目錄
前言
第一篇 網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)
第1章 緒論 3
1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本概念及基本要素 3
1.2 網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的歷史 5
1.3 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要指標(biāo) 8
1.4 通信協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)制定的主要國際組織和機(jī)構(gòu) 11
1.5 本章小結(jié) 13
思考題與習(xí)題 14
參考文獻(xiàn) 14
第2章 網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 15
2.1 排隊(duì)論基礎(chǔ) 15
2.1.1 排隊(duì)系統(tǒng)的基本模型 15
2.1.2 通信網(wǎng)絡(luò)中常用的隨機(jī)過程 20
2.1.3 馬爾可夫鏈 25
2.1.4 M/M/n排隊(duì)模型 29
2.1.5 M/G/1排隊(duì)模型 39
2.1.6 排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 48
2.1.7 排隊(duì)論基礎(chǔ)小結(jié) 54
2.2 圖論基礎(chǔ) 55
2.2.1 圖的基本概念 56
2.2.2 圖的矩陣表示 64
2.2.3 網(wǎng)絡(luò)中常用的圖論算法 72
2.2.4 網(wǎng)絡(luò)的極大流分析 78
2.2.5 圖論基礎(chǔ)小結(jié) 83
2.3 最優(yōu)化方法 85
2.3.1 最優(yōu)化的基本概念 85
2.3.2 幾個數(shù)學(xué)基本概念 86
2.3.3 線性規(guī)劃問題 89
2.3.4 非線性規(guī)劃問題 92
2.3.5 一維搜索 96
2.3.6 無約束問題最優(yōu)化方法 99
2.3.7 約束問題最優(yōu)化方法 103
2.3.8 啟發(fā)式算法 107
2.3.9 最優(yōu)化方法在無線通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的示例 109
2.3.10 最優(yōu)化方法小結(jié) 111
2.4 博弈論基礎(chǔ) 112
2.4.1 博弈論簡介 112
2.4.2 非合作博弈 113
2.4.3 合作博弈 115
2.4.4 常用博弈模型介紹 116
2.4.5 博弈論在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 120
2.4.6 博弈論小結(jié) 126
思考題與習(xí)題 126
參考文獻(xiàn) 132
第3章 網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)基礎(chǔ) 134
3.1 傳輸信道 134
3.1.1 信道的基本概念 134
3.1.2 恒參信道 135
3.1.3 隨參信道 136
3.1.4 空-時無線信道 138
3.2 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 141
3.3 傳輸差錯控制 144
3.3.1 選擇差錯控制方式的基本因素 144
3.3.2 差錯控制的基本概念 145
3.4 路由技術(shù) 149
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息 149
3.4.2 網(wǎng)絡(luò)路由計(jì)算和選擇 153
3.5 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流的自相似模型 154
3.5.1 自相似性的基本概念 154
3.5.2 自相似性的性質(zhì) 158
3.5.3 數(shù)據(jù)通信量的自相似性 160
3.5.4 通信量的自相似特性對排隊(duì)系統(tǒng)的影響 161
3.5.5 自相似過程的參數(shù)估計(jì) 162
3.6 流量管理與擁塞控制 164
3.6.1 流量管理問題 164
3.6.2 流量管理與擁塞控制的基本方式 164
3.6.3 接入控制 165
3.7 交換與分組調(diào)度方法 168
3.7.1 節(jié)點(diǎn)內(nèi)的分組交換 169
3.7.2 端口的分組調(diào)度 172
3.8 用戶的移動管理方法 178
3.8.1 移動代理方式 179
3.8.2 歸屬地登記方式 179
3.9 本章小結(jié) 179
思考題與習(xí)題 180
參考文獻(xiàn) 181
第4章 通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的層次模型 182
4.1 ISO的OSI七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型 183
4.2 OSI參考模型的層與層間體系結(jié)構(gòu) 186
4.3 層與層實(shí)體間的服務(wù)原語 187
4.4 TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型 189
4.5 本章小結(jié) 194
思考題與習(xí)題 194
參考文獻(xiàn) 195
第5章 通信網(wǎng)絡(luò)仿真概述 196
5.1 網(wǎng)絡(luò)仿真的基本概念 196
5.2 常見的網(wǎng)絡(luò)仿真工具及工作原理 197
5.3 網(wǎng)絡(luò)仿真工作流程 198
5.4 本章小結(jié) 200
思考題與習(xí)題 200
參考文獻(xiàn) 200
第二篇 網(wǎng)絡(luò)通信的基本技術(shù)與協(xié)議
第6章 公用電話交換網(wǎng) 203
6.1 PSTN的典型結(jié)構(gòu) 203
6.2 PSTN的程控交換機(jī)基本結(jié)構(gòu) 204
6.3 PSTN的信號及呼叫過程 206
6.4 PSTN的數(shù)據(jù)傳輸 208
6.5 PSTN的演進(jìn)技術(shù) 208
6.5.1 ISDN 208
6.5.2 智能網(wǎng)技術(shù) 211
6.6 本章小結(jié) 213
思考題與習(xí)題 213
參考文獻(xiàn) 213
第7章 移動通信網(wǎng)絡(luò) 214
7.1 2G移動通信系統(tǒng) 215
7.1.1 移動通信系統(tǒng)的基本組成 215
7.1.2 移動通信的基本工作過程 216
7.2 3G移動通信系統(tǒng) 220
7.2.1 3G接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通用協(xié)議模型 221
7.2.2 3G無線接口協(xié)議與基本功能 224
7.3 LTE/4G移動通信系統(tǒng) 228
7.3.1 LTE/4G接入網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與演進(jìn)通用協(xié)議模型 228
7.3.2 LTE/4G無線接口協(xié)議及其基本功能 231
7.4 5G 移動通信系統(tǒng)展望 234
7.4.1 5G移動通信系統(tǒng)研發(fā)路線圖 234
7.4.2 5G核心技術(shù) 235
7.5 本章小結(jié) 237
思考題與習(xí)題 237
參考文獻(xiàn) 238
第8章 電信支撐網(wǎng) 239
8.1 信令系統(tǒng)和信令網(wǎng) 239
8.2 同步系統(tǒng)和數(shù)字同步網(wǎng) 241
8.3 本章小結(jié) 245
思考題與習(xí)題 245
參考文獻(xiàn) 245
第9章 計(jì)算機(jī)接入網(wǎng) 246
9.1 計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)的主要類型 246
9.2 IEEE 802系列協(xié)議規(guī)范 250
9.3 802.3協(xié)議規(guī)范與局域網(wǎng) 253
9.4 802.11協(xié)議規(guī)范與無線局域網(wǎng) 255
9.4.1 802.11協(xié)議系列規(guī)范 255
9.4.2 802.11協(xié)議參考模型及功能 257
9.4.3 802.11的基本工作模式 260
9.4.4 802.11的Mesh工作模式 263
9.4.5 802.11中的隱藏節(jié)點(diǎn)和暴露節(jié)點(diǎn)問題及解決方法 268
9.4.6 802.11物理層特性 269
9.5 802.16協(xié)議規(guī)范與無線城域網(wǎng) 270
9.5.1 802.16協(xié)議系列規(guī)范 270
9.5.2 802.16協(xié)議參考模型及功能 271
9.5.3 802.16傳輸媒介的訪問管理 275
9.5.4 802.16業(yè)務(wù)類型和服務(wù)管理 278
9.5.5 802.16的Mesh工作模式 282
9.5.6 802.16的物理層特性 290
9.6 本章小結(jié) 291
思考題與習(xí)題 291
參考文獻(xiàn) 292
第10章 IP網(wǎng)技術(shù) 293
10.1 TCP/IP 294
10.1.1 TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)層 295
10.1.2 TCP/IP的傳輸層 320
10.1.3 IP網(wǎng)中實(shí)時業(yè)務(wù)傳輸控制協(xié)議 326
10.1.4 TCP/IP的發(fā)展 332
10.2 IP網(wǎng)的QoS技術(shù) 333
10.2.1 IP網(wǎng)的QoS概念 333
10.2.2 資源預(yù)留協(xié)議與綜合服務(wù) 334
10.2.3 區(qū)分服務(wù) 343
10.2.4 綜合服務(wù)與區(qū)分服務(wù)的整合問題 349
10.2.5 本節(jié)小結(jié) 351
10.3 移動IP 351
10.3.1 移動IP的基本概念 351
10.3.2 移動IP的工作原理 353
10.3.3 移動IP的主要控制消息 363
10.3.4 移動IP小結(jié) 368
10.4 IPv6協(xié)議 368
10.4.1 IPv6協(xié)議概述 368
10.4.2 IPv6報(bào)文結(jié)構(gòu) 370
10.4.3 IPv6編址方式 376
10.4.4 IPv6的網(wǎng)絡(luò)管理消息協(xié)議 380
10.4.5 IPv6的地址配置 386
10.4.6 互聯(lián)網(wǎng)從IPv4到IPv6的演進(jìn) 388
10.5 本章小結(jié) 393
思考題與習(xí)題 393
參考文獻(xiàn) 395
第11章 通信系統(tǒng)的骨干網(wǎng)技術(shù) 396
11.1 ATM技術(shù) 396
11.1.1 ATM技術(shù)的產(chǎn)生背景和主要協(xié)議規(guī)范 396
11.1.2 ATM的基本工作原理和主要特性 397
11.1.3 ATM協(xié)議的參考模型 399
11.1.4 ATM交換技術(shù) 415
11.1.5 ATM網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量管理與擁塞控制 421
11.1.6 ATM網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 436
11.1.7 ATM技術(shù)小結(jié) 443
11.2 多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù) 444
11.2.1 MPLS的產(chǎn)生背景與有關(guān)協(xié)議規(guī)范 444
11.2.2 MPLS網(wǎng)絡(luò)的基本組成與特性 445
11.2.3 標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議 451
11.2.4 MPLS的路由方法 454
11.2.5 基于ATM技術(shù)的MPLS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 455
11.2.6 MPLS技術(shù)小結(jié) 457
11.3 NGN與軟交換技術(shù) 458
11.3.1 NGN與軟交換技術(shù)的概念 458
11.3.2 基于軟交換的NGN 459
11.3.3 軟交換系統(tǒng)中的主要協(xié)議 463
11.3.4 軟交換工作過程示例 465
11.3.5 本節(jié)小結(jié) 467
11.4 SDN 467
11.4.1 SDN的概念 467
11.4.2 SDN體系結(jié)構(gòu)簡介 467
11.4.3 OpenFlow協(xié)議 470
11.4.4 OpenFlow交換機(jī) 473
11.4.5 NFV 474
11.4.6 SDN及NFV發(fā)展面臨的主要問題 478
11.4.7 軟件定義網(wǎng)絡(luò)小結(jié) 479
思考題與習(xí)題 479
參考文獻(xiàn) 481
第三篇 通信網(wǎng)絡(luò)的管理與應(yīng)用
第12章 通信網(wǎng)絡(luò)管理 485
12.1 通信網(wǎng)絡(luò)管理概述 485
12.2 網(wǎng)絡(luò)管理的標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議 486
12.3 OSI網(wǎng)絡(luò)管理框架 486
12.3.1 OSI公共信息服務(wù)CMIS 486
12.3.2 公共管理信息協(xié)議CMIP 489
12.3.3 OSI管理信息結(jié)構(gòu) 490
12.4 電信管理網(wǎng) 493
12.4.1 TMN功能 493
12.4.2 TMN信息體系結(jié)構(gòu) 495
12.5 互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理 495
12.5.1 基于SNMP的管理框架 495
12.5.2 SNMP參考模型 496
12.5.3 SNMP的管理信息結(jié)構(gòu) 497
12.5.4 SNMP 497
12.5.5 管理信息庫 499
12.5.6 SNMP與CMIP比較 500
12.6 網(wǎng)絡(luò)管理的應(yīng)用 501
12.6.1 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測 501
12.6.2 流量檢測 502
12.6.3 故障管理 505
12.6.4 流量管理 508
思考題與習(xí)題 511
參考文獻(xiàn) 511
第13章 通信網(wǎng)絡(luò)安全 513
13.1 網(wǎng)絡(luò)安全定義及相關(guān)術(shù)語 513
13.1.1 網(wǎng)絡(luò)安全的定義 513
13.1.2 相關(guān)術(shù)語概念 514
13.2 加密傳輸體系 516
13.2.1 對稱加密 516
13.2.2 非對稱加密 517
13.2.3 混合加密 518
13.2.4 密鑰管理 519
13.2.5 公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 523
13.3 傳輸層安全 526
13.3.1 SSL協(xié)議 526
13.3.2 TLS協(xié)議 528
13.4 應(yīng)用層安全 529
13.4.1 電子郵件安全 529
13.4.2 Web安全 531
13.5 防火墻與入侵檢測 534
13.5.1 防火墻 534
13.5.2 入侵檢測 535
思考題與習(xí)題 537
參考文獻(xiàn) 537
第14章 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 538
14.1 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議 538
14.1.1 HTTP 538
14.1.2 郵件傳輸協(xié)議 540
14.1.3 郵件訪問協(xié)議IMAP/POP3 541
14.1.4 FTP 542
14.1.5 域名系統(tǒng) 543
14.2 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展 545
14.3 社交媒體 547
14.3.1 即時通信 547
14.3.2 微博/微信 548
14.3.3 網(wǎng)絡(luò)論壇 549
14.4 搜索引擎 549
14.4.1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲 549
14.4.2 倒排索引 551
14.4.3 檢索服務(wù) 552
14.5 多媒體應(yīng)用 554
14.5.1 網(wǎng)絡(luò)新聞 554
14.5.2 流媒體 555
14.5.3 網(wǎng)絡(luò)游戲 557
14.6 電子商務(wù) 558
14.6.1 網(wǎng)絡(luò)購物 558
14.6.2 網(wǎng)上支付 561
14.6.3 網(wǎng)上銀行 561
14.6.4 在線旅游 562
思考題與習(xí)題 564
參考文獻(xiàn) 564
第15章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 565
15.1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 565
15.1.1 感知層功能及關(guān)鍵技術(shù) 565
15.1.2 網(wǎng)絡(luò)層功能及關(guān)鍵技術(shù) 566
15.1.3 應(yīng)用層功能及關(guān)鍵技術(shù) 567
15.2 傳感器與檢測技術(shù) 567
15.2.1 射頻識別RFID技術(shù) 567
15.2.2 傳感器技術(shù) 569
15.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 571
15.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 571
15.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征 574
15.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域 575
15.4 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合與管理 575
15.4.1 數(shù)據(jù)存儲 576
15.4.2 數(shù)據(jù)融合 577
15.5 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 577
15.5.1 智能家居 578
15.5.2 智能交通 579
15.5.3 醫(yī)療健康 579
思考題與習(xí)題 580
參考文獻(xiàn) 580
第16章 云計(jì)算與云服務(wù) 581
16.1 基本概念與術(shù)語 581
16.1.1 云計(jì)算特性 581
16.1.2 角色 582
16.1.3 云部署模型 582
16.2 云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施 583
16.3 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 584
16.3.1 虛擬化技術(shù) 584
16.3.2 云存儲 585
16.3.3 編程模型 587
16.4 云計(jì)算的分層體系 588
16.4.1 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS 589
16.4.2 平臺即服務(wù)PaaS 589
16.4.3 軟件即服務(wù)SaaS 589
16.5 云計(jì)算的應(yīng)用 590
16.5.1 IaaS服務(wù) 590
16.5.2 PaaS服務(wù) 591
16.5.3 SaaS服務(wù) 591
思考題與習(xí)題 591
參考文獻(xiàn) 591
縮寫對照表 593