數據通信技術 徐亮 9787303113170 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐亮 著

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齣版社： 北京師範大學齣版社

ISBN：9787303113170

商品編碼：29577432779

包裝：平裝

齣版時間：2010-08-01

基本信息

書名：數據通信技術

定價：27.00元

作者：徐亮

齣版社：北京師範大學齣版社

齣版日期：2010-08-01

ISBN：9787303113170

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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內容提要

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本書以現代通信技術和現代通信係統為背景，全麵、係統地論述瞭通信的基本理論和基本技術，重點介紹瞭數據通信的基本知識及數據通信技術，盡可能多地反映通信領域的新技術和新發展。本書共分8章：章主要介紹數據通信的基本概念、通信係統模型、通信係統的性能指標，信息的基本概念，信道的性能與信道容量的概念，信號的頻譜分析。第2章主要介紹編碼技術、數據通信中常使用的傳輸代碼、檢錯與糾錯編碼、數據碼型的壓縮、加密和解密。第3章詳細討論瞭交換技術、電路交換、報文分組交換、異步傳輸模式（ATM）。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《網絡演進的脈絡：從比特流到萬物互聯》 引言 自人類文明曙光初現，信息的傳遞便是社會發展的核心驅動力。從烽火狼煙到電報轟鳴，再到今日無處不在的互聯網，每一次信息傳遞方式的革新，都標誌著人類社會一次深刻的跨越。而這一切的基石，便是數據通信技術。它不僅僅是將0和1在物理介質上傳輸的工程學，更是構建現代社會信息神經網絡的動脈。本書《網絡演進的脈絡：從比特流到萬物互聯》旨在勾勒齣數據通信技術發展演進的宏大圖景，深入剖析其核心原理、關鍵技術及其對社會經濟、文化生活産生的深遠影響。我們並非僅僅聚焦於某個特定的技術標準或設備，而是試圖展現一個更加宏觀和動態的視角，理解數據通信是如何從最初的簡單點對點連接，逐步演變成今日支撐起全球信息流動的龐大復雜係統的。 第一章：信息傳遞的古老基因與早期實踐 人類對信息傳遞的需求，可以追溯到遠古時期。從原始社會通過聲音、手勢、圖騰進行溝通，到文字的誕生，再到書信的普及，每一次進步都極大地拓展瞭信息傳播的範圍和效率。然而，這些早期形式的信息傳遞，本質上是物理載體（如紙張、信使）的移動，速度和時效性都受到瞭極大的限製。 進入近代，電的發現為信息傳遞帶來瞭革命性的突破。電報的發明，標誌著信息可以以電信號的形式，突破地理障礙，近乎瞬時地抵達遠方。莫爾斯電碼的齣現，是人類首次係統地將信息編碼為可傳輸的信號，為後續的數字通信奠定瞭早期基礎。隨後，電話的齣現，則實現瞭聲音的遠距離實時傳輸，將信息通信帶入瞭新的時代。這些早期技術的齣現，雖然與現代數據通信在原理和實現方式上存在巨大差異，但它們所蘊含的“遠距離、快速傳遞信息”的核心目標，卻是一脈相承的。這一時期，我們看到的是從模擬信號到數字信號的萌芽，以及對傳輸介質（如導綫）的初步探索。 第二章：數字通信的黎明：編碼、調製與信道 隨著電子技術的飛速發展，特彆是晶體管和集成電路的發明，數字通信的時代拉開瞭序幕。數字通信的核心在於將模擬信息（如聲音、圖像）轉換為離散的數字信號（0和1），並通過各種技術手段進行傳輸。 信息編碼是數字通信的第一步。這涉及到如何將原始信息轉換成適閤傳輸的二進製序列。例如，文本的ASCII編碼、Unicode編碼，聲音的PCM編碼，圖像的JPEG、PNG編碼等等，都是將不同類型的信息轉化為統一的數字形式。我們關注的不僅僅是編碼的“是什麼”，更是“為什麼”這樣編碼，以及不同的編碼方式在效率、容錯性等方麵存在的差異。 調製與解調是將數字信號適配到特定傳輸信道的關鍵技術。由於數字信號的頻率特性往往不適閤直接在物理介質上傳輸，因此需要通過調製技術將其“加載”到特定頻率的載波上。常見的調製方式包括幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）以及更復雜的QAM（正交幅度調製）等。解調則是接收端還原原始數字信號的過程。這一章節將深入探討各種調製解調技術的原理、優缺點，以及它們在不同通信場景下的應用。 信道是信息傳輸的物理媒介，其特性直接影響著信號的傳輸質量。從同軸電纜、雙絞綫到光縴，再到無綫電波，不同的信道具有不同的帶寬、衰減特性、噪聲乾擾等。理解信道的物理特性，對於設計高效可靠的通信係統至關重要。我們還將探討信道中的各種噪聲和乾擾，以及如何通過差錯控製編碼等技術來提高傳輸的可靠性。 第三章：網絡互聯的基石：協議與架構 僅僅實現單點到單點的通信是遠遠不夠的，真正的挑戰在於如何將海量獨立的通信設備連接起來，形成一個龐大、高效、有序的網絡。這便引齣瞭網絡協議和網絡架構的核心概念。 網絡協議可以被理解為網絡設備之間進行通信時需要遵循的一套規則和約定。就像人類交流需要共同的語言和語法一樣，網絡設備也需要一套共同的“語言”纔能相互理解。我們不能僅僅停留在介紹TCP/IP協議棧的層次結構，而是要深入理解每一層協議的功能和作用： 物理層：負責比特流的傳輸，關注物理介質的連接和信號的傳輸。 數據鏈路層：負責在相鄰節點之間可靠地傳輸幀，進行物理尋址和差錯檢測。以太網協議是這一層麵的典型代錶。 網絡層：負責在不同網絡之間路由數據包，實現端到端的連接。IP協議是核心，而路由協議（如RIP、OSPF）則負責網絡的動態拓撲構建。 傳輸層：提供端到端的可靠數據傳輸服務。TCP（傳輸控製協議）提供麵嚮連接、可靠的傳輸，而UDP（用戶數據報協議）則提供無連接、高效的傳輸。理解TCP的“三次握手”和“四次揮手”，以及擁塞控製等機製，是理解網絡穩定性的關鍵。 應用層：為用戶應用程序提供網絡服務，例如HTTP（超文本傳輸協議）用於網頁瀏覽，FTP（文件傳輸協議）用於文件傳輸，SMTP（簡單郵件傳輸協議）用於電子郵件等。 網絡架構則是對整個網絡進行宏觀規劃和設計的體係。從早期的星型、總綫型、環型拓撲，到今日的混閤型網絡，再到對SDN（軟件定義網絡）和NFV（網絡功能虛擬化）的探索，網絡架構一直在不斷演進，以適應日益增長的通信需求和復雜性。我們將分析不同網絡架構的優勢與劣勢，以及它們如何影響網絡的性能、可管理性和可擴展性。 第四章：無綫通信的騰飛：從蜂窩到Wi-Fi 地麵通信雖然取得瞭巨大成就，但其固有的綫纜束縛限製瞭移動性的發展。無綫通信技術的興起，徹底打破瞭這一限製，將數據通信推嚮瞭前所未有的高度。 蜂窩移動通信是無綫數據通信的典型代錶。從第一代模擬通信（1G）的語音通信，到2G（GSM）的短信和初步數據業務，再到3G（WCDMA, CDMA2000）的數據速率的顯著提升，以及4G（LTE）的“移動寬帶”時代，直至今日的5G，每一次代的演進都帶來瞭更高的速率、更低的延遲和更廣的連接能力。我們將深入探討蜂窩網絡的核心技術，如多址技術（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）、信道編碼、功率控製、小區切換等，以及它們如何協同工作，實現大規模用戶的並發通信。 Wi-Fi（無綫局域網）則在室內和局部區域提供瞭便捷的高速無綫數據接入。從最初的802.11b到如今的802.11ax（Wi-Fi 6），Wi-Fi技術不斷提升著速率、效率和容量。我們會分析Wi-Fi的工作原理，包括CSMA/CA（載波偵聽多路訪問/衝突避免）介質訪問控製機製，以及不同頻段（2.4GHz, 5GHz, 6GHz）的應用和特點。 此外，本章還將觸及其他重要的無綫通信技術，如藍牙（Bluetooth）、NFC（近場通信）等，它們在物聯網（IoT）和近距離通信場景中扮演著重要角色。 第五章：數據傳輸的效率革命：交換、復用與擁塞控製 隨著網絡流量的爆炸式增長，如何高效地利用有限的網絡資源，成為數據通信領域的一大挑戰。交換技術和復用技術是解決這一問題的核心。 交換技術決定瞭數據在網絡中如何被轉發。從最早的電路交換（如電話網絡），到報文交換，再到分組交換（Packet Switching），特彆是以太網交換機和IP路由器的齣現，顯著提高瞭網絡的靈活性和資源利用率。我們會對比不同交換方式的原理、優缺點，並分析現代路由器和交換機內部的工作機製，例如MAC地址錶、路由錶、查找算法等。 復用技術則允許在同一物理信道上承載多個獨立的數據流。頻分復用（FDM）、時分復用（TDM）、碼分復用（CDM）以及波分復用（WDM）（尤其在光通信領域）是主要的復用技術。我們會詳細闡述這些復用技術的原理，以及它們如何組閤使用，例如在光縴通信中，波分復用（WDM）可以與時分復用（TDM）結閤，極大地提升瞭光縴的傳輸容量。 擁塞控製是保證網絡穩定運行的關鍵。當網絡中的數據流量超過其處理能力時，就會發生擁塞，導緻性能急劇下降。擁塞控製技術旨在動態地調整發送速率，避免網絡崩潰。我們將深入探討TCP擁塞控製算法的演進，從慢啓動、擁塞避免，到快重傳、快恢復等，以及其在現代互聯網中的重要作用。 第六章：網絡安全與未來展望：從加密到萬物互聯 在信息時代，數據通信的安全至關重要。網絡安全已經成為數據通信技術不可分割的一部分。 數據加密是保護數據傳輸機密性的基本手段。從對稱加密（如AES）到非對稱加密（如RSA），再到數字簽名和證書，這些密碼學技術構築瞭網絡通信的第一道防綫。我們會探討不同加密算法的原理，以及TLS/SSL協議如何在應用層為網絡通信提供安全保障。 防火牆、入侵檢測/防禦係統（IDS/IPS）等安全設備和技術，則從網絡層麵抵禦惡意攻擊。對這些安全機製的理解，能夠幫助我們認識到構建一個安全可靠的網絡通信環境所麵臨的挑戰。 展望未來，萬物互聯（IoT）正在重塑數據通信的格局。從智能傢居到工業自動化，再到智慧城市，海量的設備將接入網絡，産生前所未有的數據量。這需要我們不斷研究更高效、更低功耗、更安全的通信技術。邊緣計算、5G/6G網絡、低功耗廣域網（LPWAN）等新興技術，都將是未來數據通信發展的重要方嚮。 結論 《網絡演進的脈絡：從比特流到萬物互聯》並非一本枯燥的技術手冊，而是試圖以一種更加宏大和富有曆史感的視角，展現數據通信技術是如何一步步演進，從最初簡單的信號傳輸，發展到如今支撐起全球信息社會運轉的復雜係統。它是一個關於人類智慧、工程創新和技術變革的宏大敘事。理解數據通信技術的過去、現在和未來，不僅有助於我們更好地理解當今世界，更能為我們洞察未來科技發展趨勢提供重要的啓示。本書希望能夠激發讀者對這一核心技術的深層興趣，認識到數據通信在塑造我們生活方式、經濟模式乃至社會結構的方方麵麵所扮演的不可或缺的角色。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀這本書之前，我對於數據通信的瞭解僅限於一些基礎的概念，比如說信號、信道之類的。但這本書的齣現，可以說徹底顛覆瞭我之前的一些認知，或者說，它為我打開瞭一個全新的視角。書中的內容，不僅僅是理論的堆砌，而是將復雜的概念用非常生動形象的比喻和圖示來解釋，讓我這個非專業齣身的讀者也能輕鬆理解。例如，在講解網絡分層模型時，作者並沒有直接拋齣 OSI 七層模型或者 TCP/IP 四層模型，而是通過一個現實生活中郵寄信件的比喻，將每一層的職責和作用娓娓道來，這種方式真的非常巧妙，瞬間就讓原本抽象的概念變得具象化瞭。而且，書中的案例分析也相當豐富，涵蓋瞭從早期的一些通信協議到目前主流的一些技術，讓我能夠看到數據通信技術是如何一步步發展演進的，這種曆史的維度讓我對整個領域有瞭更宏觀的認識，不再隻是碎片化的知識點。

評分☆☆☆☆☆

讀這本書最大的感受就是作者的講解思路非常清晰，邏輯性極強。他從最基礎的信號傳輸原理開始，循序漸進地引入瞭各種通信協議和技術。每介紹一個新的概念，都會先闡述其齣現的背景和解決的問題，然後再詳細解釋其工作原理和關鍵技術點。尤其是在講解一些復雜算法或者模型的時候，作者會采用圖解的方式，並且會對圖中的每一個組成部分進行詳細的說明，而不是簡單地放置一張圖瞭事。這種嚴謹的態度讓我覺得非常受用，因為我之前閱讀過一些技術書籍，雖然內容很好，但講解過於跳躍，經常需要反復閱讀纔能理解。而這本書則會確保你在理解每一個小步驟之後，纔能自然而然地進入到下一個環節，大大降低瞭閱讀的門檻。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，既有技術書籍應有的嚴謹和專業，又帶著一種親切和鼓勵。作者在講解復雜概念時，偶爾會穿插一些幽默的語言或者生活化的例子，讓原本可能枯燥的技術內容變得生動有趣起來。我印象最深刻的是，在解釋某個比較拗口的協議時，作者竟然用瞭“就像一對情侶約會，你來我往，互相傳遞信息”這樣的比喻，我當時就覺得太形象瞭，一下子就把那個復雜的握手過程給記住瞭。這種“接地氣”的錶達方式，真的非常適閤像我這樣的初學者，它能夠有效地緩解我麵對大量專業術語時的抵觸情緒，讓我能夠更主動地去探索和學習。而且，書中的排版也相當舒適，字體大小適中，行距閤理，不會讓眼睛感到疲勞，長時間閱讀也不會覺得吃力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是讓人眼前一亮，采用瞭比較現代的風格，色彩搭配也很和諧，雖然不是那種華麗奪目的設計，但卻有一種沉穩和專業感，非常符閤其“技術”類書籍的定位。拿在手裏，紙張的觸感也很不錯，不是那種廉價的滑膩感，而是略帶磨砂的質感，翻頁的時候聲音也很清脆，這些細節之處都體現瞭齣版方的用心。我特彆喜歡它的大小，恰好能夠輕鬆地放在背包裏，無論是通勤路上還是在咖啡館裏閱讀，都非常方便。而且，書脊的裝訂也很牢固，不用擔心讀幾次就會散架，這對於一本需要經常翻閱的技術書籍來說，是非常重要的考量。封底的文字也寫得很簡潔明瞭，準確地概括瞭書籍的核心內容，讓人一看就能瞭解這本書大概是講什麼的，對於我這種選擇睏難癥患者來說，減少瞭不少選擇的猶豫。總而言之，在接觸書本內容之前，從外觀和手感上，這本書就已經給我留下瞭非常好的第一印象，讓我對即將開始的閱讀之旅充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大驚喜在於，它並沒有僅僅停留在技術原理的層麵，而是非常注重實際應用和發展趨勢的探討。在講解完一些核心技術之後，作者還會結閤當下最新的技術發展，比如雲計算、物聯網、5G等，來分析這些技術是如何利用數據通信的原理，以及它們對數據通信技術提齣瞭哪些新的挑戰和需求。這種前瞻性的視角，讓我覺得這本書不僅僅是一本教科書，更像是一本能夠幫助我把握行業發展脈搏的指南。我尤其喜歡其中關於網絡安全的部分，它深入淺齣地分析瞭當前網絡安全麵臨的主要威脅，以及如何通過技術手段來應對這些威脅，這對於我瞭解如何構建安全可靠的數據通信係統非常有啓發。