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《现代通信网络架构与演进》 内容简介 本书深入剖析了当代通信网络从基础骨干到边缘接入的整体架构、关键技术及其演进趋势。全书旨在为读者构建一个全面、系统且富有洞察力的现代通信网络认知图谱，特别侧重于核心网、传输网、业务支撑系统以及未来网络形态的理论基础、实现机制与工程实践。 第一部分：核心网与承载技术 本部分聚焦于通信网络的心脏——核心网的结构与功能，以及支撑其高效运行的传输层技术。 第一章：IP/MPLS 核心网的深化理解 本章详细阐述了当前主流的基于 IP 承载的下一代核心网（EPC/5GC 核心网的控制面与用户面分离架构）。我们将深入探讨 MPLS（多协议标签交换）技术在构建高可靠、可扩展性强的承载网中的应用，包括 LDP、RSVP-TE 协议的工作原理、标签分发与转发机制。重点分析 Segment Routing (SR) 技术如何通过简化控制平面、提高网络可编程性，成为未来网络部署的首选方案。此外，还将解析 QoS（服务质量）在 IP/MPLS 环境下如何通过 DiffServ/MPLS EXP 字段实现流量工程与区分服务保证。对于网络功能虚拟化（NFV）如何赋能核心网的弹性部署，如虚拟化 C-Plane 和 U-Plane 的集成策略，也将进行详尽的讨论。 第二章：光传输系统的演进与应用 光纤技术是现代通信的基石。本章着眼于波分复用（WDM）技术在长距离、大容量传输中的关键作用。内容涵盖：单载波与多载波技术的性能对比、相干检测技术的原理及其对传输速率提升的贡献。我们详细解析了 OTN（光传送网）的帧结构、前向纠错（FEC）技术在提高光信噪比（OSNR）方面的作用。章节最后展望了 C+L 波段技术、空分复用（SDM）以及下一代光电融合技术对未来骨干网容量的支撑潜力。 第三部分：网络智能化与自动化 随着网络规模的爆炸式增长，人工运维已难以为继。本部分探讨了网络智能化、集中控制与自动化运维的关键技术。 第三章：软件定义网络（SDN）的架构与实践 本章系统介绍了 SDN 的基本概念、三层架构（基础设施层、控制层、应用层）及其接口标准（如 OpenFlow）。我们将深入研究控制平面集中化带来的网络可编程性优势，并分析如何利用 SDN 技术实现快速业务部署和灵活的流量调度。内容涉及集中式控制器（如 ONOS, ODL）的选型、数据模型（如 YANG）的定义与应用，以及如何将 SDN 部署到骨干网和数据中心网络中以提升运维效率。 第四章：网络功能虚拟化（NFV）与云化部署 NFV 是实现网络资源灵活调度的核心技术。本章详细阐述了 NFV 的架构框架（NFV-C, VIM, VNFs），重点分析了关键技术如硬件加速（SR-IOV, DPDK）在提升虚拟网络功能性能方面的作用。我们将探讨如何使用编排系统（如 MANO）实现 VNF 的生命周期管理、弹性伸缩与故障恢复。同时，结合 5G 场景，分析 UPF/SMF 等核心网功能云化对网络架构带来的深刻影响。 第四章：运维自动化与闭环管理 自动化是网络高效运行的保障。本章侧重于面向意图的网络（Intent-Based Networking, IBN）的理念，如何将用户的业务意图转化为网络配置和策略。内容包括：网络数据采集与分析（Telemetry）、AI/ML 在故障预测与根因分析中的应用、以及基于 Ansible/Python 的自动化脚本编写规范和 CI/CD 流程在网络运维中的落地实践。闭环管理系统如何通过感知、分析、决策和执行，实现网络自愈和优化。 第四部分：下一代网络前瞻 本部分着眼于支撑未来万物互联场景的新一代网络技术。 第五章：面向 6G 的网络愿景与关键技术 本章探讨了超越当前 5G 的下一代移动通信网络（6G）的潜在需求与技术方向。内容包括：太赫兹通信、空天地海一体化网络架构（整合卫星、高空平台和地面蜂窝网络）、以及全息通信对网络时延和容量的极限要求。重点分析了通信感知一体化（ISAC）、智能超表面（RIS）在提升覆盖与能效方面的潜力。此外，也将讨论基于区块链的去中心化网络安全架构设想。 第六章：边缘计算（MEC）的深度融合 移动边缘计算（MEC）是缩短时延、支撑本地化服务的关键。本章详细解析了 MEC 的部署模型（集中式、分布式、混合式）、边缘云基础设施的构建，以及 MEC 与核心网的协同机制。内容涵盖了 MEC 平台（如 ETSI MEC Framework）的组件划分、数据与控制的下沉策略、以及如何利用边缘计算支撑工业互联网、自动驾驶等低时延敏感型应用场景。 结语 本书旨在提供一个从底层传输到上层智能控制，全面覆盖现代通信网络核心技术和未来发展方向的专业参考。读者在掌握这些知识后，将能够更好地理解和设计下一代高性能、高可靠、可编程的通信基础设施。
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