新一代网络技术与应用

中国水利水电出版社

【作者】路立勋周宝

【I S B N 】978-7-5226-3442-5

【责任编辑】张玉玲

【适用读者群】本专通用

【出版时间】2025-08-21

【开本】16开

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【页数】168

【千字数】222

【印张】10.5

【定价】￥36

【丛书】高等职业教育（本科）电子信息课程群系列教材

【备注信息】

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本书是面向高校学生的前沿网络技术教材，旨在帮助学生掌握新一代网络技术的核心知识和运用现状。随着信息技术的飞速发展，网络技术已成为推动社会进步和经济发展的核心力量。本书紧密结合当前网络技术的最新发展，涵盖了从基础通信技术到最前沿的网络运营智能化等多个方面，包括5G、物联网、软件定义网络、网络功能虚拟化等新兴技术。

本书内容设计注重实践教学，通过案例引导将理论知识与实际运用相结合，帮助学生更好地理解和掌握知识。本书的编写遵循从基础到高级、从理论到实践的逻辑顺序，分为基础概念建立、技术发展与融合、前沿技术探索、智能化与自动化、泛在连接与应用五个部分。通过这种系统化的学习路径，本书不仅提供了理论知识，还讲解了实践应用，预测了未来趋势，帮助学生在新一代网络技术领域中保持竞争力。

紧跟前沿技术发展，搭建完整知识体系。

注重实践应用导向，强化创新能力培养。

突出思政育人导向，培养科技报国情怀。

随着信息技术的飞速发展，网络技术已成为推动社会进步和经济发展的核心力量。从基础通信技术到前沿的网络智能化应用，新一代网络技术正在深刻地改变着我们的生活和工作方式。为了满足新时代对高素质网络技术人才的需求，编者组织编写了这本《新一代网络技术与应用》，旨在为学生提供一个系统、全面且前沿的学习资源，帮助他们掌握新一代网络技术的核心知识和实践技能。

本书紧密结合当前网络技术的最新发展，涵盖了从基础通信技术到最前沿的网络运营智能化等多个方面。希望本书不仅让学生能理解网络技术的理论知识，更能够接触到行业内的最新技术和应用场景，培养实践能力和创新思维。

本书的编写团队由多位具有丰富企业工作经验的高校教师组成。他们在网络技术领域积累了深厚的教学和实践经验，能够确保教材内容既具有理论深度，又贴近实际应用需求。此外，本书在内容设计上注重实践教学的配套，通过案例引导将理论知识与实际操作相结合，帮助学生更好地理解和掌握知识。

在编写过程中，我们始终坚持以学生为中心、实践导向以及公开展示与评价的核心理念。教材内容紧跟新一代网络技术的前沿动态，涵盖5G、物联网、软件定义网络、网络功能虚拟化等新兴技术，帮助学生构建面向未来的知识体系。同时，教材还融入了思政元素，培养学生德技并修、匠心报国的精神，激发他们的爱国热情，使学生在学习专业知识的同时，树立正确的价值观和职业观。

本书的编写遵循了从基础到高级、从理论到实践的逻辑顺序，旨在为学生提供系统化的学习路径。以下是本书的编写思路：

1．基础概念建立

第1章通信技术数字化：从数字通信的基础知识入手，为学生建立通信技术数字化的基本概念，包括数字信号处理和数字通信的优势与挑战。

2．技术发展与融合

第2章通信网络IP化：深入讲解IP网络基础和协议，分析IP化对通信网络的影响，以及IP网络的未来发展方向。

3．前沿技术探索

第3章网络功能虚拟化：概述虚拟化技术，并详细介绍网络功能虚拟化架构，探讨虚拟化技术在网络中的应用和挑战。

第4章网络融合多模态化：介绍多模态通信技术和网络互融技术，探讨多模态网络的实现与优化。

4．智能化与自动化

第5章智能化网络：讨论智能化网络的基础，包括人工智能在网络运营中的应用，智能化网络管理与维护，以及智能化网络的未来发展。

5．泛在连接与应用

第6章网络连接泛在化：解释泛在网络的概念，探讨泛在网络技术与标准，分析泛在网络在不同场景下的应用，以及挑战与未来。

通过这种编写思路，可为学生提供全面的学习资源，不仅包括理论知识，还包括实践应用和未来趋势，以帮助学生在新一代网络技术领域中保持竞争力。

本书的编写离不开编写团队的共同努力，具体分工如下：第2章、第6章由路立勋编写，第3章、第4章由周宝编写，第1章由赵冰心编写，第5章由胡凯编写。希望本书能够为新一代网络技术的教学和人才培养提供有力支持，为推动我国信息技术的发展贡献一份力量。

最后，我们衷心希望本书能够成为学生学习新一代网络技术的良师益友，也期待广大读者提出宝贵意见和建议，以便我们不断改进和完善教材内容。

第1章通信技术数字化 1
1.1 数字通信技术的演进 2
1.1.1 数字通信的发展历程 2
1.1.2 数字通信系统的基本组成 3
1.1.3 数字化趋势对现代通信的影响 4
1.2 数字通信基础理论 5
1.2.1 数字信号的概念 5
1.2.2 数字信号的特点与分类 6
1.2.3 数字信号处理的核心技术 7
1.3 新一代通信技术 8
1.3.1 5G技术的关键特性与应用 8
1.3.2 物联网与通信技术 10
1.3.3 人工智能在通信中的应用 11
1.4 数字通信与企业数字化转型 12
1.4.1 企业数字化转型实例 12
1.4.2 数字化转型的策略与方法 13
1.4.3 数字化转型的成效评估 14
习题1 15
第2章通信网络IP化 17
2.1 IP网络基础 18
2.1.1 IP网络的基本概念 18
2.1.2 IP地址与子网划分 22
2.1.3 IP网络的路由机制 29
2.2 IP网络协议 36
2.2.1 TCP/IP协议栈 36
2.2.2 IP协议的核心功能 38
2.2.3 IP协议的扩展与优化 42
2.3 IP化对通信网络安全的影响 43
2.4 IP网络的未来发展方向 44
2.4.1 IPv6的发展趋势 44
2.4.2 软件定义网络的应用 45
2.4.3 新一代网络协议QUIC 48
习题2 50
第3章网络功能虚拟化 52
3.1 虚拟化技术概述 53
3.1.1 虚拟化技术的分类 54
3.1.2 虚拟化技术的优势与挑战 58
3.1.3 虚拟化技术的应用场景 59
3.2 网络功能虚拟化的发展与技术关联 61
3.2.1 网络功能虚拟化的发展历程 61
3.2.2 NFV与云计算的协同关系 63
3.2.3 NFV与SDN的协同关系 64
3.3 网络功能虚拟化的架构与实现 66
3.3.1 NFV的定义 66
3.3.2 NFV的参考架构 67
3.3.3 虚拟化和接口 70
3.3.4 网络功能虚拟化后的管理与编排 71
3.4 NFV的挑战与机遇 73
3.4.1 NFV的性能挑战 73
3.4.2 NFV的安全挑战 73
3.4.3 NFV的市场机遇 74
习题3 75
第4章网络融合多模态化 77
4.1 多模态通信技术 78
4.1.1 多模态通信概念与分类 78
4.1.2 多模态通信的关键技术 81
4.1.3 多模态通信的应用场景 85
4.2 网络融合技术 87
4.2.1 网络融合的基本概念 87
4.2.2 网络融合的技术实现 89
4.2.3 网络融合的应用 89
4.3 多模态网络的实现与优化 92
4.3.1 多模态网络的架构设计 92
4.3.2 多模态网络的性能优化 93
4.3.3 多模态网络的服务质量 94
4.4 互融多模态网络的发展前景 95
4.4.1 互融多模态网络的技术趋势 95
4.4.2 互融多模态网络的市场前景 96
4.4.3 互融多模态网络的创新应用 97
习题4 98
第5章智能化网络 101
5.1 智能化网络基础 102
5.1.1 智能化网络的定义和架构 102
5.1.2 智能化网络的关键技术 105
5.1.3 智能化网络的应用场景 106
5.2 智能化网络的应用 107
5.2.1 智能化网络的应用概述 107
5.2.2 智能化网络在生态农庄的应用 107
5.2.3 智能化网络在城市的应用 113
5.2.4 智能化网络在交通管理的应用 120
5.2.5 智能化网络在电网的应用 127
5.3 智能化网络管理与维护 132
5.3.1 智能化网络管理的概念 132
5.3.2 智能化网络维护的策略 133
5.3.3 智能化网络故障诊断 135
5.4 智能化网络的未来发展 137
5.4.1 智能化网络的技术演进 137
5.4.2 智能化网络的业务创新 139
5.4.3 智能化网络的挑战与机遇 140
5.5 智能化网络应用案例 141
5.5.1 平台概述 141
5.5.2 核心组件 142
5.5.3 技术特性 142
5.5.4 应用场景 142
5.5.5 性能优势 143
习题5 143
第6章网络连接泛在化 145
6.1 泛在网络概念 146
6.1.1 泛在网络的定义与特征 146
6.1.2 泛在网络的架构与模型 146
6.1.3 泛在网络的关键技术 148
6.2 泛在网络技术与标准 150
6.2.1 泛在网络的通信技术 150
6.2.2 泛在网络的协议标准 154
6.2.3 泛在网络的接口技术 156
6.3 泛在网络在不同场景下的应用 157
6.4 泛在网络的挑战与未来 158
6.4.1 泛在网络的安全挑战 158
6.4.2 泛在网络的可持续发展 159
习题6 160

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