目錄
前言
第一篇 網(wǎng)絡通信基礎
第1章 緒論 3
1.1 網(wǎng)絡的基本概念及基本要素 3
1.2 網(wǎng)絡通信發(fā)展的歷史 5
1.3 通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的主要指標 8
1.4 通信協(xié)議及標準制定的主要國際組織和機構 11
1.5 本章小結 13
思考題與習題 14
參考文獻 14
第2章 網(wǎng)絡通信的數(shù)學基礎 15
2.1 排隊論基礎 15
2.1.1 排隊系統(tǒng)的基本模型 15
2.1.2 通信網(wǎng)絡中常用的隨機過程 20
2.1.3 馬爾可夫鏈 25
2.1.4 M/M/n排隊模型 29
2.1.5 M/G/1排隊模型 39
2.1.6 排隊網(wǎng)絡系統(tǒng) 48
2.1.7 排隊論基礎小結 54
2.2 圖論基礎 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)絡中常用的圖論算法 72
2.2.4 網(wǎng)絡的極大流分析 78
2.2.5 圖論基礎小結 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)絡中應用的示例 109
2.3.10 最優(yōu)化方法小結 111
2.4 博弈論基礎 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)絡中的應用 120
2.4.6 博弈論小結 126
思考題與習題 126
參考文獻 132
第3章 網(wǎng)絡通信的技術基礎 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)絡的拓撲結構與特點 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 149
3.4.1 網(wǎng)絡狀態(tài)信息 149
3.4.2 網(wǎng)絡路由計算和選擇 153
3.5 數(shù)據(jù)業(yè)務流的自相似模型 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系統(tǒng)的影響 161
3.5.5 自相似過程的參數(shù)估計 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 179
思考題與習題 180
參考文獻 181
第4章 通信網(wǎng)絡協(xié)議的層次模型 182
4.1 ISO的OSI七層網(wǎng)絡協(xié)議模型 183
4.2 OSI參考模型的層與層間體系結構 186
4.3 層與層實體間的服務原語 187
4.4 TCP/IP的網(wǎng)絡結構模型 189
4.5 本章小結 194
思考題與習題 194
參考文獻 195
第5章 通信網(wǎng)絡仿真概述 196
5.1 網(wǎng)絡仿真的基本概念 196
5.2 常見的網(wǎng)絡仿真工具及工作原理 197
5.3 網(wǎng)絡仿真工作流程 198
5.4 本章小結 200
思考題與習題 200
參考文獻 200
第二篇 網(wǎng)絡通信的基本技術與協(xié)議
第6章 公用電話交換網(wǎng) 203
6.1 PSTN的典型結構 203
6.2 PSTN的程控交換機基本結構 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的演進技術 208
6.5.1 ISDN 208
6.5.2 智能網(wǎng)技術 211
6.6 本章小結 213
思考題與習題 213
參考文獻 213
第7章 移動通信網(wǎng)絡 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)結構與通用協(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)結構與演進通用協(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 235
7.5 本章小結 237
思考題與習題 237
參考文獻 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 245
思考題與習題 245
參考文獻 245
第9章 計算機接入網(wǎng) 246
9.1 計算機接入網(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)點和暴露節(jié)點問題及解決方法 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)務類型和服務管理 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 291
思考題與習題 291
參考文獻 292
第10章 IP網(wǎng)技術 293
10.1 TCP/IP 294
10.1.1 TCP/IP的網(wǎng)絡層 295
10.1.2 TCP/IP的傳輸層 320
10.1.3 IP網(wǎng)中實時業(yè)務傳輸控制協(xié)議 326
10.1.4 TCP/IP的發(fā)展 332
10.2 IP網(wǎng)的QoS技術 333
10.2.1 IP網(wǎng)的QoS概念 333
10.2.2 資源預留協(xié)議與綜合服務 334
10.2.3 區(qū)分服務 343
10.2.4 綜合服務與區(qū)分服務的整合問題 349
10.2.5 本節(jié)小結 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 368
10.4 IPv6協(xié)議 368
10.4.1 IPv6協(xié)議概述 368
10.4.2 IPv6報文結構 370
10.4.3 IPv6編址方式 376
10.4.4 IPv6的網(wǎng)絡管理消息協(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 388
10.5 本章小結 393
思考題與習題 393
參考文獻 395
第11章 通信系統(tǒng)的骨干網(wǎng)技術 396
11.1 ATM技術 396
11.1.1 ATM技術的產(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 415
11.1.5 ATM網(wǎng)絡的業(yè)務量管理與擁塞控制 421
11.1.6 ATM網(wǎng)絡的應用 436
11.1.7 ATM技術小結 443
11.2 多協(xié)議標簽交換技術 444
11.2.1 MPLS的產(chǎn)生背景與有關協(xié)議規(guī)范 444
11.2.2 MPLS網(wǎng)絡的基本組成與特性 445
11.2.3 標簽分發(fā)協(xié)議 451
11.2.4 MPLS的路由方法 454
11.2.5 基于ATM技術的MPLS網(wǎng)絡系統(tǒng) 455
11.2.6 MPLS技術小結 457
11.3 NGN與軟交換技術 458
11.3.1 NGN與軟交換技術的概念 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 467
11.4 SDN 467
11.4.1 SDN的概念 467
11.4.2 SDN體系結構簡介 467
11.4.3 OpenFlow協(xié)議 470
11.4.4 OpenFlow交換機 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)絡小結 479
思考題與習題 479
參考文獻 481
第三篇 通信網(wǎng)絡的管理與應用
第12章 通信網(wǎng)絡管理 485
12.1 通信網(wǎng)絡管理概述 485
12.2 網(wǎng)絡管理的標準及協(xié)議 486
12.3 OSI網(wǎng)絡管理框架 486
12.3.1 OSI公共信息服務CMIS 486
12.3.2 公共管理信息協(xié)議CMIP 489
12.3.3 OSI管理信息結構 490
12.4 電信管理網(wǎng) 493
12.4.1 TMN功能 493
12.4.2 TMN信息體系結構 495
12.5 互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡管理 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的管理信息結構 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)絡管理的應用 501
12.6.1 網(wǎng)絡監(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
思考題與習題 511
參考文獻 511
第13章 通信網(wǎng)絡安全 513
13.1 網(wǎng)絡安全定義及相關術語 513
13.1.1 網(wǎng)絡安全的定義 513
13.1.2 相關術語概念 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 公鑰基礎設施 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
思考題與習題 537
參考文獻 537
第14章 互聯(lián)網(wǎng)應用 538
14.1 互聯(lián)網(wǎng)應用層協(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)絡論壇 549
14.4 搜索引擎 549
14.4.1 網(wǎng)絡爬蟲 549
14.4.2 倒排索引 551
14.4.3 檢索服務 552
14.5 多媒體應用 554
14.5.1 網(wǎng)絡新聞 554
14.5.2 流媒體 555
14.5.3 網(wǎng)絡游戲 557
14.6 電子商務 558
14.6.1 網(wǎng)絡購物 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
思考題與習題 564
參考文獻 564
第15章 物聯(lián)網(wǎng)應用 565
15.1 物聯(lián)網(wǎng)體系結構 565
15.1.1 感知層功能及關鍵技術 565
15.1.2 網(wǎng)絡層功能及關鍵技術 566
15.1.3 應用層功能及關鍵技術 567
15.2 傳感器與檢測技術 567
15.2.1 射頻識別RFID技術 567
15.2.2 傳感器技術 569
15.3 無線傳感器網(wǎng)絡 571
15.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構 571
15.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特征 574
15.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡應用領域 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
思考題與習題 580
參考文獻 580
第16章 云計算與云服務 581
16.1 基本概念與術語 581
16.1.1 云計算特性 581
16.1.2 角色 582
16.1.3 云部署模型 582
16.2 云計算的基礎設施 583
16.3 云計算關鍵技術 584
16.3.1 虛擬化技術 584
16.3.2 云存儲 585
16.3.3 編程模型 587
16.4 云計算的分層體系 588
16.4.1 基礎設施即服務IaaS 589
16.4.2 平臺即服務PaaS 589
16.4.3 軟件即服務SaaS 589
16.5 云計算的應用 590
16.5.1 IaaS服務 590
16.5.2 PaaS服務 591
16.5.3 SaaS服務 591
思考題與習題 591
參考文獻 591
縮寫對照表 593