寬帶通信

本書系統地講述了寬帶通信的基礎理論和技術發展狀況，內容包括廣域網、局域網、異步傳輸模式、同步光纖網、虛擬專用網、交換式多兆位數據服務等。本書還介紹了一些最新的寬帶通信技術的發展方向。

本書條理清晰，取材廣泛，涵蓋了寬帶通信領域內的各種新技術、新理論。並在每一部分給出了實踐工程和習題。本書可作為高等院校信息工程和通信等專業本科生和研究生的專業課教材，也可供從事該領域研究的科研人員參考。

第 1 部 分第1章企業網絡基礎3引言31.1產業41.2電話網絡結構51.3電信網絡功能71.4電信網絡構件71.5數據通信系統的構件91.6局域網、城域網和廣域網101.7互聯網絡141.8基本數據通信結構151.9標準171.10數據通信技術知識18總結39複習題40課外活動41

第2章廣域網基礎設施43引言432.1向寬帶系統的遷移442.2網絡結構及設計452.3訪問電路類型452.4電路交換472.5分組交換492.6模擬同數字對比概述532.7接口562.8多路複用582.9傳輸方法612.10通信實體622.11寬帶接入應用692.12標準702.13討論和思考70總結71複習題72課外活動73案例分析/項目73第 2 部 分第3章幀中繼/X.2579引言793.1幀中繼技術803.2幀中繼與X.25的比較813.3幀中繼協議體系結構833.4幀中繼網絡843.5幀中繼的幀853.6吞吐量和容量863.7幀中繼組成883.8尋址893.9網絡接口923.10幀中繼標準933.11幀中繼的優點和缺點953.12幀中繼應用963.13其他可替代的技術973.14討論和思考98總結99複習題100課外活動101案例分析/項目102

第4章異步傳輸模式104引言1044.1什麼是ATM1054.2ATM特性1064.3ATM信元功能1084.4NNI、UNI、PNNI1104.5硬件中的交換1114.6訪問連接1114.7ATM構件1124.8ATM邏輯連接1154.9AAL服務1164.10ATM服務分類1174.11容量和吞吐量1204.12ATM主幹網絡1214.13ATM設備1224.14ATM標準1234.15ATM網絡管理1244.16ATM應用1254.17優點和缺點1274.18ATM技術替代品1274.19ATM產品和服務提供者1284.20問題和思考128總結129複習題130課外活動131案例分析/項目132

第5章同步光纖網絡134引言1345.1SONET基礎設施1355.2SONET幀結構1375.3SONET多路複用1385.4SONET構件1395.5同步淨荷包1425.6SONET指示器1435.7SONET/SDH終端用户拓撲結構1455.8SONET設備1465.9SONET標準1525.10服務質量1535.11SONET的優點和缺點1545.12SONET應用1545.13SONET問題和需要考慮的事項1555.14SONET技術選擇155總結156複習題156課外活動158案例分析/項目158

第6章虛擬專用網絡160引言1606.1VPN環境1626.2虛擬網絡概述1626.3VPN的類型1636.4虛擬網絡連接1646.5VPN連接和設計1686.6VPN硬件和軟件1706.7VPN的實現1776.8VPN標準1806.9VPN應用1806.10對VPN的總結與應考慮事項1816.11VPN的優點和缺點1816.12VPN技術的替代產品184總結185複習題185課外活動187研究案例/項目187

第7章光纖分佈數據接口189引言1897.1FDDI技術1907.2FDDI拓撲結構1917.3FDDI物理規約1957.4FDDI端口類型1977.5環連接1987.6FDDI結構2007.7FDDI幀和令牌格式2057.8FDDI標準2067.9FDDI\|Ⅰ與FDDI\|Ⅱ的比較2067.10FDDI應用2077.11FDDI的優缺點2087.12FDDI技術選擇208總結210複習題210課外活動211案例分析/項目212第 3 部 分第8章數字用户線215引言2158.1老式電話服務和數字用户線2168.2DSL技術2178.3數字用户線路訪問多路複用器和分離器技術2188.4非對稱數字用户線路2208.5高比特率DSL2258.6對稱DSL2268.7超高數據傳輸率的DSL2278.8速率自適應DSL2278.9DSL服務的選擇2288.10另一種技術選擇2298.11線纜調制解調器2308.12線纜調制解調器技術2318.13標準2328.14DSL的問題和思考2338.15線纜調制解調器的問題和考慮2348.16其他技術選擇2348.17DSL的優缺點2368.18DSL和線纜調制解調器的應用237總結238複習題239課外活動240案例分析/項目240

第9章綜合業務數字網/寬帶綜合業務數字網242引言2429.1ISDN基礎2439.2ISDN體系結構2459.3ISDN連接2469.4ISDN特徵2489.5初始速率和基本速率2509.6功能組2559.7參考點2569.8配線結構2579.9ISDN幀2599.10寬帶ISDN概述2609.11ISDN標準2619.12ISDN的優點、益處及缺點2639.13ISDN應用2649.14ISDN替代技術2659.15需要考慮的問題266總結266複習題267課外活動269案例分析/項目269

第10章交換式多兆位數據服務與城域網271引言27110.1城域網27210.2SMDS概述27310.3服務特性27510.第11章無線或個人通信服務297引言29711.1移動服務的歷史29811.2無線傳輸29911.3無線網絡的配置30011.4局域網30111.5擴展局域網30211.6無線局域網技術30211.7無線電技術30411.8移動電話30511.9微波技術30611.10衞星傳輸30711.11蜂窩技術30811.12無線系統中的安全性和保密性31211.13個人通信服務31311.14雙向消息31811.15無線數據技術32011.16衞星服務32411.17無線標準32411.18無線的問題和需要考慮的事項32511.19無線技術的優缺點32611.20取代傳統有線技術的無線技術32811.21無線應用32911.22產品和服務提供商331總結331複習題332課外活動334案例分析/項目335

第12章光纖信道336引言33612.1光纖信道概要33712.2光纖信道技術33812.3光纖信道物理介質33912.4光纖信道的特徵34012.5光纖信道端口34212.6FABRICS34312.7光纖信道拓撲結構34312.8光纖信道協議34612.9光纖信道服務種類34712.10幀、序列和交換34812.11光纖信道系統34912.12高可用性體系結構34912.13光纖信道構件35112.14光纖信道管理系統35412.15光纖信道標準35612.16光纖信道應用程序35712.17技術對比35912.18光纖信道的優點35912.19產品與服務供應商361總結361複習題362課外活動363案例分析/項目364

第13章因特網/企業內部網/外部網365引言36513.1因特網的歷史36613.2使用環球網36713.3因特網搜索工具36813.4因特網構件37113.5訪問和傳輸37213.6因特網標準37513.7IP尋址37613.8因特網應用程序37713.9萬維網37913.10企業內部網縱覽38013.11企業內部網技術38013.12防火牆38113.13企業內部網軟件38113.14企業外部網環境38213.15企業外部網技術38213.16虛擬專用網38313.17企業內部網和外部網應用軟件38413.18需要考慮的問題38713.19技術選擇和競爭387總結388複習題389課外活動390案例分析/項目391第 4 部 分第14章網絡管理395引言39514.1網絡管理39614.2網絡管理系統39614.3網絡管理活動39714.4網絡管理構造39814.5公共管理信息協議39914.6簡單網絡管理協議40114.7陷阱協議數據單元40914.8網絡管理標準41114.9網絡管理支持系統41214.10網絡管理的產品和服務41414.11遠程監視414總結416複習題417課外活動418案例分析/項目418

第15章問題解決和故障處理420引言42015.1維持網絡的完整性42115.2網絡管理要素42615.3網絡故障處理43015.4檢測設備和資源43115.5常見問題43615.6典型網絡問題43815.7故障診斷和解決問題的專用技術44015.8異步傳輸模式44115.9數字用户線路44315.10光纖分佈式數據接口44615.11光纖信道44715.12幀中繼44715.13因特網、企業內部網與企業外部網45015.14綜合業務數字網45115.15專線、POTS45315.16同步光纖網絡45615.17交換式多兆位數據服務45615.18虛擬專用網絡45715.19無線和個人通信服務 457總結460複習題460課外活動462案例分析/項目462附錄附錄AOSI模型465附錄B基於網際協議的話音470附錄C標準依據475附錄D數字系統481附錄E寬帶案例分析和規劃485附錄F簡稱490參考文獻以及其他資源503譯者序Ⅲ

前言Ⅴ

第1章利用傳感器的測量系統簡介11.1一般概念和術語11.1.1測量系統11.1.2換能器、傳感器和執行器21.1.3信號調節和顯示31.1.4接口、數據域和變換41.2傳感器的分類51.3通用輸入?輸出配置91.3.1干擾輸入和調整輸入91.3.2補償技術101.4測量系統的靜態特性111.4.1精確度、精密度和靈敏度111.4.2其他特性：線性和分辨率141.4.3系統誤差151.4.4隨機誤差161.5動態特性181.5.1零階測量系統191.5.2一階測量系統191.5.3二階測量系統221.6傳感器的其他特性261.6.1輸入特性：阻抗271.6.2可靠性281.7初級傳感器301.7.1温度傳感器：雙金屬傳感器311.7.2壓力傳感器321.7.3流速和流量傳感器341.7.4液位傳感器411.7.5力和轉矩傳感器421.7.6加速度和傾斜傳感器431.7.7速度傳感器441.8傳感器使用的材料451.8.1導體、半導體和電介質471.8.2磁性材料501.9微傳感器工藝521.9.1厚膜工藝521.9.2薄膜工藝531.9.3微機械加工工藝54習題57參考文獻59第2章電阻式傳感器612.1電位器612.2應變計672.2.1基本原理：壓阻效應672.2.2類型和應用712.3電阻式温度檢測器742.4熱敏電阻792.4.1模型792.4.2熱敏電阻的類型和應用862.4.3線性化902.5磁敏電阻922.6光敏電阻（LDR）962.7電阻式濕度計1012.8電阻式氣體傳感器1032.9液體電導率傳感器107習題109參考文獻111

第3章電阻式傳感器的信號調節1133.1電阻的測量1133.2分壓器1183.2.1電位器1203.2.2用於熱敏電阻1233.2.3動態測量1253.2.4分壓器用的放大器1263.3惠斯登電橋：平衡測量1283.4惠斯登電橋：偏轉測量1303.4.1靈敏度和線性1303.4.2電阻式傳感器電橋的模擬線性化1333.4.3傳感器電橋的校準和平衡1343.4.4差值測量、平均值測量和補償1353.4.5惠斯登電橋的電源1393.4.6惠斯登電橋的檢測方法1423.5差動放大器和儀表放大器1433.5.1差動放大器1433.5.2利用兩個運算放大器的儀表放大器1483.5.3利用三個運算放大器的儀表放大器1503.6干擾1553.6.1干擾的類型和抑制1553.6.2信號電路接地1583.6.3屏蔽接地1593.6.4隔離放大器163習題165參考文獻173

第4章變電抗式傳感器和磁電式傳感器1744.1電容式傳感器1744.1.1可變電容器1744.1.2差動電容器1814.2電感式傳感器1844.2.1變磁阻式傳感器1844.2.2渦流式傳感器1894.2.3線性可調差接變壓器（LVDT）1924.2.4可調變壓器：自動同步器、分解器和感應同步器1994.2.5磁彈性傳感器和磁致伸縮傳感器2104.2.6威甘德（Wiegand）傳感器和脈衝?合金線傳感器2134.2.7飽和磁心（磁通閘門）傳感器2154.2.8超導量子干涉器件（SQUID）2164.3磁電式傳感器2184.3.1基於法拉第定律的傳感器2184.3.2霍耳式傳感器223習題227參考文獻229

第5章變抗式傳感器的信號調節2325.1問題和解決方案2325.2交流電橋2365.2.1靈敏度和線性2365.2.2電容性電橋的模擬線性化2395.2.3交流放大器和電源去耦2405.2.4靜電屏蔽和有源屏蔽2455.2.5交直流信號變換器2475.3載波放大器和相干檢波2515.3.1載波放大器的工作原理和結構2515.3.2相敏檢波器2575.3.3在線性可調差接變壓器中的應用2615.4供電容式傳感器使用的特殊信號調節器2635.5分解器?數字變換器和數字?分解器變換器2665.5.1自動同步器?分解器變換器2665.5.2數字?分解器變換器2695.5.3分解器?數字變換器270習題271參考文獻275

第6章有源傳感器2776.1熱電式傳感器：熱電偶2776.1.1可逆的熱電效應2776.1.2常用的熱電偶2816.1.3實用的熱電偶定律2846.1.4熱電偶迴路中的冷端補償2876.2壓電式傳感器2906.2.1壓電效應2906.2.2壓電材料2936.2.3應用2946.3熱電式傳感器3006.3.1熱電效應3006.3.2熱電材料3026.3.3輻射定律：普朗克定律、維恩定律和斯忒藩?玻爾茲曼定律3026.3.4應用3046.4光電式傳感器3066.4.1光電效應3066.4.2材料和應用3076.5電化學傳感器308習題311參考文獻314

第7章有源傳感器的信號調節3167.1斬波放大器和低漂移放大器3167.1.1運算放大器中的失調和漂移3167.1.2斬波放大器3227.1.3自動調零放大器3237.1.4組合放大器3257.1.5儀表放大器的失調和漂移3267.2靜電計放大器和互阻抗放大器3277.2.1互阻抗放大器3287.2.2通過積分進行電流測量3317.2.3設計靜電計電路時的注意事項3327.3電荷放大器3337.4放大器的噪聲3387.4.1噪聲的基礎知識3397.4.2運算放大器的噪聲3427.4.3互阻抗放大器的噪聲3497.4.4電荷放大器的噪聲3507.4.5儀表放大器的噪聲3527.5電阻器的噪聲和漂移3547.5.1固定電阻器的漂移3547.5.2可調電阻器（電位器）的漂移3567.5.3電阻器的噪聲357習題358參考文獻363

第8章數字式傳感器和智能傳感器3658.1位置編碼器3658.1.1增量位置編碼器3658.1.2絕對位置編碼器3728.2諧振式傳感器3768.2.1基於石英諧振器的傳感器3778.2.2表面聲波（SAW）傳感器3828.2.3振動金屬絲應變計3838.2.4振動圓筒傳感器3848.2.5數字式流量計3858.3可變振盪器3878.3.1正弦振盪器3888.3.2張弛振盪器3898.3.3可變CMOS振盪器3918.3.4可變振盪器的線性3938.4變換成頻率、週期或持續時間3958.4.1電壓?頻率變換3958.4.2檢測量?頻率直接變換3978.4.3檢測量?持續時間直接變換4008.5傳感器?微控制器直接連接4028.5.1頻率測量4028.5.2週期和時間間隔測量4048.5.3計算和補償4078.5.4速度測量——數字式轉速計4088.6傳感器的通信系統4098.6.1電流遙測術：4mA~20mA電流環路4118.6.2同時進行模擬和數字通信4128.6.3傳感器總線：現場總線4138.7智能傳感器415習題417參考文獻420

第9章其他檢測方法4229.1基於半導體結的傳感器4229.1.1基於半導體結的温度計4229.1.2磁敏二極管和磁敏晶體管4289.1.3光電二極管4289.1.4位置靈敏探測器（PSD）4369.1.5光電晶體管4379.1.6半導體結核輻射探測器4389.2基於MOSFET的傳感器4409.3電荷耦合式傳感器和CMOS圖像傳感器4429.3.1工作原理4429.3.2CCD和CMOS圖像傳感器的類型及應用4469.4光纖傳感器4499.4.1光纖的基礎知識4499.4.2光纖傳感器技術和應用4509.5超聲波傳感器4549.5.1超聲波傳感器的基礎知識4549.5.2基於超聲波的檢測方法和應用4569.6生物傳感器458習題460參考文獻463

習題答案465