标准化过程
2.1.2IETF标准化过程
2.1.33GPP生态系统中的其他重要组织
2.23GPP网络架构和协议简介
2.2.1GSM系统
2.2.2通用分组无线服务
2.2.3演进的分组系统
2.2.4控制平面和用户平面及传输层和用户层隔离
2.33GPP协议
2.3.1控制平面协议
2.3.2用户平面协议
2.3.3GPRS隧道协议版本
2.3.4基于PMIP的EPS架构
2.4移动性与漫游
2.4.1移动性管理
2.4.2漫游
2.4.33GPP外的移动性管理
2.5IP连接能力的中心概念
2.5.1PPP语境和EPS载波
2.5.2APN
2.5.3流量流模板
2.5.43GPP链路模型原则
2.5.5多条分组数据网络连接
2.6用户设备
2.6.1传统3GPP UE模型
2.6.2分离的UE
2.7订购管理数据库和其他后端系统
2.7.1归属位置寄存器和认证中心
2.7.2归属用户服务器
2.7.3设备身份寄存器
2.7.4其他后端系统
2.8从用户设备到互联网的端到端视图
2.8.1GPRS
2.8.2EPS
2.9本章小结
2.10建议的阅读材料
参考文献
第3章IPv6简介
3.1IPv6寻址架构
3.1.1IPv6地址格式
3.1.2IPv6地址类型
3.1.3IPv6地址范围
3.1.4IPv6寻址区
3.1.5网络接口上的IPv6地址
3.1.6接口标识符和修改的EUI64
3.1.7IPv6地址空间分配
3.1.8特殊的IPv6地址格式
3.1.9IPv6地址的文本表示
3.2IPv6分组首部结构和扩展性
3.2.1流量类和流标签
3.2.2IPv6扩展首部
3.2.3MTU和分片
3.2.4组播
3.3互联网控制消息协议版本6
3.3.1错误消息
3.3.2信息型消息
3.4邻居发现协议
3.4.1路由器发现
3.4.2参数发现
3.4.3在链路上判定
3.4.4链路层地址解析
3.4.5邻居不可达性检测
3.4.6下一跳判定
3.4.7重复地址检测
3.4.8重定向
3.4.9安全邻居发现
3.4.10邻居发现代理
3.5地址配置和选择方法
3.5.1无状态地址自动配置
3.5.2DHCPv6
3.5.3IKEv2
3.5.4地址选择
3.5.5隐私和以密码学方式产生的地址
3.5.6路由器选择
3.6IPv6链路类型和模型
3.6.1点到点链路上的IPv6
3.6.2共享媒介上的IPv6
3.6.3链路编址
3.6.4链路类型的桥接
3.7移动IP
3.7.1监测网络附接
3.7.2基于主机的移动IP
3.7.3基于网络的移动IP
3.8IP安全性
3.8.1安全协议
3.8.2安全关联
3.8.3密钥管理
3.8.4密码学算法
3.8.5MOBIKE
3.9应用编程接口
3.9.1套接字API
3.9.2地址组无感知API
3.9.3IP地址字面文本和的资源标识符
3.9.4“幸福的眼球”
3.10IPv6对其他协议的隐含意义
3.10.1传输层协议
3.10.2域名系统
3.10.3应用
3.10.4互联网路由
3.10.5管理信息库
3.11确认和认证
3.11.1测试套件
3.11.2IPv6就绪标志
3.12IPv6分组流的例子
3.12.1以太网上的IPv6
3.12.2采用DNS和TCP的IPv6
3.13本章小结
参考文献
第4章3GPP网络中的IPv6
4.1PDN连接服务
4.1.1载波概念
4.1.2PDP和PDN类型
4.1.33GPP中的链路模型
4.2端用户IPv6服务对3GPP系统的影响
4.2.1用户、控制和传输平面
4.2.2受到影响的联网单元
4.2.3计费和计账
4.2.4外部PDN接入和（S）Gi接口
4.2.5漫游挑战
4.3端用户IPv6服务对GTP和PMIPv6协议的影响
4.3.1GTP控制平面版本1
4.3.2GTP控制平面版本2
4.3.3GTP用户平面
4.3.4PMIPv6
4.4IP地址指派、配置和管理
4.4.1寻址假定
4.4.2无状态IPv6地址自动分配
4.4.3有状态IPv6地址配置
4.4.4延迟的地址分配
4.4.5静态IPv6寻址
4.4.6IPv6前缀委派
4.4.7NAS协议信令和CP选项
4.4.8带有IPv4和IPv6地址配置的初始EUTRAN附接例子
4.5载波建立和回退场景
4.5.1初始连接建立
4.5.2与较早期发行版本的后向兼容能力
4.5.3双地址载波标志
4.5.4在一个PGW中被请求PDN类型的处理
4.5.5回退场景和规则
4.5.6RAT间切换和SGSN间路由区域更新
4.6信令接口
4.6.1IPv6作为传输层
4.6.2信息元素层次中的IPv6
4.7用户设备特定考虑
4.7.1IPv6和被影响的层
4.7.2主机UE所必须支持的RFC
4.7.3DNS问题
4.7.4就绪提供
4.7.5IPv6栓链法
4.7.6IPv6应用支持
4.8组播
4.9已知的IPv6问题和异常
4.9.1IPv6邻居发现考虑
4.9.2PDN连接模型和多个IPv6前缀
4.10IPv6特定的安全考虑
4.10.1IPv6寻址威胁
4.10.2IPv6跳安全
4.10.3IPv6扩展首部被非法利用
4.11本章小结
参考文献
第5章3GPP网络的IPv6过渡机制
5.1过渡机制的诱因
5.2技术概述
5.2.1转换
5.2.2封装
5.2.3网状网络或星形网络
5.2.4可扩展性的考虑
5.3过渡工具箱
5.3.1未包含在内的过渡方案
5.3.2双栈
5.3.3NAT64和DNS64
5.3.4464XLAT
5.3.5主机中的隆块
5.3.6地址和端口号映射
5.3.7其他隧道技术或基于翻译的过渡机制
5.43GPP的过渡场景
5.4.1过渡场景演进
5.4.2双栈
5.4.3纯IPv6
5.4.4双重转换
5.5过渡对3GPP架构的影响
5.5.1过渡对支撑基础设施的影响
5.5.2IP网络支持系统
5.5.3依据IP能力对用户分类的工具
5.5.4转换的隐含意义
5.5.5在传输平面中对过渡的支持
5.5.6漫游
5.5.7延迟过渡到IPv6产生的影响
5.6过渡到IPv6
5.6.1应用开发人员的过渡计划
5.6.2电话厂商的过渡计划
5.6.3网络运营商的过渡检查单
5.7本章小结
参考文献
第6章IPv6在3GPP网络中的未来
6.1基于IPv6的流量卸载解决方案
6.1.1蜂窝网络中的动机
6.1.2基于IPv6卸载方法的优势
6.1.3IP友好的卸载解决方案
6.1.4结论性的注释
6.2演进3GPP载波支持多前缀和下一跳路由器
6.2.1背景和动机
6.2.2多前缀载波解决方案建议
6.2.3整体影响分析
6.2.4开放问题和未来工作
6.3LTE作为家庭网络的上行链路接入
6.3.1IETF下的Home
6.3.2Home和3GPP架构
6.3.3其他3GPP部署选项
6.4端口控制协议
6.4.1部署场景
6.4.2协议特征
6.4.3PCP服务器发现
6.4.4协议消息
6.4.5级联的NAT
6.4.6与IPv6过渡的关系
6.5物联网
6.5.1典型用例
6.5.2研究IoT的标准化组织
6.5.33GPP观点的IoT域
6.5.4对UE的隐含意义
6.5.5对3GPP网络的隐含意义
6.6本章小结
参考文献
附录
附录A本书术语释义
附录B缩略语中英文对照表

作者介绍

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文摘

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序言

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3GPP网络中的IPv6部署：从2G向LTE及未来移动宽带的演进 核心内容概述 本书深入探讨了在3GPP（第三代合作伙伴计划）移动通信网络架构中，IPv6（互联网协议第六版）部署的关键技术、策略和演进历程。从最初的2G时代网络结构对IP的初步支持，到3G、4G（LTE）以及展望未来5G及更广泛的移动宽带发展，本书详细阐述了IPv6如何成为构建高效、可扩展、安全且面向未来的移动通信网络不可或缺的基石。 本书旨在为网络工程师、系统架构师、技术研究人员以及对移动通信网络演进感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角，理解IPv6在3GPP演进过程中所扮演的角色、面临的挑战以及实现的解决方案。 详细内容解析 第一部分：移动网络演进与IP基础 1. 移动通信网络演进概览： 2G时代（GSM/GPRS）： 早期移动通信网络的核心是电路交换，数据业务的引入（如GPRS）标志着IP技术开始萌芽。本书将简要回顾2G网络的基本架构，以及数据业务是如何初步集成IP概念的，例如PDP Context（Packet Data Protocol Context）的建立与管理。虽然2G本身并非原生IP网络，但其对IP数据传输的初步探索为后续发展奠定了基础。 3G时代（UMTS/HSPA）： 3G网络在架构上发生了重大改变，全面转向分组交换，IP技术成为数据传输的主导。本书将深入分析3GPP Release 4及后续版本中，UMTS（通用移动通信系统）的网络架构，包括PS（分组交换）域的演进，如Gn/Gp接口的引入，以及SGSN（服务GPRS支持节点）和GGSN（网关GPRS支持节点）在IP数据包路由和管理中的作用。重点关注3GPP如何为IP流量提供更具弹性和效率的传输能力。 4G时代（LTE）： LTE（长期演进）的出现是移动通信领域的一大飞跃，其核心网（EPC，Evolved Packet Core）从一开始就设计为全IP架构。本书将详细解析LTE EPC的关键组件，如MME（移动性管理实体）、S-GW（服务网关）、P-GW（分组数据网络网关）以及HSS（归属用户服务器），并着重阐述这些组件如何协同工作，实现高效的IP流量转发、移动性管理和策略控制。IPv6在LTE中的原生支持是本书讨论的重点。 2. IP协议基础与IPv6的优势： IPv4的局限性： 在深入IPv6部署之前，本书将简要回顾IPv4地址空间枯竭的现状，以及NAT（网络地址转换）等临时解决方案带来的复杂性、性能损耗和对端到端连接的影响。 IPv6的设计目标与优势： 详细介绍IPv6的引入是为了解决IPv4的根本性问题。重点讲解IPv6的庞大地址空间（128位地址），自动配置（Stateless Address Autoconfiguration - SLAAC）、邻居发现协议（NDP）、简化的头部格式、更好的多播支持、更强的安全性（IPsec作为可选标准）以及对移动性的优化。这些优势是驱动IPv6在移动网络中普及的关键因素。 第二部分：3GPP网络中的IPv6部署策略 1. IPv6地址分配与管理： DHCPv6（动态主机配置协议v6）： 详细介绍DHCPv6协议在IPv6地址分配中的作用，包括Stateful DHCPv6（有状态）和Stateless DHCPv6（无状态）两种模式，以及它们在移动终端用户管理和策略下发方面的差异。 SLAAC（无状态地址自动配置）： 深入分析SLAAC的工作原理，包括路由器通告（RA）和邻居发现协议（NDP），以及它如何让移动终端无需DHCP服务器即可自动获取IPv6地址。讨论SLAAC在移动网络中的应用场景和潜在的挑战。 移动网络中的地址分配策略： 结合LTE EPC架构，本书将探讨P-GW如何根据用户订阅信息、网络策略以及服务类型，为UE（用户设备）分配IPv6地址，包括全局单播地址（GUA）、临时地址（Temporary Address）等。分析运营商在地址分配策略上的考量，如私有地址与公有地址的结合使用、地址池管理等。 2. IPv6在LTE EPC中的核心组件与功能： P-GW（分组数据网络网关）： P-GW是IPv6流量进入和离开移动核心网的出口。本书将详细阐述P-GW如何处理IPv6地址分配、承载管理（Bearer Management）、策略和计费规则（PCRF - Policy Control and Charging Rules Function）的集成，以及如何与外部IPv6网络进行互联。 S-GW（服务网关）： S-GW在LTE EPC中负责数据包的路由和转发。本书将分析S-GW如何处理IPv6数据流，实现UE与P-GW之间的数据传输，以及在UE移动过程中保持IP连接的连续性（Anchor Point for Mobility）。 MME（移动性管理实体）： MME虽然主要负责信令，但在IPv6连接建立过程中扮演关键角色，例如通过与PCRF交互，为UE获取IPv6地址和承载信息。本书将探讨MME如何支持IPv6相关的信令流程。 DHCPv6/SLAAC在EPC中的协同： 分析EPC架构中，DHCPv6服务器（或P-GW集成DHCPv6功能）与SLAAC机制如何协同工作，为UE提供IPv6地址。 3. IPv6互通性与隧道技术： IPv4/IPv6共存策略： 鉴于IPv6部署并非一蹴而就，本书将重点介绍在过渡期内IPv4和IPv6共存的技术，如双栈（Dual-Stack）模式，让UE同时拥有IPv4和IPv6地址，并根据应用和网络支持情况选择使用。 隧道技术： 详细阐述常用的IPv6隧道技术，如6to4、Teredo、ISATAP以及在LTE EPC中可能应用的基于隧道的技术，用于在IPv4网络上传输IPv6数据包，或在IPv6网络中穿越IPv4区域。重点分析其在移动网络中的应用场景，例如服务运营商在IPv4网络基础上的IPv6部署。 网络地址转换（NAT64/DNS64）： 深入分析NAT64和DNS64组合技术，这是实现IPv6only网络能够访问IPv4资源的关键。本书将详细解析其工作原理，如何在IPv6网络中模拟IPv4连接，以及在移动网络中的部署考量。 第三部分：IPv6安全、移动性与性能优化 1. IPv6安全机制： IPsec（IP安全协议）： 详细介绍IPsec在IPv6中的集成和重要性，包括认证头（AH）和封装安全载荷（ESP），以及在移动网络中如何用于数据完整性、机密性和认证。 IPv6的固有安全特性： 分析IPv6原生支持的，例如邻居发现协议（NDP）中的安全扩展（SEND - Secure Neighbor Discovery）等。 移动网络中的IPv6安全挑战与对策： 讨论IPv6在移动网络中可能面临的安全风险，如地址扫描、拒绝服务攻击等，以及相应的防御措施，包括防火墙策略、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）的配置等。 2. IPv6与移动性管理： 移动IPv6（MIPv6）： 深入解析MIPv6的工作原理，包括家乡代理（Home Agent）、异地代理（Foreign Agent）、移动节点（Mobile Node）的角色。重点阐述MIPv6如何为移动终端在不同网络之间切换时保持IP地址的稳定性，减少连接中断。 LTE EPC中的移动性处理： 结合LTE EPC架构，分析S-GW和P-GW如何在UE的移动过程中，特别是跨小区或跨S-GW移动时，保持IPv6连接的连续性。讨论与MIPv6的结合或独立实现。 多模终端的IPv6漫游： 探讨在多模终端（同时支持IPv4和IPv6）跨运营商或跨国际漫游时，IPv6地址的分配、管理和连接稳定性问题。 3. IPv6性能优化与未来展望： IPv6头部简化与性能提升： 分析IPv6头部格式的优化如何减少处理开销，提高数据包转发效率。 QoS（服务质量）与IPv6： 讨论在IPv6网络中如何实现有效的QoS策略，保证不同业务（如VoLTE、视频流）的传输质量。 5G及未来移动宽带中的IPv6： 展望5G网络架构（SBA - Service-Based Architecture）对IPv6的支持，包括核心网功能（Core Network Functions）的IP地址管理、网络切片（Network Slicing）中的IPv6策略等。探讨IPv6在支持海量连接（IoT）、超低延迟通信（URLLC）等方面的作用。 IPv6生态系统的发展： 简要提及IPv6普及过程中，终端设备、操作系统、应用服务器等整个生态系统的协同演进。 结论 本书通过对3GPP网络演进历程的梳理，对IPv6在其中扮演的关键角色进行了详尽的阐述。从早期的IP支持探索，到LTE的全IP架构，再到面向未来的5G，IPv6的部署不仅是地址空间的扩展，更是构建高效、可扩展、安全和智能移动宽带网络的基础。本书提供的深入分析和实操性建议，将帮助读者更好地理解和掌握IPv6在现代移动通信网络中的应用与发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一本陈旧的圣经，充斥着我难以理解的术语和复杂的图表。每一次翻开它，我都会感觉自己沉浸在一个由工程师和电信专家组成的秘密社群中，他们使用一种我无法触及的语言进行交流。书中的文字密集，字里行间充满了我对3GPP、IPv6、LTE这些缩写的困惑。我试图理解他们是如何从2G这个我仅有模糊印象的时代，一步步演进到如今我们习以为常的移动宽带，但那些关于网络架构、协议栈、地址分配的讨论，对我来说如同天书。我甚至无法想象，那些我每天使用的智能手机背后，隐藏着如此复杂的技术博弈。我看到了章节标题，提到了“演进”和“未来”，但我无法感知这种演进的具体细节，也无法从这些抽象的概念中窥见未来的模样。它更像是一份技术白皮书，而不是一本能让我轻松阅读的科普读物。或许，我还需要花费大量的时间去查阅大量的背景资料，才能勉强触及这本书内容的冰山一角。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我仿佛置身于一个高速运转的技术实验室，空气中弥漫着创新与变革的气息。它描绘了3GPP网络从2G时代一路走来，向着LTE乃至更先进的移动宽带技术迈进的宏大图景，而IPv6的引入，无疑是这场演进中的关键一环。书中可能详尽地阐述了IPv6在3GPP演进过程中所扮演的角色，比如它如何解决IPv4地址枯竭的问题，如何支持海量设备的接入，以及如何为未来的物联网、5G及更高级别的移动通信奠定基础。我能想象书中对于IPv6的特性，如自动配置、更简化的头部、更强的安全性等，进行了深入的剖析，并探讨了这些特性如何在3GPP网络中得到有效利用。这种部署不仅仅是技术的革新，更是对未来数字生活方式的预判和构建。它暗示着，随着IPv6的广泛应用，我们的移动通信将变得更加智能、高效，能够支持更多元化的应用场景，为社会发展带来无限可能。

评分☆☆☆☆☆

尽管这本书的书名非常诱人，但我发现其中对于普通读者而言，实际的阅读体验却颇为艰涩。我试图从中找到关于“3GPP网络”、“IPv6部署”、“2G到LTE”、“移动宽带演进”这些关键词的直观解释，但很遗憾，书中的内容似乎更侧重于技术细节和专业术语的运用。我看到的更多是关于协议、标准、架构等方面的讨论，对于我这样一个非技术背景的读者来说，理解起来确实困难重重。我期待的可能是一本能清晰阐述技术演进逻辑、解释IPv6优势、描绘未来移动宽带应用场景的图书，但这本书似乎更像是一份为行业内部人士准备的深度技术报告。其中的某些章节，可能详细介绍了IPv6在不同3GPP版本网络中的具体实施方案，或者对比了IPv4和IPv6在移动通信中的优劣。然而，这些信息在我看来，缺乏足够的可视化和类比，使得我难以将其与日常的通信体验联系起来。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我被书中描绘的那个由蜂窝技术和互联网协议共同构建的庞大网络世界深深吸引。它并非仅仅是技术参数的堆砌，而是像一部宏大的史诗，记录着通信技术从简陋走向精密的每一步。书中似乎详细阐述了IPv6在3GPP网络中的部署策略，这种部署不仅仅是简单的技术升级，更是一种对未来通信需求的战略性考量。从2G时代的蹒跚起步，到3G、4G（LTE）的快速迭代，再到展望更远的未来，每一个阶段都充满了挑战与创新。我感受到了技术演进的必然性，以及IPv6作为一种更高效、更具扩展性的解决方案，在其中扮演的关键角色。书中可能深入探讨了IPv6的特性，比如巨大的地址空间，这为海量物联网设备和不断增长的用户需求提供了坚实的基础。这种前瞻性的部署，不仅关乎当前的网络性能，更决定了未来移动宽带的潜力和方向。我仿佛看到了一个更加互联互通、智能化的世界，而这本书，就是通往那个世界的指南。

评分☆☆☆☆☆

我对于这本书的期望是希望能够了解3GPP网络是如何从基础的2G技术，一步步演进到如今我们熟悉的LTE（4G）技术，并且在这个过程中，IPv6是如何被引入和部署的。我希望书中能够详细解释IPv6的优势，比如它庞大的地址空间以及在网络效率和安全性方面的提升，是如何帮助移动通信网络应对日益增长的数据流量和设备连接需求的。我期待能够看到一些关于IPv6在不同3GPP标准版本（如R7、R8、R9等）中的部署策略和技术实现细节，以及它对未来移动宽带发展，如5G和6G，可能带来的影响。这本书的标题让我联想到对移动通信技术演进历程的梳理，以及对未来技术趋势的展望，这对于理解我们当前所处的通信环境以及未来的发展方向具有重要的意义。我希望书中能够提供清晰的技术图解和易于理解的解释，帮助我这个非专业人士也能掌握其中的核心内容。