通訊網路導論 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 通信網絡
• 網絡導論
• 通信原理
• 數據通信
• 網絡技術
• 計算機網絡
• 信息技術
• 通信工程
• 網絡基礎
• 通信係統

　　網路的最基層，即所謂的物理層，對很多非電機相關科係的學生而言，是相當陌生的，因此大部分同學在從事相關的研究時常會遇到難以跨越的難關。而物理層的知識涵蓋甚廣，包含數學、物理、電機、電磁、甚至於電信法規等。對於非電機相關科係的學生而言，這些教科書的內容沉重繁瑣，幾無自我修習的空間。

　　本書效法費因曼的科普寫作，專為資科係同學奠定物理層的基礎，並將通訊網路的基礎知識以最簡單的方式做描述性的解說，揚棄瑣碎的細節，僅作觀念的介紹，期望能為讀者撥開層層迷霧，獲得這些基本的知識。

本書特色

　　專為非電機相關科係從事通訊或網路相關研究的同學及職場人士參考使用所著，也適用於電信從業人員的入門訓練教材。

漫遊數據之海：深入理解現代信息傳輸的脈絡 一部超越基礎概念，聚焦於網絡架構演進、關鍵技術突破與未來趨勢的深度指南 在信息爆炸的時代，我們所依賴的每一次點擊、每一次通話、每一次流媒體播放，其背後都隱藏著一個由復雜協議、精妙硬件和嚴密組織構成的龐大係統——現代通信網絡。本書並非停留在對“網絡”一詞的淺顯定義，而是旨在為讀者構築一幅全景式的、動態演進中的網絡圖景，探討支撐當今數字文明運轉的底層邏輯與前沿思潮。 本書將帶領讀者，從宏觀的網絡戰略布局，深入到微觀的數據包處理細節，係統梳理信息在物理世界與虛擬空間中穿梭的奧秘。我們不會止步於對現有架構的描述，而是著力於剖析其設計哲學、權衡取捨（Trade-offs）以及曆史驅動力，從而使讀者能夠真正理解“為什麼網絡是現在的樣子”，並具備預判未來技術走嚮的能力。 第一部分：網絡基石的重構與演進——從物理層到數據鏈路的深潛 本部分將打下堅實的理論基礎，但重點在於考察技術在真實世界中的應用與挑戰。 1. 信號傳輸的物理極限與介質選擇： 我們將詳細分析不同傳輸介質（光縴、銅纜、無綫電波）在帶寬、延遲、誤碼率和成本之間的復雜關係。重點討論色散、衰減、串擾等物理現象如何製約網絡設計，以及超低損耗光縴技術（如摻鉺光縴放大器）如何徹底改變瞭長距離通信的經濟模型。此外，對SDM（空間多路復用）技術的探討，將展示如何突破單芯光縴的容量瓶頸。 2. 數據鏈路層的智能與效率： 不僅僅是MAC地址和CSMA/CD協議的簡單迴顧。我們將深入解析以太網的演化曆程，研究巨型幀（Jumbo Frames）在數據中心內部署中的作用及其對延遲的影響。重點分析VLAN的隔離機製如何從簡單的二層劃分，發展成為支持復雜虛擬化環境的核心技術。對於新興的TSN（時間敏感網絡），我們將探討其在工業互聯網和車聯網中實現確定性延遲的關鍵幀調度算法。 3. 糾錯編碼與可靠性的保障： 錯誤控製是網絡可靠性的生命綫。本書將詳細介紹香農-哈特利定理的實際工程意義，並對比檢錯（如CRC）與糾錯（如FEC）技術的應用場景。特彆是針對衛星通信和高噪聲環境，對Turbo碼和LDPC碼的原理及其在現代通信標準（如5G）中的集成策略進行深入剖析。 第二部分：網絡互聯的核心藝術——路由、地址與層次化設計 本部分聚焦於網絡層及更上層，探討如何管理一個由數以億計設備組成的全球性拓撲。 1. IP協議族的深度剖析與演進： IPv4的地址耗盡絕不僅僅是一個分配問題，它暴露齣早期互聯網設計中的局限性。我們將詳細對比IPv6的地址結構、擴展頭（Extension Headers）的設計哲學，及其在實際部署中麵臨的兼容性挑戰。討論NAT（網絡地址轉換）作為一種“權宜之計”如何固化瞭網絡結構，以及CGNAT（運營商級NAT）對應用層協議帶來的復雜性。 2. 路由算法的智慧： 路由不僅僅是尋找最短路徑。我們將深入研究OSPF、IS-IS等內部網關協議（IGP）的鏈路狀態數據庫（LSDB）構建與收斂機製，以及BGP作為外部網關協議（EGP）如何實現全球互聯網的策略性路由。重點分析路由黑洞、路由震蕩（Route Flapping）等實際運維難題，以及RPL（路由策略語言）在精細化控製中的應用。 3. 軟件定義網絡（SDN）的顛覆性： SDN並非一種新的硬件，而是一種控製與轉發分離的架構範式。我們將詳細解析OpenFlow協議在集中式控製平麵中的作用，探討如何通過北嚮API和南嚮API實現網絡功能的快速編程與部署。討論在運營商核心網和數據中心內部署SDN後麵臨的可編程性、可擴展性和安全性的全新挑戰。 第三部分：應用交付的優化與未來挑戰 現代網絡的核心價值在於高效交付應用服務。本部分關注傳輸層以上的優化，以及網絡與新興技術的融閤。 1. 傳輸層協議的精細調校： TCP的擁塞控製算法是網絡性能的關鍵。我們將超越基礎的慢啓動、擁塞避免，深入研究CUBIC、BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time）等現代擁塞控製算法的工作原理，及其在不同網絡環境（如高帶寬延遲網絡、無綫網絡）下的性能差異。同時，QUIC協議作為基於UDP的下一代傳輸層協議，其多路復用、連接遷移和集成TLS的優勢將進行詳盡的比較分析。 2. 延遲優化與邊緣計算（MEC）： 5G的低延遲目標不僅僅是基站的優化。本書將探討邊緣計算如何通過將計算和存儲資源下沉到靠近用戶的網絡邊緣，從而根本性地減少服務往返時間。分析服務網格（Service Mesh）在微服務架構中如何通過Sidecar代理實現流量管理、安全和服務觀測性，進一步優化應用層的交付效率。 3. 網絡安全態勢與彈性防禦： 網絡安全已融入架構設計。我們將探討零信任（Zero Trust）架構在網絡訪問控製中的實施細節，分析DDoS攻擊的演化（如應用層DDoS與反射型DDoS），以及基於AI/ML的異常流量檢測係統如何通過分析流量的統計指紋實現提前預警。重點討論網絡功能虛擬化（NFV）帶來的安全邊界模糊化問題及應對策略。 第四部分：超前視野——邁嚮萬物互聯的未來網絡 本部分將關注正在醞釀中的、可能徹底改變網絡麵貌的前沿技術領域。 1. 衛星通信與空天地一體化網絡： 隨著低軌衛星星座（如Starlink、OneWeb）的部署，全球覆蓋的瓶頸正在被打破。我們將分析非地麵網絡（NTN）的特殊挑戰，包括動態拓撲管理、星間激光鏈路的設計以及如何將地麵IP路由機製擴展至高速移動的衛星節點。 2. 網絡與量子技術的交匯： 探討量子密鑰分發（QKD）在保障未來網絡通信安全中的地位，分析其與傳統加密技術的互補關係。展望量子中繼器的研發進展對構建安全、大容量量子互聯網的深遠影響。 3. 異構網絡管理與統一控製： 隨著5G、Wi-Fi 7、LPWAN（低功耗廣域網絡）等多種技術並存，未來的挑戰是如何實現對這些異構接入技術的統一調度和資源管理。討論網絡切片（Network Slicing）如何在單一物理基礎設施上，為不同業務（如自動駕駛、高清視頻、物聯網遙測）提供SLA保證的虛擬網絡實例。 通過對以上模塊的深入探索，本書旨在培養讀者從係統架構師、網絡工程師的視角，去審視和設計下一代信息傳輸係統，理解復雜性背後的簡潔美學，並為迎接即將到來的數字轉型做好知識儲備。

作者簡介

連耀南

　　現任職於政治大學資訊科學係的連耀南教授，於1966年颱中一中初中部畢業後進入陸軍第一士官學校常備士官班第三期就讀，1969年畢業後分發至陸軍野戰部隊服役擔任基層士官，執乾戈以衛社稷，於1975年以上士軍階退伍，參加大學聯考進入國立成功大學電機工程係。於1979年畢業後，獲聘到颱灣工業技術學院(現颱科大)電子係擔任助教。

　　1980年赴美國普度大學電機工程學院攻讀碩博士學位，從事電腦結構、資料庫係統、及分散式計算方麵的研究。於1986年8月獲得博士學位後即獲聘至俄亥俄州立大學資訊科學係擔任助理教授，擔任計算機結構，計算機網路，及資料庫係統等課程的教學，研究的方嚮主要在資料庫、分散式係統、與電腦網路方麵。

　　1989年轉至美國AT&T下的貝爾實驗室擔任研究員之職，參與第五代交換機係統軟體、智慧型通訊網路、高性能高可靠度資料庫係統等大型係統之實際研發工作。

　　1993年年底返國在工業技術研究院電通所擔任電腦軟體技術組副組長，參與PDA及OCR科專研發計畫，以及國內資訊廠商委託之研發計畫。

　　1995年獲聘加入政治大學資訊科學係，主攻行動計算與行動通訊方麵的研究。

　　期間曾擔任係主任及理學院院長，並擔任電信評議委員，參與我國電信自由化的政策製訂與電信法的修訂，對我國的電信自由化的精神及電信政策有相當的研究。自921集集大地震之後，即投入大型自然災害應急專用的緊急通訊係統之研發，首創蜂巢式應急通訊網路。

　　個人網頁: www.cs.nccu.edu.tw/~lien
 

序
序　言

第一章　通訊係統簡介
1.1　原始通訊係統
1.2　電報係統
1.3　電話係統
1.4　誰發明瞭電話？
1.5　懷念的古早電話機
1.6　現代的通訊係統
參考文獻
練習題

第二章　訊號與傳輸
2.1　電子訊號
2.2　影響訊號傳輸的因素
2.2.1　電阻
2.2.2　電磁乾擾
2.2.3　寄生電容
2.3　傳輸媒介
2.3.1　雙絞綫（Twisted Pair Cable）
2.3.2　同軸電纜（Coaxial Cable）
2.3.3　光縴
2.3.4　無綫媒介
2.3.5　傳輸媒介之選擇
2.4　信號分析
2.4.1　時域信號與頻域信號
2.4.2　傅立葉轉換（Fourier Transform）
2.4.3　聲音的分解與閤成
2.4.4　方形波的頻譜分析
2.4.5　信號的強度（dB）
2.4.6　信號的品質─信噪比（Signal-to-Noise Ratio, S/N）
2.4.7　電話係統品質的量度
2.5　串音與迴音
2.6　訊號傳送技術
2.6.1　數位與類比信號
2.6.2　調變，基頻傳輸與寬頻傳輸
2.6.3　數位信號的基頻傳輸與寬頻傳輸
2.6.4　頻寬與Shannon Capacity
2.6.5　網路速度與傳輸延遲
2.6.6　單工與雙工
2.6.7　多工（Multiplexing）
2.7　類比數位轉換（Analog to Digital Conversion）
2A　電流、電子流、及電磁訊號之傳遞速度
2B　電容器基本原理
2C　調幅（AM）、調頻（FM）、相位調變（PM）與QAM
參考文獻
練習題

第三章　交換機與電信網路
3.1　電路交換與分封交換
3.2　電信網路架構
3.3　電信網路互連架構
3.3.1　美國電話網路互連架構
3.3.2　我國的電話網路互連架構
3.4　交換機的演進
3.5　電子交換機
3.5.1　音頻撥號
3.5.2　信令（Signaling）
3.5.3　呼叫之建立及處理（Call Set-up and Call Processing）
3.5.4　服務功能（Service Feature）
3.5.5　交換機的可靠度及價格
3.6　路由(Routing)
3.7　Common Channel Signaling與SS7
3.8　智慧型網路（Intelligent Network）
3.9　集縮（Concentration）
3.10　接取網路之建設
3.11　長途與國際綫路之建設
3.12　公眾交換電話網路（PSTN）
3.13　用戶電話交換機（Private Branch Exchange, PBX）
3A　美國電話電報公司（AT&T）的解體
練習題

第四章　呼叫處理與呼叫模型
4.1　呼叫處理
4.2　呼叫之塑模（Call Modeling）
4A　有限狀態機
練習題

第五章　無綫電傳輸技術
5.1　無綫電波簡介
5.2　訊號強度與傳遞速度
5.3　乾擾（Interference）
5.3.1　同頻乾擾（Co-Channel Interference）
5.3.2　鄰頻乾擾（Adjacent Channel Interference）
5.3.3　多路徑乾擾（Multi-path Interference）
5.4　雨衰（Rain Fade）
5.5　都普勒效應（Doppler Effect）
5.6　頻譜分配
5.7　展頻通訊
5.8　無綫電在通訊上的應用
5.9　無綫電在定位上的應用
練習題

第六章　行動通訊
6.1　行動電話之演進
6.2　蜂巢式行動電話
6.3　行動電話係統架構
6.4　行動電話運作原理
6.5　換手（交遞，Handoff）
6.6　Call Blocking and Dropping
6.7　漫遊（Roaming）
6.8　收費與編碼方式
6.9　Mobility的分類
6.10　多工接取（Multi-Access）
6.11　雙嚮通訊（Duplex）
6.12　行動通訊的可靠度與抗災能力
6.13　低功率行動電話
6.14　行動數據網路
參考文獻
練習題

第七章　衛星通訊
7.1　通訊衛星簡介
7.2　人造衛星為何不會墜落？
7.3　同步衛星
7.4　GPS全球定位係統
7.5　衛星行動電話與銥計劃（Iridium）
7.6　衛星的訊號處理能力
7.7　太空碎片
練習題

第八章　電信自由化與電信法規
8.1　緣起─由管製走嚮開放
8.2　我國電信事業之分類
8.3　電信市場之逐步開放
8.4　我國電信法主要精神
8.4.1　維護公平競爭秩序之責任
8.4.2　不對稱管製
8.4.3　交叉補貼之防製─避免挖東牆補西牆
8.4.4　價格管製─價格調整上限管製法
8.4.5　普及服務
8.4.6　編碼計畫
8.4.7　平等接取─公平選擇業者服務
8.4.8　號碼可攜性服務─換業者不用換號碼
8.4.9　網路互連
8.4.10　瓶頸設施與設施共用
8.4.11　第一類電信事業之外資限製─基礎建設不能任由外國人控製
參考文獻
練習題

第九章　網路互連
9.1　簡介
9.2　網路互連原則與重要議題
9.3　介接點設置
9.4　互連技術標準之遵循原則
9.5　網路互連費用之分攤
9.6　通信費處理
9.7　行動電話節費器的玄機
9.8　固網電話撥打行動電話定價權「迴歸」發話端
練習題 178

第十章　固定通訊業務之開放
10.1　開放政策目標之選擇
10.2　固網開放之過程
10.3　固網開放之成效─理想與現實的落差
練習題

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我對《通訊網路導論》並沒有抱太高的期望，總覺得這類教科書無非就是枯燥的理論堆砌。然而，這本書卻給瞭我一個大大的驚喜。它的內容編排非常有條理，邏輯性極強，從最基礎的物理層概念，到應用層協議，層層遞進，一點也不顯得突兀。我特彆喜歡書中關於網絡拓撲結構的那一部分，作者通過大量的實例和圖解，清晰地展示瞭各種不同拓撲結構（如總綫型、星型、環型等）的優缺點，以及它們在實際應用中的場景。這讓我對網絡的物理布局有瞭更直觀的認識，也更容易理解為什麼不同的網絡會采用不同的結構。此外，書中對數據鏈路層和網絡層這兩個核心層次的闡述也相當精彩。它詳細講解瞭MAC地址、IP地址的分配機製，以及路由選擇的過程，讓我明白數據包在網絡中是如何找到正確的路徑的。即使是對於一些初學者來說可能比較難理解的差錯控製和流量控製機製，作者也用非常生動的方式進行瞭解釋，讓我能夠輕鬆掌握。這本書給我最大的感受就是，它不僅僅是在教我知識，更是在培養我對通訊網路這個領域的興趣和洞察力。

评分☆☆☆☆☆

這本書的價值，對我來說，更多體現在它所提供的“全局觀”。在閱讀《通訊網路導論》之前，我對通訊網路的概念總是碎片化的，知道一些基礎術語，但缺乏一個整體的框架。而這本書就像是為我搭建瞭一個宏大的通訊網路地圖，讓我能夠將零散的知識點串聯起來，形成一個完整的認知體係。我特彆贊賞它對網絡安全基礎概念的引入，雖然不是專門的安全書籍，但它已經初步勾勒齣瞭網絡麵臨的各種安全威脅，以及一些基本的安全防護措施，這讓我開始意識到，在享受便捷的網絡服務時，安全問題同樣不容忽視。書中對一些常見的網絡設備，如路由器、交換機等的功能和作用的解釋，也讓我對這些“幕後英雄”有瞭更深的認識。它不是簡單地羅列參數，而是深入分析瞭這些設備在網絡傳輸中所扮演的關鍵角色。這本書的內容深度和廣度都拿捏得恰到好處，既不會讓初學者感到 overwhelming，又能讓有一定基礎的讀者有所收獲。它就像一位耐心的嚮導，一步步帶領我探索通訊網路這個浩瀚的領域。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《通訊網路導論》真的像是收到一本失落的寶藏！我是在一個偶然的機會下，在一傢舊書店裏翻到的。當時我的眼睛就亮瞭，心想：“天哪，這本書的封麵設計雖然不是那種時下流行的炫酷風格，但卻有一種沉靜的力量，讓人忍不住想一探究竟。” 拿到手後，迫不及待地翻開，第一感覺是紙質非常舒服，是那種有年代感的柔韌，不像現在的書那樣硬邦邦的。接著，我開始瀏覽目錄，光是目錄的編排就讓我眼睛一亮，很多基礎概念的呈現方式，都比我之前讀過的教材要清晰很多。比如，關於OSI模型的那部分，它沒有直接堆砌大量的術語，而是通過一些生動的類比，將那些抽象的概念具象化，讓我一下子就理解瞭每一層的作用和它們之間的關係。而且，書中對一些早期通訊技術的發展曆程也有詳細的介紹，這對我來說非常寶貴，因為瞭解曆史往往能更好地理解現在。我特彆喜歡它對於網絡協議演進的敘述，不是枯燥的羅列，而是像在講一個精彩的故事，讓你看到技術是如何一步步剋服挑戰，發展至今的。總而言之，這本書帶給我的驚喜遠超預期，它不僅僅是一本技術書籍，更像是一位博學的長者，用充滿智慧的語言，引領我走進通訊網路的世界。

评分☆☆☆☆☆

我原本對通訊網路這個領域感到相當陌生，甚至有點望而卻步，總覺得它充滿瞭復雜的公式和晦澀的專業術語。然而，當我拿到《通訊網路導論》後，我的看法徹底改變瞭。這本書的敘述方式非常親切，就像一位經驗豐富的老師，循序漸進地引導著我。作者在解釋每一個概念時，都會先從一個我們日常生活中就能體會到的場景切入，比如寄明信片、打電話，然後巧妙地將這些生活經驗與通訊網路中的專業知識聯係起來。我特彆欣賞它對數據傳輸原理的講解，用到瞭很多非常形象的比喻，讓我能直觀地理解數據是如何從一個地方被分割、打包、傳輸，最終又被完整地還原到另一個地方的。書中對TCP/IP協議族的介紹也讓我豁然開朗，不再覺得IP地址、端口號這些東西遙不可及，而是理解瞭它們在整個網絡通信中的關鍵作用。即使是像擁塞控製、流量控製這樣聽起來很“硬核”的技術，作者也用非常易於理解的語言和圖示來解釋，讓我不再感到頭疼。更重要的是，這本書讓我意識到，通訊網路並非高高在上，而是與我們的生活息息相關，是支撐我們日常數字生活的重要基石。

评分☆☆☆☆☆

閱讀《通訊網路導論》的過程，對我來說是一次非常充實的學習體驗。這本書最大的優點在於其嚴謹的學術性和相對易於理解的錶述方式的結閤。我最喜歡它對網絡性能指標的討論，例如延遲、帶寬、吞吐量等，作者不僅解釋瞭這些指標的定義，還深入分析瞭它們對網絡應用的影響，以及如何通過優化網絡設計來提高性能。這讓我能夠從更專業的角度去審視我們日常使用的網絡服務。此外，書中對不同網絡技術（如以太網、Wi-Fi、移動通信等）的介紹也相當到位，它並沒有停留在概念層麵，而是深入探討瞭這些技術的工作原理和優缺點。這讓我能夠更好地理解為什麼在不同的場景下會選擇不同的網絡技術。這本書給我的感覺是，它不僅僅是為瞭教授知識，更是為瞭培養讀者解決實際問題的能力。它在講解理論的同時，也會引導讀者思考如何在實際的網絡部署和維護中應用這些知識。總的來說，這本書是一本非常值得推薦的入門讀物，它為我打下瞭堅實的通訊網路基礎，並且激起瞭我對這個領域更深入探索的興趣。