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　　高速宽频网路、智慧行动通信、WiFi、光纤、云端、4G LTE……
　　这些构筑全球现代通信系统的关键技术，
　　背后的原理是什么？如何演变至今，未来又将如何发展？

　　人类为了克服时间与距离联络彼此，从书信到电报、电话、一直到现今的网路时代，通信技术的演进让许多的不可能变成了可能，大大改变了人类世界。到底现今让智慧型手机、Google、Facebook、LINE得以存在的网际网路、行动通信，是以怎样的机制在运作？人类的通信能力又是怎么从纯文字、声音进化到能传输大量多媒体的系统？

　　本书是最适合初学者理解通信系统的入门书，使用全彩图解及简单清楚的文字说明，将技术解释得浅显易懂，让读者能够全面了解通信系统运作的原理，包括传统电话与网路的不同、网路採用的架构与技术、宽频、光纤、WIFI等的原理、手机与智慧手机如何使用电波通信、重要性与日俱增的「WLAN」（无线区域网路）的架构与技术等。

　　不论你是希望获得相关知识的学生，或是对此领域感到好奇想深入了解，本书从基础知识的介绍到最新科技的演进，由浅入深，带你全面了解现代全球通信系统运作的原理，快速而扎实地掌握全面脉络！

　　本书将告诉你──

　　人类社会是怎么在两百年间从电报、电话一路进步到宽频网路时代的？
　　频宽、位元、封包通讯、路由器、网址、IP、云端……这些网路名词代表的是怎样的技术？
　　Email是怎么运作的？大灾难发生时，为什么应该发Email而不是先打电话？
　　数位信号是怎么透过「光」、「电」传送的？光经过光纤的时候不会外洩吗？
　　从手机进化到智慧型手机，它们的运作原理是什么？3G、3.5G、3.9G、4G……有什么不同？
　　无线区域网路／WiFi是怎么在空气中传输信号的？蓝芽又是怎么运作？
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　　进入数位时代，这些知识不只专业人士需要知道，更是人人该有的常识。
　　本书是最好的入门，带你进入肉眼看不见却无所不在、广阔又神奇的通信世界！

专业推荐

　　杨家骧　台湾大学电机工程学系副教授

作者简介

井上伸雄

　　毕业于名古屋大学工学院电气工学系，于电电公社（现为NTT）进行数位传输、数位网路研发工作，同时为多摩大学荣誉教授。主要着作众多，有《通讯基础》、《电波基础》、《通讯技术总论》、《IP网路架构》、《通讯&网路基础辞典》、《最新通讯常识》、《通讯架构》、《多媒体通讯》等。

译者简介

李汉庭

　　一九七九年生，毕业于国立海洋大学电机系，自学日文小成。二〇〇三年进入专利事务所开始从事翻译工作，二〇〇六年底开始从事书本翻译。领域从电机专利文件乃至于小常识、生活医学、科技等等的中日对译，乐于在工作中吸收新知识。目前尝试将触角延伸到特殊造型与影像创作，有各方面之作品。往后仍希望能接触更多领域，增加知识广度，同时磨练文笔。作品有《这样读出你的最高分》《来自新世界》《台上台下都吸引人的说话整理术》等书。

审订者简介

赖以威

　　师大附中、台大电机博士，目前任教于长庚大学。《联合报》〈阅读数学〉、《国语日报》〈123数学真好玩〉、《潮人物》〈算式的日常〉专栏作家。作品亦散见于《泛科学》、《Cheers快乐工作人》、《今周刊》等各大媒体。信奉数学大师约翰．冯．诺伊曼的名言：「If people do not believe that mathematics is simple, it is only because they do not realize how complicated life is.」着有《超展开数学教室》（脸谱出版）、散文集《再见，爸爸》（时报出版），译有《平面国》。欢迎加入个人脸书，请搜寻「赖以威」。

前言

第1章 从电话到网际网路
1 各种资讯媒体
2 「位元」是什么？
3 数位信号如何传输？
4 数位信号传输速度有多快？
5 高速通信和宽频通信意思相同？
6 电话和资料通信哪里不同？
7 网际网路所使用的封包通信是什么？
8 电话网路与网际网路哪里不同？
9 封包通信的优点在哪里？
10 为什么封包通信延迟时间比较长？
11 没传送到的封包怎么了？
12 电话也能使用封包传输？
13 什么是全力传送（Best Effort）？
14 网际网路连接小规模网路
15 怎么用网际网路传送电子邮件？
16 网路搜寻的架构是什么？
17 为什么发生灾难的时候，电子邮件比电话更容易取得联络？
18 云端是什么？
19 网际网路和IP网路哪里不同？
20 往后电话将转为IP电话
21 使用网际网路的Skype电话架构
22 加密通信的架构是什么？
Column 国际漫游是什么？

第2章 现在是宽频通信时代
1 怎样才算宽频？
2 为什么要用光来通信？
3 如何将电气讯号转为光？
4 光经过光纤不会外洩吗？
5 光纤传输使用哪种颜色的光？
6 光的分波多工是什么意思？
7 LAN：办公室里的网路
8 MAC位址和IP位址哪里不同？
9 100BASE-TX代表什么意思？
10 如何在家中使用宽频通信
11 ADSL为什么只有下行比较快？
12 CATV如何连接网际网路？
13 FTTH：光纤到府
14 FTTH三合一是什么意思？
15 PLC：利用家用电力线的通信方式
Column 智慧型手机的免费通讯APP「LINE」

第3章 不断进化的手机
1 手机使用电波
2 手机适用怎样的电波频率？
3 手机使用哪些电波频率？
4 何谓白金频带？
5 手机如何区分频道？
6 手机的通信范围（cell）是什么？
7 通信范围大概多大？
8 基地台的天线为什么有三支？
9 手机的3G、4G代表什么？
10 PHS和手机哪里不同？
11 手机与智慧型手机哪里不同？
12 智慧型手机使用的电波
13 智慧型手机同时具备电话与资料传输功能
14 为什么手机到哪里都能通？
15 手机与智慧型手机的网路连结
16 手机如何传送简讯
17 如何确认目前位置？
18 紧急地震快报如何传输？
19 如何实现高速资料传输
20 MIMO：使用两支以上的天线来加快速度
21 3G手机的W-CDMA与CDMA2000有何不同？
22 3.5G手机：HSDPA与HSPA
23 以超高速通信为卖点的3.9G手机LTE
24 4G手机会是什么样子？
25 WiMAX与手机有何不同？
Column iPhone 5c/5s与LTE

第4章 WLAN（无线区域网路）的世界无限宽广
1 何谓WLAN（无线区域网路）
2 WLAN与WiFi意思相同？
3 WLAN如何传输信号？
4 WLAN使用什么频率的电波？
5 IEEE802.11代表什么？
6 从IEEE802.11g演变为更快速的11n
7 目前最快的WLAN是什么？
8 为什么WLAN比手机更快？
9 最大传输速度是什么意思？
10 智慧型手机和平板电脑为什么要使用WLAN？
11 行动WiFi路由器与网路分享
12 蓝芽的架构

参考文献
索引

第1章 从电话到网际网路

「位元」是什么？

现代通信几乎都是数位通信，电脑信号一开始就是数位，而现在连电话网路都会把类比声音转换为数位信号来传送，电视影像也一样要转成数位。
　
数位信号是由1 与0 两种数字组合而成，以文字来说，英文字母「A」就是「1000001」，汉字的「东」是「0100010101101100」（图1），每个1 或0 的数字就是一个位元（bit），位元就是资讯量的单位，所以字母「A」有7 位元，汉字「东」有16 位元的资讯量。日文有平假名、片假名、汉字，字数比英文字母和数字要多，所以用1 与0 来排列组合日文，需要比英文更多的1 与0，也就是更多位元。
　
影像的表现方法又比文字更复杂，比方说最近的数位相机动辄千万像素，假设将整个画面分成图2（a）那样的许多小点，那么整个画面里就有一千万个像素。彩色影像的每个像素被分为红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色来记录，每个颜色的亮度都以8 位元（28=256 阶）来表示，所以一个像素就有3×8 位元＝ 24 位元，一千万像素就有一千万×24 位元＝ 2 亿4000 万位元，也就是240M 位元（M：Mega，代表百万）。
　
像电视这种动态影片的资讯量就更大，高画质电视（High De¬nition Television, HDTV）的画面大约有207万像素，如果每个像素都有24 位元，单一画面就有50M 位元，而且电视影像每秒要传输三十张静态图片才能展现动态（图3），所以每秒的资讯量就达到1.5G 位元（G：Giga，代表十亿）。
　
我们也可以用位元组（byte）来代替位元，一个位元组等于8 位元，通常以数位信号传输资讯的时候，会以八位元为单位来分割，所以位元组比位元好用。以前面的数位相机照片来说，240M 位元的资讯量等于30M 位元组，数位高画质电视1.5G 的资讯量大约等于187M位元组，而电脑记忆体与硬碟等储存媒体的容量，也通常使用位元组来表示。
　
资讯的位元（位元组）愈多，就要花愈多时间来传输，而且又需要更大容量（位元组）的记忆体、硬碟、CD 或DVD 等记忆媒体来储存，经济效益不好，所以人类发明了数位压缩，仅保留重要的部分，借此减少资料量。数位压缩对资讯量庞大的影像、声音来说相当有效，以数位相机的照片来说，使用JPEG 压缩法可以将资讯量压缩到1M 位元组左右，而电视影像的资讯量更可以用视讯编码标准程式（Moving Picture ExpertsGroup, MPEG）的压缩技术压缩到数十分之一，甚至数百分之一。

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全彩图解通信原理：每天都在用的网际网路、行动通信，你了解多少？ 电子书 下载 mobi epub pdf txt 2024

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