具体描述
本教材主要围绕项目实施，按必须完成的任务要领，开展电工基本技能操作，使学生掌握电工基础知识，取得中级维修电工职业资格证书。教程中共设有6个项目，分别是认识电路、供电与用电、变压器的使用与维护、一般照明电路的安装与维修、电机设备的安装与维护、电气运行与控制。每个项目由若干个任务组成，共有16个任务。每个任务都与生产和生活密切结合，任务设计从简单到复杂，从单一类型到综合型，符合学生认知规律。任务中设有学习目标、工作任务单、知识链接、技能实训、知识拓展、技能实训拓展、思考与练习等内容，有利于引导学生学习。
本教程将理论与实践相结合，具有新颖性、可读性、实用性和可操作性强的特点，可供中等职业学校电工类和机电类等相关专业使用。它既可作为电工技术课程的理论实践一体化教材，也可作为岗位培训教材和师生教学参考用书。
为了方便教师教学，本书还配有电子教学参考资料包（包括教学指南、电子教案）。
深入探索现代通信与网络工程实践 图书名称： 现代通信与网络工程实践指南 图书定位： 本书旨在为电气工程、电子信息工程、通信工程及计算机科学专业的学生、初级工程师以及对现代通信网络技术有浓厚兴趣的读者，提供一套系统、深入且高度实用的工程实践知识体系。它着重于理论与实践的紧密结合，涵盖了当前主流通信系统和网络架构的核心技术、设计原则、部署流程及故障排除方法。 核心内容模块： 第一部分：光纤通信基础与城域网/接入网技术 本部分深入剖析了光纤通信系统的物理层原理和关键技术，为理解现代高速网络奠定了基础。 第一章：光纤通信系统原理与组件 光纤基础理论： 深入讲解光纤的结构、传输特性（损耗、色散、非线性效应），以及如何通过优化光纤类型（如单模、多模、特种光纤）来满足不同应用场景的需求。 光源与探测器技术： 详细介绍半导体激光器（DFB、FP）和LED的工作原理，光电探测器的性能指标（PIN、APD）。重点讨论光电器件的调制带宽与效率。 光器件与网络元件： 探讨光放大器（EDFA、拉曼放大器）的工作机制，无源光器件（耦合器、WDM/DWDM复用器/解复用器）的结构与应用。 光网络拓扑结构： 分析无源光网络（PON）的结构（如GPON、XG-PON）在FTTx部署中的优势与局限性，以及有源光网络在城域骨干中的应用。 第二章：WDM/DWDM系统设计与优化 波分复用技术详解： 系统阐述CWDM和DWDM技术的区别、优势及应用场景。深入分析波长通道规划、光功率预算计算。 传输性能管理： 侧重于色散管理（ DCM、虚拟单边补偿VSC）和非线性效应的抑制技术（如光补偿模块OCM）。讲解如何使用OTDR和光谱分析仪对WDM链路进行实时监测和故障定位。 相干光通信简介： 介绍相干检测技术在超高速（400G及以上）长距离传输中的核心地位，包括偏振复用、多电平调制格式（QPSK, 16QAM）的概念及其对频谱效率的提升。 第二部分：IP骨干网与核心路由技术 本部分聚焦于数据通信的骨干，深入讲解现代IP网络架构和路由协议的实际部署与调优。 第三章：核心路由器与流量工程 高速交换架构： 分析路由器背板、交换结构（Crossbar、Clos架构）的工作原理，以及ASIC在数据包转发中的作用。 MPLS技术深度解析： 详细介绍标签交换原理、LDP与RSVP-TE信令协议。重点讲解如何利用MPLS构建可靠的L2/L3 VPN服务。 BGP的复杂性与应用： 深入讲解BGP路由策略的配置，包括AS-Path Prepending、Local Preference、MED等属性的调优。探讨eBGP与iBGP在大型互联网络中的部署实践。 第四章：软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV） SDN架构与协议： 阐述控制平面与数据平面的分离理念。详细分析OpenFlow协议的工作流程及其在网络控制中的应用。 SDN控制器实现： 探讨主流开源SDN控制器（如ONOS, OpenDaylight）的体系结构和API接口。提供小型SDN实验环境的搭建指导。 NFV基础与应用场景： 介绍虚拟网络功能（VNF）的概念，以及NFV如何通过虚拟化技术提高网络资源的灵活性和利用率。讨论NFV编排（MANO）的基本框架。 第三部分：无线接入与移动通信网络（4G/5G核心） 本部分侧重于蜂窝移动通信系统，特别是当前广泛部署的4G LTE和新兴的5G技术栈。 第五章：4G LTE网络架构与关键性能指标 LTE物理层概述： 讲解OFDMA（正交频分多址）在下行链路中的应用，SC-FDMA在上行链路中的优势。深入分析MIMO（多输入多输出）技术如何提高频谱效率。 EPS核心网（EPC）组件： 详细解析MME、S-GW、P-GW、HSS等网元的功能与接口（S1/S2/S5/S8）。重点讨论附着流程和切换流程的协议交互。 LTE网络优化实践： 探讨覆盖优化（发射功率调整、天线方位角/下倾角调整）和容量优化（负载均衡、小区间部署）的实际工程案例分析。 第六章：5G NR系统设计与关键创新 5G空口技术： 深入讲解5G新增的波束赋形（Beamforming）技术，如何通过动态波束管理实现高增益和更可靠的连接。分析灵活的子载波间隔（SCS）和新型的编码方案（LDPC/Polar）。 网络切片（Network Slicing）： 阐述5G网络切片在支持eMBB、mMTC和URLLC三大应用场景中的核心作用。讨论如何隔离和保障不同切片的性能。 CU/DU分离与边缘计算（MEC）： 介绍5G RAN向云化/虚拟化演进的趋势（CU/DU分离），以及MEC如何将计算能力下沉到网络边缘，以满足低时延业务需求。 第四部分：网络运维、自动化与故障诊断 本部分是实践环节的升华，关注现代网络运维的效率提升和自动化水平。 第七章：网络自动化与可编程性 网络编程基础： 介绍Python在网络自动化中的地位。重点学习使用Netmiko、NAPALM等库与网络设备进行交互，实现批量配置下发。 基于模型的配置管理： 详细讲解网络配置的“期望状态”管理理念。应用YANG数据模型和NETCONF/RESTCONF协议实现配置的原子性和可回滚性。 Ansible在网络运维中的应用： 编写实用的Ansible Playbook，实现设备发现、软件升级、配置备份和端口状态校验等自动化任务。 第八章：高级故障诊断与性能分析 Layer 1/2/3故障排查流程： 针对光路告警、MAC地址漂移、路由黑洞等常见问题，建立系统的排查SOP（标准操作程序）。强调使用专业的测试仪表（如光时域反射仪OTDR、协议分析仪）。 网络性能基准与KPI分析： 定义关键性能指标（KPIs），如丢包率、时延抖动、吞吐量。教授如何通过长时间采集数据，识别网络瓶颈（如CPU饱和、链路拥塞）。 安全态势感知与异常检测： 介绍基于NetFlow/sFlow数据的流量分析技术，用于识别DDoS攻击、端口扫描等网络异常行为，并集成到自动化告警系统中。 总结与展望： 本书的最终目标是培养读者将理论知识快速转化为工程实践的能力。通过大量的案例分析和模块化的知识结构，读者将能够自信地参与到现代通信网络的设计、实施、优化和维护工作中，为迎接万物互联时代带来的技术挑战做好准备。本书内容完全聚焦于光通信、IP路由、无线接入以及网络自动化前沿技术，与电工技术中的电力系统、电机控制、低压电器安装等主题无任何交叉或重叠。
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