通信网理论概要 纪阳著 9787563517060 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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纪阳著 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

书名：通信网理论概要

定价：22.00元

作者：纪阳著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2008-06-01

ISBN：9787563517060

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.272kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是电子与通信工程领域丁程硕士的专业基础教材，主要介绍通信网的概念、网络的基本组成、网络载体服务的基本机制、网络的业务分析和排队论原理、网络拓扑分析原理、多址接人原理和分析、调度算法原理以及网络的可靠性理论等内容。
本书可作为高等院校通信类、电子信息类和计算机类工程硕士的教科书或教学参考书，也可以作为从事通信网络工作的技术人员的参考书。
目录中标有*的章节，供工程硕士参考，不作为教学必选内容。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《通信网理论概要》：架构、原理与未来 一、 导论：通信网的基石与演进 通信网，作为现代社会信息传输的生命线，其理论体系的构建与发展，深刻地影响着人类社会的发展进程。从最初的电报、电话，到如今无处不在的互联网、移动通信，通信网始终是技术革新与社会进步的核心驱动力。理解通信网的理论，不仅是掌握其运作机制，更是洞察信息时代未来走向的关键。 《通信网理论概要》一书，旨在系统性地梳理和阐述通信网发展的核心理论框架。它并非仅仅罗列技术名词，而是深入剖析通信网在不同历史阶段的演进逻辑，揭示支撑这些演进背后的 fundamental principles。从最基础的信号传输到复杂的网络协议，从单一的功能性网络到如今融合性的泛在网络，本书试图构建一个连贯而全面的理论图景，帮助读者建立对通信网的整体认知。 本书的出发点，在于强调理论的重要性。技术日新月异，但支撑这些技术的底层理论却具有更强的生命力。理解了这些理论，才能在面对层出不穷的新技术时，迅速抓住其本质，并对其发展趋势做出准确的判断。因此，《通信网理论概要》的目标，是为读者打下坚实的理论基础，使其能够深入理解通信网的“为什么”和“怎么做”，而非仅仅停留在“是什么”的层面。 二、 核心组成：信源、信宿与信道 通信网最核心的概念，莫过于信源、信宿与信道。这三者构成了信息传输的最小单元，也是所有通信活动的基础。 信源 (Source): 信源是信息的产生者。它可以是人类的语言、图像、声音，也可以是机器产生的各种数据。信源的特性，如信息的种类、信息量、信息的变化率等，直接决定了后续的编码和传输策略。例如，模拟信号与数字信号的差异，就对信源的处理方式提出了不同的要求。书中将详细探讨各类信源的特性分析，以及如何将信息转化为适合传输的格式。 信宿 (Destination/Sink): 信宿是信息的接收者。它的任务是将接收到的信号恢复成原始信息。信宿的性能，如信息恢复的准确度、延迟等，同样至关重要。一个高效的信宿能够最大程度地减少信息失真，确保通信的质量。 信道 (Channel): 信道是信息传输的媒介。它可以是物理媒介，如电缆、光纤，也可以是无线媒介，如空气、真空。信道并非完美的传输者，它会引入噪声、衰减、失真等各种干扰，甚至可能导致信息的丢失。理解信道的特性，是设计可靠通信系统的关键。书中将深入分析不同类型信道的物理特性、噪声模型、带宽限制以及其他影响传输质量的因素。 这三者之间的关系，构成了通信系统的基本模型。信息从信源出发，经过编码、调制，通过信道传输，在信宿经过解调、解码，最终被还原。这个过程中的每一个环节，都需要精巧的理论设计来保证信息传输的有效性和可靠性。 三、 信息论：量化信息的理论基石 信息论，作为通信理论的另一块重要基石，为我们量化信息、度量信息传输效率以及评估通信系统的极限性能提供了强大的理论工具。 信息量与熵 (Information Quantity and Entropy): 香农在信息论中的核心贡献之一，就是提出了信息的度量单位——比特。一个随机事件，其不确定性越大，包含的信息量就越大。熵（Entropy）就是用来衡量信源输出信息的不确定性或平均信息量的概念。它为我们理解信息的本质提供了数学上的依据。书中将详细介绍熵的定义、计算方法，以及其在信源编码中的应用。 信源编码 (Source Coding): 信源编码的目标是尽可能地压缩信息，去除冗余，从而减少传输所需的数据量，提高传输效率。常见的信源编码技术，如霍夫曼编码（Huffman Coding）、算术编码（Arithmetic Coding）等，都建立在信息论的基础上。书中将深入探讨这些编码方法的原理、优缺点以及应用场景。 信道容量 (Channel Capacity): 信道容量是信息论中一个至关重要的概念，它定义了在给定信道条件下，能够可靠传输信息的最大速率。香农噪声信道编码定理（Shannon-Hartley Theorem）更是揭示了信道容量的极限，并指出只要信息传输速率低于信道容量，就存在可以实现任意低差错概率的编码方案。理解信道容量，有助于我们设计出更高效、更可靠的通信系统。 信息论的应用远不止于此，它还渗透到数据压缩、模式识别、机器学习等众多领域，充分展现了其普适性和深远影响。 四、 编码与纠错：对抗信道干扰的利器 在信息传输过程中，信道的不完美是不可避免的。噪声、衰减等因素都会引入错误，导致接收到的信息与原始信息不符。为了克服这些困难，编码技术应运而生，其中最重要的是纠错编码（Error Correction Coding）。 分组码 (Block Codes): 分组码将信息划分为固定长度的块，并为每个块添加冗余位，形成码字。接收端通过检测码字中的错误并进行纠正。线性分组码（Linear Block Codes）是其中重要的一类，包括了循环码（Cyclic Codes）、BCH码（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Codes）和里德-所罗门码（Reed-Solomon Codes）等，在CD、DVD、卫星通信等领域有着广泛应用。 卷积码 (Convolutional Codes): 卷积码将信息流逐位进行编码，输出的码字长度与输入信息流长度不成固定比例。它具有易于实现的优点，广泛应用于移动通信和无线通信领域。维特比算法（Viterbi Algorithm）是解码卷积码最经典和高效的算法。 现代纠错码 (Modern Error Correction Codes): 随着通信需求的不断提升，更加强大的纠错编码技术被开发出来，例如低密度奇偶校验码（LDPC Codes）和极化码（Polar Codes）。这些码在信息论的极限附近表现出优异的性能，已经成为新一代通信标准（如5G）的核心技术。 纠错编码的研究，是通信理论领域一个持续活跃的方向，其目标是不断逼近香农限，实现更可靠、更高效的信息传输。 五、 多路复用技术：共享有限的通信资源 通信网的另一项核心挑战是如何在有限的通信资源（如带宽、频率）上承载大量用户和信息。多路复用技术（Multiplexing）正是解决这一问题的关键。 频分复用 (Frequency Division Multiplexing, FDM): FDM将通信信道的总带宽划分为若干个独立的子信道，每个子信道分配给一个用户使用。不同用户在不同的频率上进行通信，互不干扰。收音机、早期的电话系统都使用了FDM。 时分复用 (Time Division Multiplexing, TDM): TDM将通信时间划分为若干个时间隙，每个时间隙分配给一个用户使用。不同用户轮流占用信道进行通信。数字电话系统和一些数据网络中广泛使用TDM。 码分复用 (Code Division Multiplexing, CDM): CDM允许所有用户在同一时间和同一频率上发送信号，但每个用户使用一个独特的扩频码来区分。接收端通过解码器识别特定用户的信号。CDMA（码分多址）技术是CDM的一个典型应用，在移动通信领域曾经占据重要地位。 空分复用 (Space Division Multiplexing, SDM): SDM利用空间维度来区分不同的用户或信号，例如使用天线阵列技术。在多输入多输出（MIMO）系统中，SDM被广泛应用，极大地提高了频谱利用率和通信速率。 这些多路复用技术，使得有限的通信资源能够被高效地共享，满足了日益增长的通信需求。 六、 网络协议：通信网的“交通规则” 通信网的复杂性在于，它是由众多设备、不同技术、不同厂商组成的庞大系统。为了确保这些异构设备之间能够相互通信，需要一套标准的“交通规则”，这就是网络协议（Network Protocols）。 OSI七层模型与TCP/IP模型: 书中将介绍两种经典的通信模型：OSI七层模型和TCP/IP模型。这两个模型将复杂的通信过程分解为一系列逻辑层，每一层负责特定的功能，并与上下层进行交互。例如，物理层负责比特流的传输，数据链路层负责帧的传输和差错检测，网络层负责数据包的路由，传输层负责端到端的连接和可靠性，应用层则提供用户直接使用的服务。 关键协议解析: 《通信网理论概要》将深入解析一系列关键的网络协议，包括： 物理层与数据链路层协议: 以太网（Ethernet）协议，Wi-Fi协议等，它们定义了如何在局域网内进行数据传输。 网络层协议: IP（Internet Protocol）协议，它负责数据包的寻址和路由，是互联网的核心。 传输层协议: TCP（Transmission Control Protocol）协议，提供可靠的、面向连接的传输服务，确保数据按序、无损地到达；UDP（User Datagram Protocol）协议，提供不可靠的、无连接的传输服务，适用于对实时性要求更高的应用。 应用层协议: HTTP（Hypertext Transfer Protocol）用于网页浏览，FTP（File Transfer Protocol）用于文件传输，SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）用于电子邮件发送等。 协议的层级关系与协同工作: 理解不同协议层级之间的关系，以及它们如何协同工作，是掌握网络运作机制的关键。本书将通过实例分析，阐述协议栈的运作流程。 七、 网络架构与拓扑：通信网的骨架 通信网的物理结构和逻辑结构，即网络架构（Network Architecture）和网络拓扑（Network Topology），决定了网络的连接方式、扩展性和鲁棒性。 不同类型的网络: 书中将介绍多种网络类型，例如： 局域网 (Local Area Network, LAN): 覆盖范围较小的网络，如家庭网络、办公室网络。 广域网 (Wide Area Network, WAN): 覆盖范围广阔的网络，如互联网。 城域网 (Metropolitan Area Network, MAN): 介于LAN和WAN之间的网络。 移动通信网络: 蜂窝网络、卫星网络等。 常见的网络拓扑: 星型拓扑 (Star Topology): 所有节点连接到中心节点。 总线型拓扑 (Bus Topology): 所有节点共享同一条通信线路。 环型拓扑 (Ring Topology): 节点以环状连接。 网状拓扑 (Mesh Topology): 节点之间存在多条连接路径。 混合型拓扑 (Hybrid Topology): 结合了多种拓扑结构。 其优缺点及适用场景: 针对每种拓扑结构，本书将分析其在可靠性、成本、扩展性、性能等方面的优缺点，并指出其适用的场景。 八、 网络性能指标与优化：衡量与提升通信质量 为了评估通信网的运行效率和用户体验，需要一系列的性能指标。 带宽 (Bandwidth): 信道或网络能够传输的最大数据速率。 延迟 (Latency): 数据从源端传输到目的端所需的时间。 吞吐量 (Throughput): 单位时间内成功传输的数据量。 丢包率 (Packet Loss Rate): 在传输过程中丢失的数据包的比例。 抖动 (Jitter): 数据包到达延迟的变化程度，对实时通信（如语音、视频）影响较大。 误码率 (Bit Error Rate, BER): 接收到的错误比特数与总传输比特数的比值。 本书将介绍这些性能指标的计算方法，以及影响这些指标的关键因素。同时，也将探讨各种网络优化技术，例如拥塞控制（Congestion Control）、流量控制（Flow Control）等，以提升通信网络的整体性能。 九、 新兴通信技术与未来展望 通信网理论并非一成不变，随着技术的不断发展，新的理论和技术也在不断涌现。 无线通信技术的演进: 从2G到5G，再到未来的6G，无线通信技术在带宽、速率、连接密度等方面都取得了巨大的飞跃，这些进步背后都离不开通信理论的支撑。 软件定义网络 (Software-Defined Networking, SDN) 与网络功能虚拟化 (Network Functions Virtualization, NFV): 这些新兴技术正在改变网络的架构和管理方式，将网络控制与数据转发分离，提高了网络的灵活性和可编程性。 物联网 (Internet of Things, IoT): 物联网的兴起带来了海量设备的连接需求，对通信网络的低功耗、低延迟、高密度连接等方面提出了新的挑战。 人工智能在通信网中的应用: AI正被广泛应用于网络优化、故障预测、安全防护等领域，有望进一步提升通信网络的智能化水平。 《通信网理论概要》将对这些新兴技术进行简要介绍，并探讨它们对通信理论未来发展的影响，展望通信网的广阔未来。 总结: 《通信网理论概要》是一本旨在为读者构建一个全面、深入、系统的通信网理论知识体系的著作。它从信息传输的基本原理出发，逐步深入到信息论、编码、多路复用、网络协议、网络架构等核心领域，并通过对网络性能指标和新兴技术的探讨，带领读者理解通信网的过去、现在与未来。本书适合于通信工程、计算机科学、电子工程等相关专业的学生、研究人员以及对通信技术感兴趣的广大读者。通过研读此书，读者将能够更深刻地理解现代通信技术的精髓，并为未来的技术创新奠定坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

我最近终于啃完了这本《通信网理论概要》，说实话，过程有点像是在一片抽象的海洋里进行深度潜水，虽然有时会觉得迷失在术语和公式的漩涡中，但最终浮出水面时，那种对通信网络原理的清晰认知和豁然开朗的感觉，还是非常令人满足的。这本书绝对不是那种拿起来就能轻松翻阅的消遣读物，它更像是一块严谨的学术砖石，需要你带着一份沉静的心情，去细细打磨，一点点地领悟。作者在梳理通信网络发展脉络和核心理论时，显得尤为功底深厚。从最基础的信道编码、多址技术，到后来复杂的路由选择、拥塞控制，再到现代网络如IP网络的架构和协议，几乎涵盖了通信网络领域的各个重要基石。我印象特别深刻的是在讲解差错控制的部分，作者并没有止步于简单的纠错码，而是深入剖析了不同编码方案的优劣势，以及它们在实际应用场景中的权衡取舍，这让我对信息传输的可靠性有了更深刻的理解。同时，书中对网络拓扑结构、性能指标（如吞吐量、延迟、抖动）的分析也条理清晰，逻辑严密，读到这些地方，仿佛就能看到一个庞大而精密的通信系统在眼前徐徐展开，每一个节点、每一条链路都承载着重要的信息流。虽然部分章节的数学推导确实需要反复琢磨，但正是这种严谨的学术态度，让这本书的理论体系如此坚实，值得反复查阅和学习。

评分☆☆☆☆☆

拿到《通信网理论概要》这本书，说实话，最初是被它的篇幅和厚度给镇住了，心想这得多扎实的内容才能支撑起这样一本“砖头书”啊。读下来之后，我只能说，我的担心是多余的，但这份敬畏之心却更加强烈了。纪阳先生的这部著作，与其说是一本书，不如说是一部通信网络领域的百科全书，只不过它的深度和广度远超一般的百科。作者以极其宏观的视角，为我们勾勒出了通信网络从萌芽到成熟的完整图景。他不仅详细介绍了各种网络类型，比如局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等等，还深入探讨了它们各自的设计理念、技术特点以及在不同应用场景下的演进。我特别喜欢书中关于网络分层模型的部分，作者将OSI七层模型和TCP/IP四层模型进行对比讲解，从物理层的数据传输，到应用层的服务交互，层层递进，逻辑清晰，让我在理解网络协议栈时，不再是零散的知识点堆砌，而是形成了一个完整的体系。此外，书中对一些经典网络协议，比如以太网（Ethernet）的MAC层机制，以及TCP/IP协议族中的TCP和UDP的详细解析，都可谓是鞭辟入里，让我对这些支撑现代互联网运转的基石有了前所未有的认识。这本书的语言风格虽然偏向学术，但结构非常清晰，案例分析也恰到好处，使得即便是初学者，也能在克服初期困难后，逐渐感受到理论的魅力。

评分☆☆☆☆☆

手捧这本《通信网理论概要》，我感受到的是一种沉甸甸的、跨越时空的知识重量。这本书所承载的，不仅仅是通信网络的技术细节，更是其中蕴含的深刻的工程智慧和发展逻辑。纪阳先生在书中对通信网络从物理层到应用层的各种关键技术进行了系统性的梳理和阐述，其逻辑性之强，让我惊叹。尤其是在探讨信道容量和编码理论时，作者的讲解深入浅出，将信息论的精髓融入其中，让我对“如何更有效地传输更多信息”这一根本问题有了更深刻的理解。我曾一度对各种复杂的调制解调技术感到头疼，但通过本书的讲解，我逐渐明白了不同调制方式的原理、优缺点以及适用的通信场景，比如QPSK、QAM等，都变得不再神秘。更值得一提的是，本书对于网络资源管理和流量控制的阐述，更是将理论与实践紧密结合。在理解拥塞控制算法时，作者通过生动的比喻和详尽的分析，让我认识到了网络设计中“平衡”的重要性——如何在保证网络稳定性的同时，最大限度地提高资源利用率。读到这些内容时，我常常会联想到自己日常使用的网络服务，原来背后有如此复杂而精妙的理论支撑。这本书无疑是一本值得反复研读的参考书，每一次翻阅，都能从中获得新的启发和更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

《通信网理论概要》这本书，对于任何想要深入理解通信网络世界的人来说，都绝对是一笔宝贵的财富。它的价值，不仅仅在于其庞大的信息量，更在于其严谨的论证方式和系统性的知识构建。作者在对通信网络进行全面梳理的同时，特别注重对核心概念的深入挖掘和解释。我尤其欣赏书中在介绍网络安全方面的内容，它不仅仅停留在概念层面，而是深入探讨了各种安全威胁的原理，以及相应的防护机制，比如加密算法、认证机制等，这些都让我对网络世界的“隐形守护者”有了更深的敬畏。此外，本书在对各种网络协议进行介绍时，也极具匠心。例如，在讲解IP协议时，作者并没有仅仅停留在IP地址和报文格式，而是深入剖析了IP协议在整个网络通信流程中的作用，以及它如何与其他协议协同工作。对TCP协议的深入讲解，更是让我明白了为什么它能成为可靠传输的代名词，其滑动窗口、慢启动、拥塞避免等机制，都展现了设计的精巧。阅读过程中，我常常会停下来思考，将书中的理论与我日常接触的网络应用进行对照，这种学习过程让我受益匪浅。这本书的价值，在于它能够帮助读者建立起一个完整、扎实的通信网络知识体系，并且能够触类旁通，理解更多新兴的网络技术。

评分☆☆☆☆☆

这本《通信网理论概要》，对我来说，更像是一次系统的“理论洗礼”。它不像某些技术书籍那样，仅仅罗列操作步骤或者展示某个软件的功能，而是着重于通信网络背后最根本、最核心的理论原理。纪阳先生通过其深厚的学术功底，将复杂的通信网络概念，以一种结构化、系统化的方式呈现出来。我印象尤其深刻的是书中关于网络性能分析的部分，作者不仅给出了各种性能指标的定义，还详细阐述了计算这些指标的方法，以及影响这些指标的各种因素。这让我对“快”和“慢”不再是模糊的概念，而是有了量化的认识。同时，书中对无线通信和移动通信的章节，也让我看到了通信网络技术是如何随着时代的发展而不断演进的。从最初的模拟信号传输，到如今的4G、5G，甚至未来的6G，背后都离不开扎实的理论支撑。作者在讲解这些内容时，并没有回避其中的复杂性，反而鼓励读者去深入探索，去理解背后的数学模型和物理原理。这本书的阅读过程，是一段充满挑战但也极其充实的旅程。它教会了我如何用更严谨的逻辑去分析问题，如何从宏观的视角去审视通信网络的整体架构，以及如何去理解那些看似抽象的理论如何在实际的网络通信中发挥至关重要的作用。