通信網理論概要 紀陽著 9787563517060 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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紀陽著 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563517060

商品编码：29572701323

包装：平装

出版时间：2008-06-01

基本信息

書名：通信網理論概要

定價：22.00元

作者：紀陽著

齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司

齣版日期：2008-06-01

ISBN：9787563517060

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.272kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是電子與通信工程領域丁程碩士的專業基礎教材，主要介紹通信網的概念、網絡的基本組成、網絡載體服務的基本機製、網絡的業務分析和排隊論原理、網絡拓撲分析原理、多址接人原理和分析、調度算法原理以及網絡的可靠性理論等內容。
本書可作為高等院校通信類、電子信息類和計算機類工程碩士的教科書或教學參考書，也可以作為從事通信網絡工作的技術人員的參考書。
目錄中標有*的章節，供工程碩士參考，不作為教學必選內容。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《通信網理論概要》：架構、原理與未來 一、 導論：通信網的基石與演進 通信網，作為現代社會信息傳輸的生命綫，其理論體係的構建與發展，深刻地影響著人類社會的發展進程。從最初的電報、電話，到如今無處不在的互聯網、移動通信，通信網始終是技術革新與社會進步的核心驅動力。理解通信網的理論，不僅是掌握其運作機製，更是洞察信息時代未來走嚮的關鍵。 《通信網理論概要》一書，旨在係統性地梳理和闡述通信網發展的核心理論框架。它並非僅僅羅列技術名詞，而是深入剖析通信網在不同曆史階段的演進邏輯，揭示支撐這些演進背後的 fundamental principles。從最基礎的信號傳輸到復雜的網絡協議，從單一的功能性網絡到如今融閤性的泛在網絡，本書試圖構建一個連貫而全麵的理論圖景，幫助讀者建立對通信網的整體認知。 本書的齣發點，在於強調理論的重要性。技術日新月異，但支撐這些技術的底層理論卻具有更強的生命力。理解瞭這些理論，纔能在麵對層齣不窮的新技術時，迅速抓住其本質，並對其發展趨勢做齣準確的判斷。因此，《通信網理論概要》的目標，是為讀者打下堅實的理論基礎，使其能夠深入理解通信網的“為什麼”和“怎麼做”，而非僅僅停留在“是什麼”的層麵。 二、 核心組成：信源、信宿與信道 通信網最核心的概念，莫過於信源、信宿與信道。這三者構成瞭信息傳輸的最小單元，也是所有通信活動的基礎。 信源 (Source): 信源是信息的産生者。它可以是人類的語言、圖像、聲音，也可以是機器産生的各種數據。信源的特性，如信息的種類、信息量、信息的變化率等，直接決定瞭後續的編碼和傳輸策略。例如，模擬信號與數字信號的差異，就對信源的處理方式提齣瞭不同的要求。書中將詳細探討各類信源的特性分析，以及如何將信息轉化為適閤傳輸的格式。 信宿 (Destination/Sink): 信宿是信息的接收者。它的任務是將接收到的信號恢復成原始信息。信宿的性能，如信息恢復的準確度、延遲等，同樣至關重要。一個高效的信宿能夠最大程度地減少信息失真，確保通信的質量。 信道 (Channel): 信道是信息傳輸的媒介。它可以是物理媒介，如電纜、光縴，也可以是無綫媒介，如空氣、真空。信道並非完美的傳輸者，它會引入噪聲、衰減、失真等各種乾擾，甚至可能導緻信息的丟失。理解信道的特性，是設計可靠通信係統的關鍵。書中將深入分析不同類型信道的物理特性、噪聲模型、帶寬限製以及其他影響傳輸質量的因素。 這三者之間的關係，構成瞭通信係統的基本模型。信息從信源齣發，經過編碼、調製，通過信道傳輸，在信宿經過解調、解碼，最終被還原。這個過程中的每一個環節，都需要精巧的理論設計來保證信息傳輸的有效性和可靠性。 三、 信息論：量化信息的理論基石 信息論，作為通信理論的另一塊重要基石，為我們量化信息、度量信息傳輸效率以及評估通信係統的極限性能提供瞭強大的理論工具。 信息量與熵 (Information Quantity and Entropy): 香農在信息論中的核心貢獻之一，就是提齣瞭信息的度量單位——比特。一個隨機事件，其不確定性越大，包含的信息量就越大。熵（Entropy）就是用來衡量信源輸齣信息的不確定性或平均信息量的概念。它為我們理解信息的本質提供瞭數學上的依據。書中將詳細介紹熵的定義、計算方法，以及其在信源編碼中的應用。 信源編碼 (Source Coding): 信源編碼的目標是盡可能地壓縮信息，去除冗餘，從而減少傳輸所需的數據量，提高傳輸效率。常見的信源編碼技術，如霍夫曼編碼（Huffman Coding）、算術編碼（Arithmetic Coding）等，都建立在信息論的基礎上。書中將深入探討這些編碼方法的原理、優缺點以及應用場景。 信道容量 (Channel Capacity): 信道容量是信息論中一個至關重要的概念，它定義瞭在給定信道條件下，能夠可靠傳輸信息的最大速率。香農噪聲信道編碼定理（Shannon-Hartley Theorem）更是揭示瞭信道容量的極限，並指齣隻要信息傳輸速率低於信道容量，就存在可以實現任意低差錯概率的編碼方案。理解信道容量，有助於我們設計齣更高效、更可靠的通信係統。 信息論的應用遠不止於此，它還滲透到數據壓縮、模式識彆、機器學習等眾多領域，充分展現瞭其普適性和深遠影響。 四、 編碼與糾錯：對抗信道乾擾的利器 在信息傳輸過程中，信道的不完美是不可避免的。噪聲、衰減等因素都會引入錯誤，導緻接收到的信息與原始信息不符。為瞭剋服這些睏難，編碼技術應運而生，其中最重要的是糾錯編碼（Error Correction Coding）。 分組碼 (Block Codes): 分組碼將信息劃分為固定長度的塊，並為每個塊添加冗餘位，形成碼字。接收端通過檢測碼字中的錯誤並進行糾正。綫性分組碼（Linear Block Codes）是其中重要的一類，包括瞭循環碼（Cyclic Codes）、BCH碼（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes）和裏德-所羅門碼（Reed-Solomon Codes）等，在CD、DVD、衛星通信等領域有著廣泛應用。 捲積碼 (Convolutional Codes): 捲積碼將信息流逐位進行編碼，輸齣的碼字長度與輸入信息流長度不成固定比例。它具有易於實現的優點，廣泛應用於移動通信和無綫通信領域。維特比算法（Viterbi Algorithm）是解碼捲積碼最經典和高效的算法。 現代糾錯碼 (Modern Error Correction Codes): 隨著通信需求的不斷提升，更加強大的糾錯編碼技術被開發齣來，例如低密度奇偶校驗碼（LDPC Codes）和極化碼（Polar Codes）。這些碼在信息論的極限附近錶現齣優異的性能，已經成為新一代通信標準（如5G）的核心技術。 糾錯編碼的研究，是通信理論領域一個持續活躍的方嚮，其目標是不斷逼近香農限，實現更可靠、更高效的信息傳輸。 五、 多路復用技術：共享有限的通信資源 通信網的另一項核心挑戰是如何在有限的通信資源（如帶寬、頻率）上承載大量用戶和信息。多路復用技術（Multiplexing）正是解決這一問題的關鍵。 頻分復用 (Frequency Division Multiplexing, FDM): FDM將通信信道的總帶寬劃分為若乾個獨立的子信道，每個子信道分配給一個用戶使用。不同用戶在不同的頻率上進行通信，互不乾擾。收音機、早期的電話係統都使用瞭FDM。 時分復用 (Time Division Multiplexing, TDM): TDM將通信時間劃分為若乾個時間隙，每個時間隙分配給一個用戶使用。不同用戶輪流占用信道進行通信。數字電話係統和一些數據網絡中廣泛使用TDM。 碼分復用 (Code Division Multiplexing, CDM): CDM允許所有用戶在同一時間和同一頻率上發送信號，但每個用戶使用一個獨特的擴頻碼來區分。接收端通過解碼器識彆特定用戶的信號。CDMA（碼分多址）技術是CDM的一個典型應用，在移動通信領域曾經占據重要地位。 空分復用 (Space Division Multiplexing, SDM): SDM利用空間維度來區分不同的用戶或信號，例如使用天綫陣列技術。在多輸入多輸齣（MIMO）係統中，SDM被廣泛應用，極大地提高瞭頻譜利用率和通信速率。 這些多路復用技術，使得有限的通信資源能夠被高效地共享，滿足瞭日益增長的通信需求。 六、 網絡協議：通信網的“交通規則” 通信網的復雜性在於，它是由眾多設備、不同技術、不同廠商組成的龐大係統。為瞭確保這些異構設備之間能夠相互通信，需要一套標準的“交通規則”，這就是網絡協議（Network Protocols）。 OSI七層模型與TCP/IP模型: 書中將介紹兩種經典的通信模型：OSI七層模型和TCP/IP模型。這兩個模型將復雜的通信過程分解為一係列邏輯層，每一層負責特定的功能，並與上下層進行交互。例如，物理層負責比特流的傳輸，數據鏈路層負責幀的傳輸和差錯檢測，網絡層負責數據包的路由，傳輸層負責端到端的連接和可靠性，應用層則提供用戶直接使用的服務。 關鍵協議解析: 《通信網理論概要》將深入解析一係列關鍵的網絡協議，包括： 物理層與數據鏈路層協議: 以太網（Ethernet）協議，Wi-Fi協議等，它們定義瞭如何在局域網內進行數據傳輸。 網絡層協議: IP（Internet Protocol）協議，它負責數據包的尋址和路由，是互聯網的核心。 傳輸層協議: TCP（Transmission Control Protocol）協議，提供可靠的、麵嚮連接的傳輸服務，確保數據按序、無損地到達；UDP（User Datagram Protocol）協議，提供不可靠的、無連接的傳輸服務，適用於對實時性要求更高的應用。 應用層協議: HTTP（Hypertext Transfer Protocol）用於網頁瀏覽，FTP（File Transfer Protocol）用於文件傳輸，SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）用於電子郵件發送等。 協議的層級關係與協同工作: 理解不同協議層級之間的關係，以及它們如何協同工作，是掌握網絡運作機製的關鍵。本書將通過實例分析，闡述協議棧的運作流程。 七、 網絡架構與拓撲：通信網的骨架 通信網的物理結構和邏輯結構，即網絡架構（Network Architecture）和網絡拓撲（Network Topology），決定瞭網絡的連接方式、擴展性和魯棒性。 不同類型的網絡: 書中將介紹多種網絡類型，例如： 局域網 (Local Area Network, LAN): 覆蓋範圍較小的網絡，如傢庭網絡、辦公室網絡。 廣域網 (Wide Area Network, WAN): 覆蓋範圍廣闊的網絡，如互聯網。 城域網 (Metropolitan Area Network, MAN): 介於LAN和WAN之間的網絡。 移動通信網絡: 蜂窩網絡、衛星網絡等。 常見的網絡拓撲: 星型拓撲 (Star Topology): 所有節點連接到中心節點。 總綫型拓撲 (Bus Topology): 所有節點共享同一條通信綫路。 環型拓撲 (Ring Topology): 節點以環狀連接。 網狀拓撲 (Mesh Topology): 節點之間存在多條連接路徑。 混閤型拓撲 (Hybrid Topology): 結閤瞭多種拓撲結構。 其優缺點及適用場景: 針對每種拓撲結構，本書將分析其在可靠性、成本、擴展性、性能等方麵的優缺點，並指齣其適用的場景。 八、 網絡性能指標與優化：衡量與提升通信質量 為瞭評估通信網的運行效率和用戶體驗，需要一係列的性能指標。 帶寬 (Bandwidth): 信道或網絡能夠傳輸的最大數據速率。 延遲 (Latency): 數據從源端傳輸到目的端所需的時間。 吞吐量 (Throughput): 單位時間內成功傳輸的數據量。 丟包率 (Packet Loss Rate): 在傳輸過程中丟失的數據包的比例。 抖動 (Jitter): 數據包到達延遲的變化程度，對實時通信（如語音、視頻）影響較大。 誤碼率 (Bit Error Rate, BER): 接收到的錯誤比特數與總傳輸比特數的比值。 本書將介紹這些性能指標的計算方法，以及影響這些指標的關鍵因素。同時，也將探討各種網絡優化技術，例如擁塞控製（Congestion Control）、流量控製（Flow Control）等，以提升通信網絡的整體性能。 九、 新興通信技術與未來展望 通信網理論並非一成不變，隨著技術的不斷發展，新的理論和技術也在不斷湧現。 無綫通信技術的演進: 從2G到5G，再到未來的6G，無綫通信技術在帶寬、速率、連接密度等方麵都取得瞭巨大的飛躍，這些進步背後都離不開通信理論的支撐。 軟件定義網絡 (Software-Defined Networking, SDN) 與網絡功能虛擬化 (Network Functions Virtualization, NFV): 這些新興技術正在改變網絡的架構和管理方式，將網絡控製與數據轉發分離，提高瞭網絡的靈活性和可編程性。 物聯網 (Internet of Things, IoT): 物聯網的興起帶來瞭海量設備的連接需求，對通信網絡的低功耗、低延遲、高密度連接等方麵提齣瞭新的挑戰。 人工智能在通信網中的應用: AI正被廣泛應用於網絡優化、故障預測、安全防護等領域，有望進一步提升通信網絡的智能化水平。 《通信網理論概要》將對這些新興技術進行簡要介紹，並探討它們對通信理論未來發展的影響，展望通信網的廣闊未來。 總結: 《通信網理論概要》是一本旨在為讀者構建一個全麵、深入、係統的通信網理論知識體係的著作。它從信息傳輸的基本原理齣發，逐步深入到信息論、編碼、多路復用、網絡協議、網絡架構等核心領域，並通過對網絡性能指標和新興技術的探討，帶領讀者理解通信網的過去、現在與未來。本書適閤於通信工程、計算機科學、電子工程等相關專業的學生、研究人員以及對通信技術感興趣的廣大讀者。通過研讀此書，讀者將能夠更深刻地理解現代通信技術的精髓，並為未來的技術創新奠定堅實的理論基礎。

评分☆☆☆☆☆

手捧這本《通信網理論概要》，我感受到的是一種沉甸甸的、跨越時空的知識重量。這本書所承載的，不僅僅是通信網絡的技術細節，更是其中蘊含的深刻的工程智慧和發展邏輯。紀陽先生在書中對通信網絡從物理層到應用層的各種關鍵技術進行瞭係統性的梳理和闡述，其邏輯性之強，讓我驚嘆。尤其是在探討信道容量和編碼理論時，作者的講解深入淺齣，將信息論的精髓融入其中，讓我對“如何更有效地傳輸更多信息”這一根本問題有瞭更深刻的理解。我曾一度對各種復雜的調製解調技術感到頭疼，但通過本書的講解，我逐漸明白瞭不同調製方式的原理、優缺點以及適用的通信場景，比如QPSK、QAM等，都變得不再神秘。更值得一提的是，本書對於網絡資源管理和流量控製的闡述，更是將理論與實踐緊密結閤。在理解擁塞控製算法時，作者通過生動的比喻和詳盡的分析，讓我認識到瞭網絡設計中“平衡”的重要性——如何在保證網絡穩定性的同時，最大限度地提高資源利用率。讀到這些內容時，我常常會聯想到自己日常使用的網絡服務，原來背後有如此復雜而精妙的理論支撐。這本書無疑是一本值得反復研讀的參考書，每一次翻閱，都能從中獲得新的啓發和更深的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本《通信網理論概要》，對我來說，更像是一次係統的“理論洗禮”。它不像某些技術書籍那樣，僅僅羅列操作步驟或者展示某個軟件的功能，而是著重於通信網絡背後最根本、最核心的理論原理。紀陽先生通過其深厚的學術功底，將復雜的通信網絡概念，以一種結構化、係統化的方式呈現齣來。我印象尤其深刻的是書中關於網絡性能分析的部分，作者不僅給齣瞭各種性能指標的定義，還詳細闡述瞭計算這些指標的方法，以及影響這些指標的各種因素。這讓我對“快”和“慢”不再是模糊的概念，而是有瞭量化的認識。同時，書中對無綫通信和移動通信的章節，也讓我看到瞭通信網絡技術是如何隨著時代的發展而不斷演進的。從最初的模擬信號傳輸，到如今的4G、5G，甚至未來的6G，背後都離不開紮實的理論支撐。作者在講解這些內容時，並沒有迴避其中的復雜性，反而鼓勵讀者去深入探索，去理解背後的數學模型和物理原理。這本書的閱讀過程，是一段充滿挑戰但也極其充實的旅程。它教會瞭我如何用更嚴謹的邏輯去分析問題，如何從宏觀的視角去審視通信網絡的整體架構，以及如何去理解那些看似抽象的理論如何在實際的網絡通信中發揮至關重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

《通信網理論概要》這本書，對於任何想要深入理解通信網絡世界的人來說，都絕對是一筆寶貴的財富。它的價值，不僅僅在於其龐大的信息量，更在於其嚴謹的論證方式和係統性的知識構建。作者在對通信網絡進行全麵梳理的同時，特彆注重對核心概念的深入挖掘和解釋。我尤其欣賞書中在介紹網絡安全方麵的內容，它不僅僅停留在概念層麵，而是深入探討瞭各種安全威脅的原理，以及相應的防護機製，比如加密算法、認證機製等，這些都讓我對網絡世界的“隱形守護者”有瞭更深的敬畏。此外，本書在對各種網絡協議進行介紹時，也極具匠心。例如，在講解IP協議時，作者並沒有僅僅停留在IP地址和報文格式，而是深入剖析瞭IP協議在整個網絡通信流程中的作用，以及它如何與其他協議協同工作。對TCP協議的深入講解，更是讓我明白瞭為什麼它能成為可靠傳輸的代名詞，其滑動窗口、慢啓動、擁塞避免等機製，都展現瞭設計的精巧。閱讀過程中，我常常會停下來思考，將書中的理論與我日常接觸的網絡應用進行對照，這種學習過程讓我受益匪淺。這本書的價值，在於它能夠幫助讀者建立起一個完整、紮實的通信網絡知識體係，並且能夠觸類旁通，理解更多新興的網絡技術。

评分☆☆☆☆☆

我最近終於啃完瞭這本《通信網理論概要》，說實話，過程有點像是在一片抽象的海洋裏進行深度潛水，雖然有時會覺得迷失在術語和公式的漩渦中，但最終浮齣水麵時，那種對通信網絡原理的清晰認知和豁然開朗的感覺，還是非常令人滿足的。這本書絕對不是那種拿起來就能輕鬆翻閱的消遣讀物，它更像是一塊嚴謹的學術磚石，需要你帶著一份沉靜的心情，去細細打磨，一點點地領悟。作者在梳理通信網絡發展脈絡和核心理論時，顯得尤為功底深厚。從最基礎的信道編碼、多址技術，到後來復雜的路由選擇、擁塞控製，再到現代網絡如IP網絡的架構和協議，幾乎涵蓋瞭通信網絡領域的各個重要基石。我印象特彆深刻的是在講解差錯控製的部分，作者並沒有止步於簡單的糾錯碼，而是深入剖析瞭不同編碼方案的優劣勢，以及它們在實際應用場景中的權衡取捨，這讓我對信息傳輸的可靠性有瞭更深刻的理解。同時，書中對網絡拓撲結構、性能指標（如吞吐量、延遲、抖動）的分析也條理清晰，邏輯嚴密，讀到這些地方，仿佛就能看到一個龐大而精密的通信係統在眼前徐徐展開，每一個節點、每一條鏈路都承載著重要的信息流。雖然部分章節的數學推導確實需要反復琢磨，但正是這種嚴謹的學術態度，讓這本書的理論體係如此堅實，值得反復查閱和學習。

评分☆☆☆☆☆

拿到《通信網理論概要》這本書，說實話，最初是被它的篇幅和厚度給鎮住瞭，心想這得多紮實的內容纔能支撐起這樣一本“磚頭書”啊。讀下來之後，我隻能說，我的擔心是多餘的，但這份敬畏之心卻更加強烈瞭。紀陽先生的這部著作，與其說是一本書，不如說是一部通信網絡領域的百科全書，隻不過它的深度和廣度遠超一般的百科。作者以極其宏觀的視角，為我們勾勒齣瞭通信網絡從萌芽到成熟的完整圖景。他不僅詳細介紹瞭各種網絡類型，比如局域網（LAN）、城域網（MAN）、廣域網（WAN）等等，還深入探討瞭它們各自的設計理念、技術特點以及在不同應用場景下的演進。我特彆喜歡書中關於網絡分層模型的部分，作者將OSI七層模型和TCP/IP四層模型進行對比講解，從物理層的數據傳輸，到應用層的服務交互，層層遞進，邏輯清晰，讓我在理解網絡協議棧時，不再是零散的知識點堆砌，而是形成瞭一個完整的體係。此外，書中對一些經典網絡協議，比如以太網（Ethernet）的MAC層機製，以及TCP/IP協議族中的TCP和UDP的詳細解析，都可謂是鞭闢入裏，讓我對這些支撐現代互聯網運轉的基石有瞭前所未有的認識。這本書的語言風格雖然偏嚮學術，但結構非常清晰，案例分析也恰到好處，使得即便是初學者，也能在剋服初期睏難後，逐漸感受到理論的魅力。