Routing Congestion in VLSI Circuits pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer-Verlag New York Inc

作者:Saxena, Prashant/ Shelar, Rupesh S./ Sapatnekar, Sachin S.

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2007-4

价格:$ 202.27

装帧:HRD

isbn号码:9780387300375

丛书系列:

图书标签:

• VLSI
• Routing
• Congestion
• Circuit Design
• Integrated Circuits
• EDA
• VLSI Design
• Computer Engineering
• Microelectronic Circuits
• Optimization

《现代通信网络设计与优化》 本书简介 在信息技术飞速发展的今天，通信网络已成为支撑社会运转的基石。从支撑全球经济的庞大互联网，到渗透日常生活的无线通信系统，再到保障国家安全和经济命脉的关键基础设施，通信网络的可靠性、效率和性能至关重要。本书《现代通信网络设计与优化》旨在深入探讨当前通信网络面临的核心挑战，并提供一套系统化的设计理念、先进的优化方法以及前沿的技术解决方案。我们不仅关注理论的严谨性，更强调实践的可行性和前瞻性，为网络工程师、系统设计师、研究人员以及对通信网络有浓厚兴趣的读者提供一份详尽的技术指南。 本书的写作目标是填补现有文献中关于现代通信网络在复杂性、异构性以及动态性方面的不足。随着网络规模的不断扩大，连接设备的激增（如物联网设备、5G/6G终端），以及各种新兴应用（如自动驾驶、远程医疗、虚拟现实）对网络性能提出的严苛要求，传统的网络设计和管理方法已难以应对。因此，本书着重于研究如何构建能够适应这些变化、具备高鲁棒性、低延迟、高吞吐量以及出色能效的网络。 第一部分：通信网络的基础理论与演进 在深入探讨现代网络的设计与优化之前，我们首先回顾通信网络的基本原理，并梳理其发展脉络。 信息论与编码理论： 本部分将从信息论的基石——香农信息论开始，阐述信息传输的极限，并介绍现代纠错码（如LDPC、Polar码）在提高传输可靠性方面的重要作用。我们将探讨不同编码方案的优缺点及其在特定应用场景下的选择依据。 网络拓扑结构与路由： 从经典的星型、总线型、环型拓扑，到现代的网状、分层结构，我们将分析不同拓扑结构对网络性能的影响，并深入研究各种路由算法（如距离向量、链路状态、MPLS）的原理、实现以及在不同网络环境下的适用性。 通信协议栈： 我们将详细解读TCP/IP协议栈的各个层次，分析各层协议（如HTTP, TCP, IP, Ethernet）的设计理念、工作机制以及它们如何协同工作以实现端到端的数据传输。同时，也将讨论OSI七层模型及其在理解网络功能中的作用。 通信网络演进历程： 从早期的电报、电话网络，到固定宽带互联网，再到移动通信（2G, 3G, 4G, 5G, 6G），本书将梳理通信网络发展的关键技术节点和里程碑事件，帮助读者理解当前网络的形成背景以及未来的发展趋势。 第二部分：现代通信网络的设计原则与架构 本部分将聚焦于当前通信网络的设计挑战，并提出一套面向未来的设计理念和架构。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： SDN的核心思想是将网络的控制平面与数据平面分离，从而实现网络的集中化管理和编程化控制。NFV则将网络功能（如防火墙、路由器）从专用硬件解耦，以软件形式运行在通用服务器上。本书将详细介绍SDN和NFV的架构、关键技术（如OpenFlow）、实现方式以及它们如何赋能网络的灵活性、可编程性和自动化。我们将深入探讨SDN在简化网络管理、加速服务部署以及优化资源利用方面的优势，以及NFV如何降低网络建设和运维成本，加速技术创新。 云计算与边缘计算在网络中的作用： 云计算提供了强大的计算和存储资源，改变了网络服务的部署和消费模式。本书将分析云计算如何与通信网络融合，例如通过云原生网络功能（CNF）和云基础设施的集成。同时，我们将重点探讨边缘计算的兴起，其将计算能力推向网络边缘，以降低延迟、提高带宽利用率并满足实时性应用的需求。本书将深入研究边缘计算的架构、部署模型以及在智能交通、工业物联网、AR/VR等领域的应用潜力。 异构网络融合与互操作性： 现代通信网络不再是单一的技术或标准，而是多种技术（如Wi-Fi、5G/6G、NB-IoT、LoRa）的融合体。本书将深入探讨如何实现这些异构网络之间的无缝连接、资源共享和协同工作。我们将分析不同网络技术的特点、优势和劣势，并研究实现跨异构网络通信的协议和机制，以提供一致的用户体验和全面的服务覆盖。 面向服务的网络架构： 随着网络功能的日益复杂和多样化，采用面向服务的架构（SBA）成为一种趋势。本书将介绍如何将网络功能模块化，并以服务的方式提供，从而提高网络的灵活性、可扩展性和可维护性。我们将讨论API的设计、服务注册与发现机制，以及如何基于SBA实现动态的网络服务编排和管理。 第三部分：通信网络性能优化技术 在设计好网络架构之后，如何确保其高效、稳定地运行是关键。本部分将深入探讨各种性能优化技术。 流量工程与拥塞控制： 流量工程旨在优化网络路径，均衡流量负载，避免网络瓶颈。本书将介绍多种流量工程技术，包括静态路由、动态路由、MPLS TE、SR-TE等，并探讨如何根据实时网络状态进行流量调度。在拥塞控制方面，我们将深入分析TCP的拥塞控制算法（如Tahoe, Reno, Cubic, BBR），并探讨其在不同网络条件下的表现，以及如何针对特定应用场景（如高带宽、长时延链路）进行优化。 服务质量（QoS）保障： 针对对延迟、抖动、丢包敏感的应用（如VoIP、视频会议、在线游戏），QoS保障至关重要。本书将详细介绍QoS的实现机制，包括优先级排队（PQ）、加权公平排队（WFQ）、差分服务（DiffServ）等，并探讨如何在接入层、汇聚层和核心层实现端到端的QoS策略。 缓存与内容分发网络（CDN）： 缓存技术能够将频繁访问的数据存储在更靠近用户的位置，从而减少访问延迟和网络负载。本书将深入探讨CDN的架构、工作原理，以及如何通过内容缓存、负载均衡和智能路由来提升内容访问效率。我们将分析不同CDN部署模型（如中心化、分布式）的优缺点。 网络安全与抗攻击技术： 随着网络攻击手段的多样化，网络安全成为设计的重中之重。本书将探讨网络安全的基本原则，并介绍各种安全技术，包括防火墙、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）、VPN、加密技术（如TLS/SSL）等。我们将分析不同攻击类型（如DDoS、APT）的原理，并提供相应的防御策略和技术手段。 能效优化： 在通信网络规模不断扩大的同时，能源消耗也是一个不容忽视的问题。本书将探讨各种提高网络能效的技术，包括节能路由、智能睡眠机制、低功耗设备管理等，并分析绿色网络的设计理念。 第四部分：新兴通信网络技术与未来展望 本部分将聚焦于当前和未来通信网络领域最前沿的技术发展，并展望未来的网络形态。 6G网络技术： 作为5G的演进，6G将带来更高的速率、更低的延迟、更广的连接以及更智能的网络能力。本书将探讨6G可能涉及的关键技术，如太赫兹通信、人工智能赋能的网络、感官互联、全息通信等，并分析其对社会各领域带来的颠覆性影响。 人工智能（AI）在网络中的应用： AI技术正在深刻地改变通信网络的设计、部署和运维。本书将详细介绍AI在网络故障预测、智能路由、资源调度、网络安全威胁检测、用户体验优化等方面的应用。我们将讨论机器学习、深度学习在网络管理中的具体算法和模型。 量子通信： 量子通信以其独特的安全性优势，有望解决传统加密技术的瓶颈。本书将简要介绍量子通信的基本原理，并探讨其在未来通信网络中的潜在应用，如量子密钥分发（QKD）。 区块链与去中心化网络： 区块链技术在构建可信、安全的分布式网络方面展现出巨大潜力。本书将探讨区块链在身份认证、数据管理、网络资源共享等方面的应用，以及去中心化网络对传统通信架构的挑战和机遇。 智能交通系统（ITS）与车联网（V2X）： 随着自动驾驶技术的成熟，ITS和V2X通信成为热点。本书将分析ITS和V2X对通信网络性能提出的特殊要求，如极低延迟、高可靠性和精准定位，并探讨相关通信技术和协议（如DSRC、C-V2X）。 物联网（IoT）与海量连接管理： 物联网设备的爆炸式增长对网络提出了巨大的连接管理和数据处理挑战。本书将深入探讨IoT网络架构、低功耗广域网（LPWAN）技术（如NB-IoT, LoRa），以及如何实现海量设备的接入、数据采集和安全管理。 结论 《现代通信网络设计与优化》是一本集理论深度、技术广度和实践指导于一体的著作。我们力求通过对通信网络核心问题进行深入剖析，为读者提供一套全面、系统的知识体系。本书的编写过程充分考虑了学术前沿性与工程应用性相结合的原则，旨在帮助读者不仅理解当前网络的运作机制，更能掌握设计和优化未来通信网络所需的核心技能和前瞻视野。无论您是资深的网络专家，还是刚刚踏入通信领域的新锐，本书都将是您探索现代通信网络世界的宝贵财富。

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