Queuing Theory and Telecommunications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer-Verlag New York Inc

作者:Giambene, Giovanni

出品人:

页数:608

译者:

出版时间:2005-5

价格:$ 145.77

装帧:HRD

isbn号码:9780387240657

丛书系列:

图书标签:

• 排队论
• 电信
• 网络性能
• 随机过程
• 概率模型
• 性能分析
• 通信网络
• 运筹学
• 数学建模
• 计算机网络

深度解析：现代通信网络中的排队论应用 本书并非专注于“排队论与电信”这一特定组合，而是从更广阔的视角，深入探讨排队论——这一研究系统中等待队列行为的数学分支——在现代通信网络设计、分析与优化中的核心作用。本书旨在为读者提供一个全面且深入的理解框架，揭示排队论如何成为理解和改进我们日常通信体验的关键工具。 第一部分：排队论的基石 在现代通信网络的复杂图景中，数据流、用户请求、信道访问等无不涉及排队现象。本部分将为您奠定坚实的排队论理论基础。我们将从最基本的概念入手，介绍排队系统的构成要素：到达过程、服务过程、服务台以及队列规则。您将学习到各种经典的概率分布，如泊松过程和指数分布，它们是如何被用来精确描述通信网络中事件的发生频率和事件持续时间的。 本书将系统地介绍M/M/1、M/M/c、M/G/1等一系列基础排队模型。对于每一种模型，我们都将详尽分析其数学特性，包括到达率、服务率、系统容量、平均等待时间、平均队列长度以及系统吞吐量等关键性能指标。通过对这些模型的深入剖析，读者将能理解不同系统配置对性能产生的直接影响。例如，我们将探讨增加服务台数量（c）如何有效缓解网络拥堵，以及调整服务速率（μ）对缩短用户等待时间的意义。 此外，我们还将关注更复杂的排队系统，如带有有限队列容量的系统（M/M/1/K），以及优先级排队的模型。这些模型在真实的通信环境中具有广泛的应用，例如，如何为高优先级的信令消息分配优先处理权，以确保关键通信的及时性。 第二部分：通信网络中的排队场景 排队论的应用无处不在，本书将聚焦于通信网络中的典型场景，将抽象的理论与具体的实践相结合。 分组交换网络的建模与分析： 互联网、移动通信网络等都是典型的分组交换网络，其中数据被分割成数据包进行传输。每个数据包都需要在路由器、交换机等节点上进行处理和转发，而这些节点往往会因为瞬时流量的激增而形成等待队列。本书将使用排队论模型来分析数据包在路由器缓冲区中的延迟、丢包率等关键指标，并探讨如何通过调整缓冲区大小、调度算法来优化网络性能。 无线通信系统的吞吐量与延迟分析： 在蜂窝网络、Wi-Fi 等无线通信系统中，频谱资源有限，用户之间的干扰和共享是普遍现象。本书将介绍如何利用排队论来建模用户在无线信道上的接入过程，分析不同接入技术（如TDMA, CDMA, OFDMA）下的系统吞吐量和用户体验，以及如何通过动态信道分配、功率控制等手段来提高频谱利用效率。 呼叫中心与客服系统的性能优化： 尽管与传统电信网络有所区别，但呼叫中心和在线客服系统本质上也是一种服务系统，用户（来电者或在线用户）的请求（呼叫或消息）需要排队等待服务代表（客服人员）的处理。本书将探讨如何利用排队论模型来预测呼叫量、确定所需客服人员数量、分析平均等待时间，并为主动式服务（如语音导航、智能机器人）的设计提供理论依据，从而降低运营成本并提升客户满意度。 实时通信（VoIP, 视频会议）的QoS保障： 实时通信对网络的延迟和抖动要求极高，任何不必要的等待都可能导致通信质量的下降。本书将分析在这些场景下，排队论如何用于评估和设计能够提供端到端服务质量（QoS）的通信链路，以及如何通过流量整形、优先级调度等技术来满足实时通信的严格要求。 第三部分：高级排队技术与优化策略 在理解了基础理论和典型应用后，本书将进一步深入探讨更高级的排队论技术及其在通信网络优化中的应用。 仿真建模与性能评估： 复杂的通信系统往往难以用简单的解析模型完全描述。本书将介绍如何利用计算机仿真技术来构建通信网络模型，并通过仿真来评估不同设计方案下的系统性能。读者将学习到如何选择合适的仿真工具，设计仿真实验，以及如何分析仿真结果来做出最优决策。 随机分析与性能界限： 在某些情况下，精确的解析解可能难以获得。本书将介绍一些利用随机分析的方法来获得系统性能的界限，这对于在设计初期进行快速评估和理解系统行为的上限和下限非常有价值。 反馈控制与自适应系统： 现代通信网络需要具备一定的自适应能力，以应对动态变化的网络负载和环境。本书将探讨如何将排队论的分析结果应用于设计反馈控制系统，使网络能够根据实时的拥塞情况自动调整参数，例如动态地调整缓冲区大小、功率控制级别或信道分配策略，从而实现网络的自优化。 机器学习与排队论的融合： 随着人工智能技术的发展，机器学习与排队论的结合正成为新的研究热点。本书将初步探讨如何利用机器学习算法来预测网络流量、识别异常拥塞模式，以及基于这些预测来优化排队策略，从而进一步提升网络的智能化水平和应对能力。 总结 本书并非一本僵化的教科书，而是希望成为一本引导性的读物，帮助读者理解排队论作为一种强大的分析工具，如何深刻影响着我们构建和维护现代通信网络的方方面面。通过理论的严谨讲解，结合丰富的通信应用案例，本书旨在赋予读者分析和解决通信网络中复杂排队问题的能力，从而在通信系统设计、性能调优和未来技术发展中做出更明智的决策。无论您是网络工程师、系统设计师、还是对通信技术充满好奇的研究者，本书都将为您打开一扇理解现代通信网络内在运作机制的窗口。

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对于一个在电信行业工作了多年的工程师来说，市面上很多排队论的书籍都显得过于陈旧，它们描绘的世界是基于早期的电路交换时代。然而，这本书却展现出一种罕见的与时俱进的精神。作者非常敏锐地捕捉到了当前网络架构，比如基于分组交换和IP网络中流量突发性的特点，并相应地调整了建模侧重点。例如，书中对Bursty Traffic（突发流量）的建模和分析，远比我之前接触的许多教材要深入和贴合实际。它不仅讨论了传统的封包速率和缓冲区大小，还探讨了更现代的拥塞控制机制对排队性能的动态影响。阅读这些章节时，我感觉自己仿佛在与一位经验丰富的网络架构师进行深入的对话，他用数学语言阐述了为什么某些设计决策会导致性能瓶颈，以及如何通过精细的参数调整来规避这些问题。这本书无疑是连接纯粹数学理论与前沿网络工程实践之间的一座坚实桥梁，强烈推荐给所有从事核心网络设计和容量规划的专业人士。

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这本书的排版和图表质量，体现了出版方对学术严谨性的尊重。清晰的字体，合理的行距，以及大量高质量的图形辅助，使得长时间的阅读体验非常舒适。特别要提到的是，书中插图并非仅仅是美化，它们是理解抽象概念的关键辅助工具。例如，描述服务台理论中系统状态转移的图示，比单纯的文字描述要直观得多，让我瞬间领悟了稳态概率的含义。此外，作者在每一章末尾设置的“思考题与扩展阅读”部分，设计得非常巧妙。这些问题往往不是简单的计算，而是引导读者去思考模型的局限性，并尝试将其扩展到更复杂的现实场景中，这极大地激发了我主动探索的欲望。它成功地将一本教材转化成了一个自我学习和提升的平台。对于自学者而言，这本书提供的结构化学习路径和自我检验机制，是其不可多得的优点。它鼓励的不是死记硬背，而是批判性地应用理论。

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读完这本大部头，我最大的感受是作者在系统建模方面的功力深厚，简直令人叹为观止。他仿佛拥有将任何现实世界中的通讯拥堵现象，提炼成简洁、优雅的数学公式的魔力。书中对于不同排队网络结构的分类——从最基础的M/M/1到更复杂的网络拓扑——都进行了极其详尽的剖析。我尤其欣赏作者在推导关键公式时所采取的循序渐进的方法，每一步的假设和简化都被清晰地标注出来，这极大地帮助我辨识出在特定场景下，哪些模型是适用和精确的。书中关于延迟敏感型业务（如VoIP）和吞吐量敏感型业务（如数据传输）的区分处理，展现了作者对现代电信业务深刻的洞察力。相比其他一些只停留在理论推导的书籍，这本书的价值在于它将“如何计算”与“为何如此计算”紧密结合起来，让人在掌握工具的同时，也理解了工具背后的哲学。唯一略感遗憾的是，某些涉及到高级优化算法的部分，篇幅略显紧张，如果能再增加一些计算复杂度的讨论会更加完善。

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这本书的封面设计非常引人注目，色彩搭配沉稳又不失现代感，一看就知道是学术领域的重量级作品。我初次翻阅时，就被其中清晰的逻辑结构和详尽的论述方式所吸引。作者似乎非常擅长将复杂的数学模型以一种易于理解的方式呈现出来，即便是像我这样背景稍弱的读者，也能在逐步深入的过程中抓住核心概念。书中对基础概率论和随机过程的复习部分处理得恰到好处，既没有过度赘述，又能确保读者对后续的马尔可夫链、泊松过程等核心理论有一个扎实的理解基础。特别是关于系统容量规划和性能评估的章节，提供了大量的实际案例分析，让我能清晰地看到理论是如何在真实世界的电信网络优化中发挥作用的。这些案例不仅仅是简单的数字罗列，而是深入探讨了不同服务质量（QoS）要求下，资源分配的最优解，这对于我目前正在进行的项目非常有指导意义。总的来说，这是一本需要静下心来研读的专业书籍，但其回报是丰厚的，它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的塑造。

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坦白讲，初次拿到这本书时，我对它能带来多少“新”东西是持保留态度的，毕竟排队论是研究了上百年的学科。但这本书的独特之处在于其跨学科的整合能力。它不仅仅是关于如何计算等待时间，它更深层次地探讨了这种等待时间如何影响用户体验、商业效益乃至资源分配的社会公平性。作者在引言中提到的“等待的经济学”给我留下了深刻的印象，这使得原本冰冷的数学分析染上了一层人文关怀的色彩。书中对服务等级协议（SLA）的数学建模和如何量化“可接受的等待”的讨论，完全超越了传统教科书的范畴，直接触及了商业合同和客户满意度的核心。这种将精密的工程学与实际的商业决策紧密联结的叙事方式，使得这本书的适用范围大大拓宽，不再局限于纯粹的理论研究者。它是一本能够帮助管理者做出更明智技术投资决策的参考书，其深度和广度都达到了一个令人尊敬的高度。

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