Modeling and Analysis of Telecommunications Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Jeremiah F. Hayes

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2004-02-23

价格:USD 111.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471348450

丛书系列:

图书标签:

• 电信网络
• 网络建模
• 网络分析
• 排队论
• 性能评估
• 通信理论
• 随机过程
• 仿真
• 优化
• 协议分析

书籍名称：高级通信网络设计与优化 主题领域： 本书深入探讨了现代通信网络的架构、设计原理、性能评估以及优化策略，重点关注了下一代移动通信系统（如5G及未来演进技术）、光网络、软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等前沿领域。 核心内容概述： 本书旨在为网络工程师、系统架构师以及电信领域的研究人员提供一个全面且实用的技术指南。它不仅涵盖了通信网络的基本理论框架，更聚焦于如何将这些理论应用于构建高效、可靠、安全且具有成本效益的实际网络基础设施。全书结构严谨，内容深度适中，力求在理论的严谨性与工程实践的可操作性之间找到完美的平衡点。 第一部分：现代通信网络基础与架构演进 本部分首先回顾了通信网络的基本组成要素，如物理层、数据链路层、网络层和传输层的功能与协议栈。随后，重点分析了当前通信网络面临的主要挑战，包括爆炸式增长的数据流量、对超低延迟和超高可靠性的需求（eMBB, mMTC, uRLLC），以及异构网络环境的复杂性。 详细讨论了从2G/3G/4G向5G及未来6G过渡的关键技术驱动力。特别地，对5G架构进行了深入剖析，包括新的空口技术（如大规模MIMO、波束赋形）、核心网的云化（EPC向5GC的演进）、服务化架构（SBA）的设计哲学。我们阐述了网络切片（Network Slicing）如何通过虚拟化技术实现为不同应用场景提供定制化的网络服务质量（QoS）保障，这是实现垂直行业赋能的关键技术。 第二部分：核心网络功能与虚拟化技术 本部分聚焦于网络架构的软化与智能化趋势。我们详细介绍了软件定义网络（SDN）的核心概念，包括控制平面与数据平面的分离、集中式控制器的作用以及南向（如OpenFlow）和北向接口的设计规范。本书将SDN视为简化复杂网络管理、实现动态资源调度的重要工具。 紧接着，深入探讨了网络功能虚拟化（NFV）。我们解释了NFV如何通过将传统硬件设备的功能（如防火墙、负载均衡器）转化为软件实例（VNFs），部署在通用硬件（COTS）上，从而提高部署的灵活性、降低资本支出（CAPEX）和运营支出（OPEX）。本书详细分析了NFV基础设施（NFVI）、VNF管理器（VNFM）以及MANO（管理与编排）框架的相互作用和关键挑战，如VNF的性能优化和生命周期管理。 第三部分：无线接入网络的高级设计与优化 本部分将重点放在了无线系统的性能提升上。我们首先复习了正交频分多址（OFDM）及其在LTE和5G中的应用，随后转向更先进的空域资源管理技术。 对大规模多输入多输出（Massive MIMO）的原理进行了细致的推导和分析，包括信道估计的复杂性、预编码技术的选择及其对频谱效率的提升作用。 随后，本书讨论了网络密集化带来的挑战，例如小基站（Small Cells）部署的规划、干扰管理策略（如ICIC、CoMP）的实现，以及异构网络（HetNets）中层级架构（Hierarchical Architecture）的设计原则。我们还探讨了移动边缘计算（MEC）的网络部署模型，分析了如何将计算和存储资源下沉到网络边缘，以满足自动驾驶和工业物联网对极低延迟的需求。 第四部分：光网络与骨干承载网 在承载网部分，本书转向了高速、大容量传输技术的应用。重点介绍了下一代光传输网络的技术演进，包括相干光通信技术的原理（如调制格式的选择、色散和偏振模色散的补偿）。 详细分析了波分复用（WDM）系统的设计参数，包括通道间隔、光放大器（EDFA/Raman）的部署策略，以及如何通过先进的软件定义光层（SD-Lightwave）实现光资源的动态配置和保护切换。 此外，本书还涵盖了对IP/MPLS骨干网的深度理解。探讨了基于标签交换的多协议标签交换（MPLS）在VPN服务、流量工程（TE）中的应用。重点讨论了如何利用RSVP-TE和Segment Routing（SR）来构建确定性的、可编程的承载网络，以更好地支持上层虚拟化网络的需求。 第五部分：网络性能评估与可靠性保障 性能评估是网络优化的前提。本部分提供了分析通信系统性能的数学工具。内容包括排队论在分组交换网络中的应用（如M/M/1, M/G/1模型）、丢包率（PLR）和端到端延迟的计算方法。 对于可靠性，本书详细阐述了冗余设计和保护恢复机制。分析了环形、网状拓扑结构下的保护和倒换时间指标（如1:1, 1+1保护），以及在SDN/NFV环境中，如何实现基于控制面的快速故障检测和自动恢复策略，以满足关键业务对“五个九”甚至更高可用性的要求。 第六部分：安全与智能化运维 现代网络面临日益严峻的安全威胁。本部分探讨了通信网络中的安全挑战，包括物理层安全（如窃听检测）、密钥管理、以及针对网络控制和管理平面的攻击（如DDoS攻击、恶意VNF注入）。我们讨论了基于加密和认证机制的解决方案，并强调了零信任架构在未来网络安全设计中的重要性。 最后，本书展望了网络运维的未来方向——自动化与人工智能（AI）。我们将探讨如何利用机器学习技术对海量网络数据（如性能指标、告警日志）进行分析，实现故障的预测性维护、根因分析（RCA）的自动化，以及基于强化学习的网络资源动态分配策略，从而推动网络向自配置、自愈合、自优化的“自治网络”演进。 目标读者： 本书适合具有通信、电子信息工程或计算机科学背景的高年级本科生、研究生，以及在电信运营商、设备制造商或大型企业网络部门工作的资深工程师和技术管理者。阅读本书不需要预先掌握特定厂商的私有设备操作知识，而是侧重于通用的、跨平台的网络工程原理和技术框架。

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坦率地说，我对这类技术手册的期望总是很高的，毕竟市面上的教材太多了，很多都停留在“能用”的层面，缺乏“深刻”的洞察力。《Modeling and Analysis of Telecommunications Networks》这个标题暗示了它可能涵盖了从传统交换网络到现代IP骨干网的演进过程中的关键瓶颈分析。我特别想知道作者是如何处理异构网络环境下的性能建模问题的。现在的网络接入方式五花八门，光纤、无线、卫星交织在一起，如何建立一个统一的框架来评估整体服务的质量（QoS）和体验（QoE）是一个巨大的挑战。我希望书中能包含对新兴技术，比如软件定义网络（SDN）的控制平面与数据平面之间的交互延迟进行建模的章节，这直接关系到网络的实时响应能力。此外，如果它能提供一套关于如何选择合适的性能度量基准的指南——因为不同的应用场景对延迟和抖动的容忍度天差地别——那就太棒了。我期待的不是堆砌公式，而是公式背后的设计哲学和实际工程决策的指导意义。这本书如果能让我理解网络“为什么是现在这个样子”，而不是仅仅告诉我“它现在是这个样子”，才算真正达到了我的要求。

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读完一些偏重软件实现的指南后，我急需回归到更基础的、更贴近物理层和介质访问控制层面的严谨分析。《Modeling and Analysis of Telecommunications Networks》这个书名让我联想到香农的极限、排队论的经典理论如何被巧妙地应用于分析共享信道的竞争访问。我希望它能详细解析IEEE 802.11系列协议（Wi-Fi）在多用户环境下的实际吞吐量受限于隐藏终端和冲突的数学推导过程。更进一步，我希望看到如何通过调整参数（比如退避时间或重试次数）来优化这些协议的性能边界。对于无线通信，信道衰落和干扰是一个核心难题，这本书是否提供了针对瑞利衰落或莱斯衰落信道下的系统级建模方法？我尤其关注那些能清晰展示理论分析结果与真实世界测量数据之间差异的案例研究。如果作者能用清晰的数学语言，解释为什么在某些情况下，增加更多的用户反而会降低整体系统的效率，那这本书就成功地教会了我电信网络设计的反直觉之处。

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作为一名对网络安全领域同样感兴趣的读者，我也会审视这本书在处理网络健壮性和抗攻击能力方面的建模方法。通信网络的安全不仅是加密的问题，更是系统层面的弹性问题。我期待看到如何使用概率模型来量化拒绝服务（DoS）攻击对网络吞吐量的削弱程度，或者如何通过建模来评估冗余路径设计在面对关键节点失效时的恢复时间。如果这本书能将网络流的分析与资源消耗（如能耗和计算资源）的优化结合起来，那就更具前瞻性了。《Modeling and Analysis of Telecommunications Networks》必须超越传统的“流量工程”，进入到“韧性工程”的范畴。我非常好奇，它会如何处理数据包级别的错误传播和纠错机制在整个网络层面的聚合效应。如果它能提供一套工具集，帮助我们预测在不同网络负载和攻击强度下，关键业务（比如应急通信）的性能衰减曲线，那么它就不仅仅是一本理论书，更是一本实用的风险评估手册。这种跨学科的视角，是我在寻找的稀缺价值。

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我对网络运维和优化有着持续的关注，因此，我对《Modeling and Analysis of Telecommunications Networks》这本书的实用性有着很高的期待，但这种实用性必须建立在坚实的理论基础之上。我希望看到如何将复杂的网络拓扑映射为可计算的数学结构，并利用这些结构进行高效的资源分配。例如，在光网络中，波长冲突和路径选择的优化问题，通常可以转化为复杂的组合优化问题。这本书是否提供了有效的启发式算法或近似解法来处理NP难问题？我更关心的是，书中介绍的分析方法是否能够适应不断增长的网络规模。传统的集中式建模方法在超大规模网络中往往计算量过大，我希望看到分布式或分层建模的视角。最后，一本优秀的分析书籍应该引导读者思考未来的网络演进方向，例如，量子网络或智能反射面（RIS）技术对现有性能模型会带来怎样的颠覆性改变。如果这本书能提供一个批判性的视角，审视现有模型在应对未来万亿级连接时的局限性，并展望新的建模范式，那么它无疑就是一本里程碑式的作品。

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这本《Modeling and Analysis of Telecommunications Networks》听起来就像是为那些沉浸在网络拓扑结构和信号传输奥秘中的硬核工程师量身定制的“宝典”。我一直在寻找一本能深入剖析现代通信系统底层逻辑的书籍，而不是那种泛泛而谈的介绍性读物。我希望它能提供详尽的数学模型和仿真案例，比如如何用马尔可夫链精确描述排队延迟，或者如何运用图论工具来优化路由选择。我期待看到复杂的性能指标，比如端到端的可靠性、吞吐量的极限分析，以及在面对突发流量时的动态负载平衡策略。如果它能清晰地阐述5G切片技术的资源隔离机制背后的数学原理，或者如何运用随机过程来预测频谱效率的变化，那这本书的价值就无可估量了。我更看重的是那些可以立即应用到实际网络设计和故障诊断中的量化分析方法，而不是停留在概念层面。我希望这本书能迫使我运用严谨的分析工具去审视那些看似简单的网络现象，揭示其背后的复杂性，并且提供一套解决这些复杂问题的系统性框架。对于那些需要进行容量规划和网络优化的专业人士来说，一本真正扎实的建模分析书籍是不可或缺的。

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