具体描述
Wireless and Mobile Data Networks provides a single point of knowledge about wireless data technologies, including:
* Comprehensive easy-to understand resource on wireless data technologies
* Includes wireless media, data transmission via cellular networks, and network security
* Provides a single point of knowledge about wireless data
* Focuses on wireless data networks, wireless channels, wireless local networks, wide area cellular networks and wireless network security
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深入探索数字时代的基石：现代通信网络架构与演进 图书名称： 现代通信网络架构与演进 (Modern Communication Network Architecture and Evolution) 图书简介： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的视角，剖析构成当代信息社会的关键技术骨架——现代通信网络的架构、原理、关键技术、发展趋势及其对社会经济的影响。我们聚焦于当前和未来十年内，驱动全球数据交换和连接能力提升的核心技术体系，而非局限于特定技术范畴的窄化论述。 第一部分：网络基础理论与核心组件重构 本部分首先奠定了理解复杂现代网络的理论基础。我们摒弃了对过时或已被现代技术取代的传统理论的冗余阐述，而是将重点放在面向服务的架构（Service-Oriented Architecture, SOA）在网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）中的应用。 1.1 现代网络拓扑学与流量工程的再定义： 探讨了基于超大规模数据中心互联（DCI）和边缘计算节点的混合拓扑结构，分析了光网络（如WDM/DWDM的下一代技术，如空分复用和相干检测的最新进展）如何成为承载层的主力。详细阐述了流量工程中如何利用人工智能和机器学习算法进行动态路径选择和拥塞预测，以实现近乎实时的网络资源优化。 1.2 协议栈的抽象与解耦： 深入分析了TCP/IP协议栈在应对超大规模并发连接和低延迟需求时所面临的挑战，并重点介绍了QUIC协议作为下一代传输层协议如何通过集成TLS握手和多路复用技术，显著提升了应用层的性能和安全性。我们详细剖析了网络控制平面与数据平面的分离（SDN核心思想），阐述了OpenFlow、NetConf/YANG模型在实现集中式管理和自动化部署中的作用与局限。 1.3 物理层信号处理的革命： 聚焦于电磁波谱利用率的极限挑战，详细解析了先进的调制编码方案（如PAM-4、Probabilistic Constellation Shaping）如何提升单载波的数据速率。此外，本书对光纤通信领域的前沿进展，特别是硅光子技术（Silicon Photonics）在高速光模块中的集成应用，进行了详尽的技术剖析，解释了它如何成为实现Tbps级别光传输速率的关键驱动力。 第二部分：核心网络架构的转型：从集中到分布式 本部分是全书的重点，旨在描绘当前运营商和企业网络进行数字化转型（Digital Transformation）所采用的核心策略和技术栈。 2.1 虚拟化与云化基础设施（NFV与Telco Cloud）： 详细阐述了网络功能虚拟化（NFV）如何将传统硬件绑定的网络功能（如EPC/5GC组件、防火墙、负载均衡器）转化为可在通用服务器上运行的软件实例（VNFs）。我们不仅分析了VIM（虚拟化基础设施管理器）和MANO（管理与编排）框架，还深入探讨了容器化技术（如Kubernetes在网络功能部署中的应用）相对于传统虚拟机在启动速度、资源密度和弹性伸缩方面的巨大优势。 2.2 核心网的演进：从4G到5G/6G核心网的范式转移： 重点分析了5G核心网（5GC）基于服务的架构（SBA）的革命性意义。我们详细解读了控制面与用户面的分离（CUPS）如何实现用户面功能（UPF）的灵活部署，以支持移动边缘计算（MEC）。此外，本书还前瞻性地探讨了6G愿景下，网络如何集成感知、计算、通信和存储，实现泛在智能的连接能力。 2.3 边缘计算（MEC）的部署策略与挑战： 深入分析了MEC在降低时延、保障数据主权和支持垂直行业应用（如工业互联网、自动驾驶）中的战略地位。本书提出了多层级边缘计算部署模型，包括中心云、区域边缘和远端边缘，并探讨了跨域资源调度和一致性安全策略的复杂性。 第三部分：无线接入技术的深度剖析与未来展望 本部分专注于无线通信领域的最新突破，探讨了如何通过频谱效率、波束赋形和智能控制来满足爆炸性的数据需求。 3.1 5G NR的物理层与系统设计： 详尽解析了5G新空口（NR）的关键特性，包括毫米波（mmWave）和大规模多输入多输出（Massive MIMO）技术的原理及其在提升容量和覆盖方面的协同效应。我们着重分析了灵活的帧结构（Flexible Numerology）和波束管理协议如何适应异构的服务质量（QoS）要求。 3.2 非地面网络（NTN）的融合： 探讨了卫星通信（LEO/MEO星座）与地面蜂窝网络的融合趋势，分析了NTN对全球覆盖、灾难恢复和特殊场景连接的战略意义。重点介绍了跨域的资源协调和终端同步技术挑战。 3.3 频谱共享与认知无线电： 探讨了动态频谱接入（DSA）和授权共享接入（LAA）等技术，如何缓解频谱资源的瓶颈。引入了认知无线电的概念，说明AI如何帮助网络实时感知环境并自适应地选择最佳的通信参数。 第四部分：网络的安全、韧性与自动化管理 在高度互联和软件定义的环境下，网络安全和高效运维成为至关重要的考量。 4.1 零信任架构在网络安全中的应用： 详细阐述了零信任（Zero Trust）模型如何从根本上改变了传统网络边界防御的理念，重点分析了在东西向流量（东西流量）日益增长的背景下，如何实施微隔离和持续验证。 4.2 网络韧性与自愈能力（Self-Healing）： 探讨了如何通过冗余设计、快速故障切换（Fast Failover）以及基于AI的异常检测系统，构建具有高度韧性的通信基础设施，确保在遭受攻击或自然灾害时服务不中断。 4.3 网络自动化与AIOps： 系统地介绍了网络运维自动化（NetDevOps）的实践框架。本书深入讲解了意图驱动的网络（Intent-Based Networking, IBN）的实现流程，从用户意图的捕获、翻译到策略的自动化部署与闭环验证，展示了AIOps如何帮助运维团队从反应式管理转向预测性维护和主动优化。 总结： 本书的撰写目标是提供一个知识的“纵深切面”，而非“历史回顾”。它服务于网络工程师、系统架构师、技术研发人员以及对下一代信息基础设施感兴趣的高级学生。通过对核心理论的严谨剖析和对前沿技术的深入解析，读者将能够全面把握驱动现代社会运转的通信网络的技术脉络与未来方向。
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