IP Design for Mobile Networks

IP Design for Mobile Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Grayson, Mark/ Shatzkamer, Kevin/ Wainner, Scott
出品人:
页数:552
译者:
出版时间:2009-6
价格:455.00元
装帧:
isbn号码:9781587058264
丛书系列:
图书标签:
  • IP网络
  • 移动网络
  • IP设计
  • 网络架构
  • 无线通信
  • 移动通信
  • 网络协议
  • 通信工程
  • 移动IP
  • 网络优化
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具体描述

As the cellular world and the Internet converge, mobile networks are transitioning from circuit to packet and the Internet Protocol (IP) is now recognized as the fundamental building block for all next-generation communication networks. The all-IP vision provides the flexibility to deliver cost-effective services and applications that meet the evolving needs of mobile users. RF engineers, mobile network designers, and system architects will be expected to have an understanding of IP fundamentals and how their role in delivering the end-to-end system is crucial for delivering the all-IP vision that makes the Internet accessible anytime, anywhere. IP Design for Mobile Networks discusses proper IP design theory to effectively plan and implement your next-generation mobile network so that IP integrates all aspects of the network. The book outlines, from both a standards and a design theory perspective, both the current and target state of mobile networks, and the technology enablers that will assist the migration. This IP transition begins with function-specific migrations of specific network domains and ends with an end-to-end IP network for radio, transport, and service delivery. The book introduces many concepts to give you exposure to the key technology trends and decision points affecting today's mobile operators. The book is divided into three parts: * Part I provides an overview of how IP is being integrated into mobile systems, including radio systems and cellular networks. * Part II provides an overview of IP, the technologies used for transport and connectivity of today's cellular networks, and how the mobile core is evolving to encompass IP technologies. * Part III provides an overview of the end-to-end services network based on IP, including context awareness and services. * Presents an overview of what mobile networks look like today--including protocols used, transport technologies, and how IP is being used for specific functions in mobile networks * Provides an all-inclusive reference manual for IP design theory as related to the broader application of IP for mobile networks * Imparts a view of upcoming trends in mobility standards to better prepare a network evolution plan for IP-based mobile networks This book is part of the Networking Technology Series from Cisco Press(R), which offers networking professionals valuable information for constructing efficient networks, understanding new technologies, and building successful careers. ciscopress.com

《蜂巢的智慧:探索下一代移动通信的无限可能》 在当今互联互通的数字时代,移动通信网络已不仅仅是信息传递的工具,它更是驱动社会进步、经济发展和个人生活方式变革的强大引擎。从最初简单的语音通话,到如今承载着高清视频、实时游戏、物联网应用乃至未来元宇宙的复杂数据流,移动通信技术的演进速度令人惊叹。然而,每一次飞跃的背后,都隐藏着无数技术挑战和创新突破。本书将带领读者深入探索这些激动人心、引领未来的移动通信技术,揭示其核心原理、设计理念和发展趋势,共同展望下一代移动网络将如何重塑我们的世界。 第一部分:基石的进化——从4G到5G的演进之路 我们将首先回顾移动通信技术的辉煌历程,重点解析第四代(4G)LTE技术如何奠定了高速移动宽带的基础,以及其在频谱效率、延迟和连接密度方面的巨大提升。在此基础上,我们将深入剖析第五代(5G)移动通信技术的革命性特征。这包括: 更快的速度 (eMBB - Enhanced Mobile Broadband): 深入探讨5G如何通过引入新的频谱(如毫米波)、更先进的调制解调技术(如OFDM的演进)、大规模多输入多输出(Massive MIMO)以及更优化的网络架构,实现Gbps级别的数据传输速率,为高清视频流、沉浸式AR/VR体验提供前所未有的带宽保障。 更低的延迟 (URLLC - Ultra-Reliable Low Latency Communications): 详细阐述5G在超可靠低延迟通信方面的突破。我们将解析其在网络切片、边缘计算、空口设计和信令交互等方面的优化策略,以及这些技术如何赋能自动驾驶、远程手术、工业自动化等对实时性要求极高的关键应用。 海量连接 (mMTC - Massive Machine Type Communications): 探讨5G如何应对未来物联网(IoT)设备爆炸式增长带来的挑战。我们将解析其在功耗优化、连接管理、协议设计等方面的创新,以及如何支持每平方公里百万台设备的连接,为智能城市、智能家居、智慧农业等场景提供强大的连接能力。 第二部分:构建智能的网络——5G核心网与关键技术 离开了强大的核心网,5G的各项能力将难以充分发挥。本部分将聚焦5G核心网(5GC)的设计理念和关键技术: 服务化架构 (SBA - Service-Based Architecture): 深入解析5GC采用的服务化架构,理解其如何将网络功能分解为独立的、可复用的微服务,实现灵活部署、快速迭代和按需扩展。我们将探讨其在API设计、服务注册与发现、网络功能虚拟化(NFV)等方面的具体实现。 网络切片 (Network Slicing): 重点阐述网络切片这一5G核心竞争力。我们将详细讲解网络切片如何允许运营商为不同应用场景(如eMBB、URLLC、mMTC)提供定制化的、隔离的网络资源和服务保证,以及其在端到端的配置、管理和编排方面的挑战与解决方案。 边缘计算 (Multi-access Edge Computing - MEC): 探讨边缘计算如何与5G深度融合,将计算和存储能力部署到网络边缘,从而大幅降低数据传输延迟,提升数据处理效率,并为隐私保护和本地化服务提供支持。我们将分析MEC在应用场景、技术实现和部署模式上的多样性。 网络功能虚拟化 (NFV) 与软件定义网络 (SDN): 深入理解NFV和SDN如何成为5GC的基础。我们将解析NFV如何将传统硬件化的网络功能迁移到通用服务器上运行,以及SDN如何实现网络控制与转发的分离,从而提升网络的灵活性、自动化程度和可编程性。 第三部分:穿越维度——6G的愿景与前沿探索 随着5G的部署和应用不断深入,业界对下一代移动通信技术——第六代(6G)——的探索已经悄然展开。本书将展望6G的可能愿景和正在孕育的关键技术: 全频谱感知与利用: 展望6G将如何进一步拓展通信频谱,可能涵盖太赫兹(THz)频段,实现更广阔的带宽和更高的传输速率。我们将探讨太赫兹通信面临的挑战,如传播损耗、器件限制等,以及潜在的解决方案。 智能化与AI驱动的网络: 深入理解AI/ML在6G网络中的核心作用。我们将探讨AI如何赋能网络的自动化运维、智能资源调度、异常检测与预测、以及个性化服务提供,真正实现“智能内建”的网络。 感通算一体化: 展望6G不仅仅是通信,更将与感知、计算能力深度融合。我们将探讨如何通过通信网络实现对环境的实时感知,并将这些信息与计算资源结合,催生出更加智能和交互式的应用,如全息通信、数字孪生等。 可持续性与绿色通信: 关注6G技术在能效和环境影响方面的设计考量。我们将探讨如何通过更优化的技术和架构,实现通信网络的绿色可持续发展。 第四部分:生态的繁荣——应用场景与未来展望 本书的最后一部分,将聚焦移动通信技术如何赋能各行各业,以及未来的发展趋势: 垂直行业的深度融合: 详细分析5G/6G如何在工业互联网、智慧交通、智慧医疗、智慧能源、媒体娱乐等关键垂直行业中发挥核心作用,推动产业数字化转型。 沉浸式体验与元宇宙: 探讨高带宽、低延迟的移动通信如何为AR/VR、全息通信、数字孪生等沉浸式体验提供基础,为构建下一代虚拟与现实融合的“元宇宙”奠定坚实的技术支撑。 安全与隐私的挑战与应对: 随着网络复杂性和连接范围的不断扩大,数据安全和用户隐私的保护变得尤为重要。我们将探讨当前面临的安全挑战,以及未来通信网络在安全设计和隐私保护方面的对策。 《蜂巢的智慧:探索下一代移动通信的无限可能》,将是一次深入浅出的技术之旅,一次对未来世界勾勒的构想。无论您是通信行业的从业者、技术爱好者,还是对未来科技发展充满好奇的读者,本书都将为您打开一扇了解移动通信演进脉络、洞悉技术创新前沿、把握未来发展机遇的窗口。让我们共同迎接一个更加智能、互联、高效的未来。

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读后感

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从阅读的体验来看,这本书的“案例分析”部分处理得非常克制和精准。它没有堆砌大量不相关的商业宣传数据,而是选择了一些具有代表性的、能够清晰展示设计优劣的“思想实验”或“简化模型”。比如,在讨论基站的负载均衡算法时,它构建了一个简化的多小区模型,通过几个关键变量的调整,清晰地展示了不同算法对整体吞吐量的边际贡献。这种分析方式,对于那些习惯于通过实际部署数据来学习的读者来说,可能一开始会觉得有些“理论化”,但深入下去就会发现,这种抽象化的处理方式反而更有力量。它剥离了无关的噪音,直击核心逻辑。这种清晰的逻辑链条,使得即便是相对复杂的优化问题,也能被分解成一系列逻辑清晰的子问题进行求解。可以说,这本书提供了一种结构化的分析工具箱,让读者能够带着科学的、系统的方法论去审视移动网络中的任何一个设计难题。

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这本书在处理“演进性”问题上的视角极为独到,这一点令我印象深刻。移动网络的发展从未停止,从2G到4G,再到如今向5G乃至未来的6G迈进,设计的核心思想是需要保持一定的连续性和兼容性的。很多教材往往只聚焦于当前最主流的技术标准,一旦标准迭代,书本内容就迅速过时。然而,这本书似乎更侧重于那些跨代际、具有普适性的设计原则——比如如何在高动态环境下保证连接的鲁棒性,或者如何在频谱效率和用户体验之间做永恒的权衡。我感觉作者在阐述这些原则时,总是不经意间引入历史案例进行对比,让我们清晰地看到,过去的某个“设计缺陷”是如何被后来的技术迭代所修正的。这种“历史的纵深感”让知识不再是孤立的节点,而是一个有机的、不断生长的体系。它教会我的不是某一套特定的配置参数,而是设计一套面向未来的、有韧性的网络架构所需具备的思维模式。

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我尝试着从另一个角度来审视这本书的“价值定位”。市面上很多关于移动通信的书籍,要么过于侧重于底层物理层(PHY)的数学推导,让人望而却步,要么就是纯粹停留在应用层协议的描述,缺乏对核心架构的系统性梳理。这本书,在我看来,巧妙地找到了一个黄金分割点。它没有一开始就抛出复杂的公式,而是用一种非常直观的方式,将移动网络系统解构为一系列可管理、可理解的设计模块。我特别欣赏其中关于资源分配策略的部分,作者似乎非常擅长将抽象的概念具象化,比如用现实生活中的排队模型来解释时隙调度算法的优劣。这种叙事方式极大地降低了阅读门槛,让一个刚接触系统架构的人也能迅速抓住重点。它不是在教你“如何计算”,而是在教你“如何思考一个优秀的设计应该具备哪些权衡取舍”。读完后,你会发现自己对网络性能瓶颈的判断标准都提高了好几个档次,不再满足于表面现象,而是能追溯到设计源头去分析问题。这对于那些希望从“操作者”转变为“架构师”的读者来说,无疑是一份宝贵的路线图。

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这本书的封皮设计,嗯,非常引人注目。那种深沉的蓝色调,配上简洁的白色字体,一眼看上去就给人一种专业、可靠的感觉,就像是深夜里一盏为迷途者指引方向的灯塔。我记得我当时是在一个技术书店里翻到的,当时对这个领域其实了解不多,但光是书名旁边那个小小的“For Mobile Networks”的副标题,就一下子抓住了我的注意力。要知道,在这个移动设备爆炸式增长的时代,底层设计的逻辑和架构的重要性是毋庸置疑的。我当时就想,如果能深入理解这些“设计”的精髓,也许就能在未来的技术浪潮中站稳脚跟。这本书的作者署名也非常有分量,让人感觉这绝不是泛泛而谈的入门读物,而是真正凝结了实战经验和深刻洞察的结晶。纸张的质感也很好,拿在手里沉甸甸的,翻阅起来有一种仪式感,让人更愿意沉下心来去消化里面的知识。总而言之,从外观和第一印象来看,它成功地建立了一种权威感和必要性,让人忍不住想打开看看里面到底藏着怎样一套“设计哲学”。

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当我合上这本书,开始尝试在我的项目文档中应用书中提到的某些概念时,我发现最大的收获在于“接口设计”的规范性提升。移动网络本质上是一个庞大且复杂的接口集合体,功能实体之间的交互必须精准无误。书中对各个功能模块间通信协议的设计考量部分,简直像是一份高质量的API设计指南。它不仅仅罗列了消息字段和状态码,更深入探讨了在低延迟、高丢包率的网络环境下,如何设计一个“有弹性”的会话管理机制。例如,它讨论了一种基于状态机反馈的重传策略,它避免了传统方法中因过度同步导致的资源浪费。对于我们这些需要对接不同厂商设备,保证互操作性的工程师来说,理解这些底层接口设计的哲学,比死记硬背协议栈要重要得多。它让我明白了,一个好的设计,关键在于如何优雅地处理“失败”和“不确定性”,而不是盲目地追求“完美运行”。

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