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本书系统地介绍了网络通信的基本概念和工作原理，介绍了实际通信网络的各主要的协议和有关技术，介绍了网络的管理方法和应用技术。本书的内容反映了通信网络各种技术的发展概貌和关联关系，特别是体现了现代通信网络既是通信网，也是信息网的重要特性。本书适合作为研究生网络通信原理的教材，也可供相关领域科研人员、高年级本科生、工程技术人员系统地了解通信网络工作原理的参考书。

前言

第一篇网络通信基础

第1章绪论3

1.1网络的基本概念及基本要素3

1.2网络通信发展的历史5

1.3通信网络系统的主要指标8

1.4通信协议及标准制定的主要靠前组织和机构11

1.5本章小结13

思考题与习题14

参考文献14

第2章网络通信的数学基础15

2.1排队论基础15

2.1.1排队系统的基本模型15

2.1.2通信网络中常用的随机过程20

2.1.3马尔可夫链25

2.1.4M/M/n排队模型29

2.1.5M/G/1排队模型39

2.1.6排队网络系统48

2.1.7排队论基础小结54

2.2图论基础55

2.2.1图的基本概念56

2.2.2图的矩阵表示64

2.2.3网络中常用的图论算法72

2.2.4网络的极大流分析78

2.2.5图论基础小结83

2.3很优化方法85

2.3.1很优化的基本概念85

2.3.2几个数学基本概念86

2.3.3线性规划问题89

2.3.4非线性规划问题92

2.3.5一维搜索96

2.3.6无约束问题很优化方法99

2.3.7约束问题很优化方法103

2.3.8启发式算法107

2.3.9很优化方法在无线通信网络中应用的示例109

2.3.10很优化方法小结111

2.4博弈论基础112

2.4.1博弈论简介112

2.4.2非合作博弈113

2.4.3合作博弈115

2.4.4常用博弈模型介绍116

2.4.5博弈论在无线通信网络中的应用120

2.4.6博弈论小结126

思考题与习题126

参考文献132

第3章网络通信的技术基础134

3.1传输信道134

3.1.1信道的基本概念134

3.1.2恒参信道135

3.1.3随参信道136

3.1.4空-时无线信道138

3.2网络的拓扑结构与特点141

3.3传输差错控制144

3.3.1选择差错控制方式的基本因素144

3.3.2差错控制的基本概念145

3.4路由技术149

3.4.1网络状态信息149

3.4.2网络路由计算和选择153

3.5数据业务流的自相似模型154

3.5.1自相似性的基本概念154

3.5.2自相似性的性质158

3.5.3数据通信量的自相似性160

3.5.4通信量的自相似特性对排队系统的影响161

3.5.5自相似过程的参数估计162

3.6流量管理与拥塞控制164

3.6.1流量管理问题164

3.6.2流量管理与拥塞控制的基本方式164

3.6.3接入控制165

3.7交换与分组调度方法168

3.7.1节点内的分组交换169

3.7.2端口的分组调度172

3.8用户的移动管理方法178

3.8.1移动代理方式179

3.8.2归属地登记方式179

3.9本章小结179

思考题与习题180

参考文献181

第4章通信网络协议的层次模型182

4.1ISO的OSI七层网络协议模型183

4.2OSI参考模型的层与层间体系结构186

4.3层与层实体间的服务原语187

4.4TCP/IP的网络结构模型189

4.5本章小结194

思考题与习题194

参考文献195

第5章通信网络仿真概述196

5.1网络仿真的基本概念196

5.2常见的网络仿真工具及工作原理197

5.3网络仿真工作流程198

5.4本章小结200

思考题与习题200

参考文献200

第二篇网络通信的基本技术与协议

第6章公用电话交换网203

6.1PSTN的典型结构203

6.2PSTN的程控交换机基本结构204

6.3PSTN的信号及呼叫过程206

6.4PSTN的数据传输208

6.5PSTN的演进技术208

6.5.1ISDN208

6.5.2智能网技术211

6.6本章小结213

思考题与习题213

参考文献213

第7章移动通信网络214

7.12G移动通信系统215

7.1.1移动通信系统的基本组成215

7.1.2移动通信的基本工作过程216

7.23G移动通信系统220

7.2.13G接入网系统结构与通用协议模型221

7.2.23G无线接口协议与基本功能224

7.3LTE/4G移动通信系统228

7.3.1LTE/4G接入网系统结构与演进通用协议模型228

7.3.2LTE/4G无线接口协议及其基本功能231

7.45G移动通信系统展望234

7.4.15G移动通信系统研发路线图234

7.4.25G核心技术235

7.5本章小结237

思考题与习题237

参考文献238

第8章电信支撑网239

8.1信令系统和信令网239

8.2同步系统和数字同步网241

8.3本章小结245

思考题与习题245

参考文献245

第9章计算机接入网246

9.1计算机接入网的主要类型246

9.2IEEE802系列协议规范250

9.3802.3协议规范与局域网253

9.4802.11协议规范与无线局域网255

9.4.1802.11协议系列规范255

9.4.2802.11协议参考模型及功能257

9.4.3802.11的基本工作模式260

9.4.4802.11的Mesh工作模式263

9.4.5802.11中的隐藏节点和暴露节点问题及解决方法268

9.4.6802.11物理层特性269

9.5802.16协议规范与无线城域网270

9.5.1802.16协议系列规范270

9.5.2802.16协议参考模型及功能271

9.5.3802.16传输媒介的访问管理275

9.5.4802.16业务类型和服务管理278

9.5.5802.16的Mesh工作模式282

9.5.6802.16的物理层特性290

9.6本章小结291

思考题与习题291

参考文献292

第10章IP网技术293

10.1TCP/IP294

10.1.1TCP/IP的网络层295

10.1.2TCP/IP的传输层320

10.1.3IP网中实时业务传输控制协议326

10.1.4TCP/IP的发展332

10.2IP网的QoS技术333

10.2.1IP网的QoS概念333

10.2.2资源预留协议与综合服务334

10.2.3区分服务343

10.2.4综合服务与区分服务的整合问题349

10.2.5本节小结351

10.3移动IP351

10.3.1移动IP的基本概念351

10.3.2移动IP的工作原理353

10.3.3移动IP的主要控制消息363

10.3.4移动IP小结368

10.4IPv6协议368

10.4.1IPv6协议概述368

10.4.2IPv6报文结构370

10.4.3IPv6编址方式376

10.4.4IPv6的网络管理消息协议380

10.4.5IPv6的地址配置386

10.4.6互联网从IPv4到IPv6的演进388

10.5本章小结393

思考题与习题393

参考文献395

第11章通信系统的骨干网技术396

11.1ATM技术396

11.1.1ATM技术的产生背景和主要协议规范396

11.1.2ATM的基本工作原理和主要特性397

11.1.3ATM协议的参考模型399

11.1.4ATM交换技术415

11.1.5ATM网络的业务量管理与拥塞控制421

11.1.6ATM网络的应用436

11.1.7ATM技术小结443

11.2多协议标签交换技术444

11.2.1MPLS的产生背景与有关协议规范444

11.2.2MPLS网络的基本组成与特性445

11.2.3标签分发协议451

11.2.4MPLS的路由方法454

11.2.5基于ATM技术的MPLS网络系统455

11.2.6MPLS技术小结457

11.3NGN与软交换技术458

11.3.1NGN与软交换技术的概念458

11.3.2基于软交换的NGN459

11.3.3软交换系统中的主要协议463

11.3.4软交换工作过程示例465

11.3.5本节小结467

11.4SDN467

11.4.1SDN的概念467

11.4.2SDN体系结构简介467

11.4.3OpenFlow协议470

11.4.4OpenFlow交换机473

11.4.5NFV474

11.4.6SDN及NFV发展面临的主要问题478

11.4.7软件定义网络小结479

思考题与习题479

参考文献481

第三篇通信网络的管理与应用

第12章通信网络管理485

12.1通信网络管理概述485

12.2网络管理的标准及协议486

12.3OSI网络管理框架486

12.3.1OSI公共信息服务CMIS486

12.3.2公共管理信息协议CMIP489

12.3.3OSI管理信息结构490

12.4电信管理网493

12.4.1TMN功能493

12.4.2TMN信息体系结构495

12.5互联网网络管理495

12.5.1基于SNMP的管理框架495

12.5.2SNMP参考模型496

12.5.3SNMP的管理信息结构497

12.5.4SNMP497

12.5.5管理信息库499

12.5.6SNMP与CMIP比较500

12.6网络管理的应用501

12.6.1网络监测501

12.6.2流量检测502

12.6.3故障管理505

12.6.4流量管理508

思考题与习题511

参考文献511

第13章通信网络安全513

13.1网络安全定义及相关术语513

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