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出版者:人民邮电出版社

作者:刘立柱

出品人:

页数:157

译者:

出版时间:2002-8

价格:18.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787115103123

丛书系列:

图书标签:

• 通信技术
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《信息时代的数据洪流：现代网络架构与传输原理深度解析》 —— 探寻支撑数字世界的基石 图书简介 在当今这个万物互联的时代，信息以前所未有的速度和规模流动。从智能手机上的实时视频通话，到全球金融系统的毫秒级交易，再到物联网设备间海量数据的交换，这一切的背后，是复杂而精妙的网络架构和传输原理在支撑。本书《信息时代的数据洪流：现代网络架构与传输原理深度解析》，正是为了系统性地剖析这些支撑现代数字世界的底层逻辑和前沿技术而创作的。 本书并非对任何特定教材或教程的重复或替代，它着重于从宏观架构设计到微观信号处理的全景式、深入探讨。我们避开了对基础概念的浅尝辄止，而是聚焦于当前业界主流技术栈的演进、关键瓶颈的突破，以及面向未来需求的创新方向。 第一部分：现代网络架构的演进与分层模型重构 本部分将首先回顾经典网络模型的不足，并重点解析软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）如何重塑传统电信网络结构。 第一章：从TDM到IP：网络范式的根本转变 本章将详细分析从传统的时分多路复用（TDM）电路交换网络，向基于分组交换的互联网协议（IP）网络的迁移过程中的核心技术挑战。重点探讨IP协议族的设计哲学、地址空间管理（IPv4到IPv6的过渡机制，如双栈和隧道技术），以及路由选择算法的复杂性——包括BGP（边界网关协议）的路径选择策略、路由聚合的必要性，以及路由黑洞和次优路径问题的规避。 第二章：软件定义网络（SDN）：控制与转发分离的革命 SDN是现代网络智能化的核心驱动力。本章深入剖析SDN的三层架构：应用层、控制层和基础设施层。我们将详尽讲解OpenFlow协议的报文格式、流表（Flow Table）的匹配项与动作集，并对比基于P4语言的可编程转发平面的优势。此外，还会探讨控制平面（如Opendaylight, ONOS）的分布式部署模型、状态同步机制以及跨域SDN的挑战。 第三章：网络功能虚拟化（NFV）与云原生网络 NFV旨在将网络服务（如防火墙、负载均衡器）从专用硬件中解耦出来，运行在通用服务器上。本章详细介绍NFV的基础设施层（NFVI）、虚拟化网络功能（VNF）的生命周期管理（MANO框架），以及如何利用容器化技术（如Docker, Kubernetes）实现网络功能的快速部署和弹性伸缩，实现真正的“云原生网络”服务。 第二部分：高速传输介质与物理层优化 数据洪流对物理传输层提出了极高的要求。本部分将聚焦于当前主流高速有线和无线传输技术中的信号处理、编码与调制。 第四章：光纤通信系统的极限挑战与前沿技术 深入探讨超长距离、超大容量光通信中的核心物理限制，包括色散（Chromatic Dispersion）和非线性效应（如四波混频、自相位调制）。本章重点解析现代相干光通信系统中的关键技术：偏振复用（PDM）、高阶QAM调制的应用，以及先进的数字信号处理（DSP）算法在补偿传输损伤中的作用。 第五章：无线接入网的频谱效率与多址技术 本章转向无线领域，对比分析OFDM（正交频分复用）在4G/5G中的应用基础，以及5G NR（新空口）中引入的OFDMA和波束赋形（Beamforming）技术如何实现空口资源的精细化调度。特别关注大规模MIMO（Massive MIMO）系统中，预编码矩阵的设计与信道状态信息（CSI）的准确获取。 第六章：数据中心内部的高速互联技术 数据中心是数据交换最密集的地方。本章聚焦于以太网的演进，从10G到400G/800G的速率提升所依赖的技术，如PAM4（四电平脉冲幅度调制）的引入及其带来的信噪比挑战。同时，探讨RDMA（远程直接内存访问）协议（如RoCEv2, InfiniBand）如何绕过操作系统内核，实现低延迟的数据传输。 第三部分：网络协议栈的智能增强与安全加固 面对日益增长的应用需求和安全威胁，传输层和应用层的协议必须智能化和弹性化。 第七章：传输层协议的深度优化与演进 本章对比TCP和UDP，深入解析TCP拥塞控制算法的演进（如Reno, CUBIC, BBR），及其在不同网络环境下（如高延迟广域网或高丢包无线网）的性能权衡。重点分析QUIC协议的设计动机，它如何结合UDP的低延迟特性和TLS的安全性，解决HTTP/2中的队头阻塞问题。 第八章：网络安全中的流量分析与异常检测 随着网络复杂度的增加，传统的基于签名的安全方法已显不足。本章探讨利用深度学习模型对网络流量进行深度包检测（DPI）和行为分析，以识别零日攻击、DDoS攻击的早期迹象。重点分析如何构建高效的特征工程，从海量数据流中提取有意义的安全指标。 第九章：网络切片与服务质量（QoS）保障 在5G及未来网络中，网络切片（Network Slicing）是提供差异化服务的关键。本章详细阐述如何通过SDN/NFV技术，在共享基础设施上为不同应用（如自动驾驶、高清视频、工业控制）创建逻辑隔离的、具备特定SLA的网络实例。分析资源预留机制和实时性能监控（RPM）在确保切片间互不干扰中的作用。 结语：面向未来网络的展望 本书最终将目光投向了下一代网络的研究热点，包括智能体（Agent）驱动的网络自动化、基于区块链的去中心化身份与安全机制，以及如何利用量子计算对现有加密体系构成的威胁与应对策略。 本书适合网络工程师、通信系统设计师、信息安全专业人士，以及所有希望深入理解支撑现代数字世界底层技术原理的高级技术读者和研究生。它提供了一个深入、前沿且技术严谨的视角，以应对信息时代数据洪流带来的持续挑战。

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这本教程的文字风格，让我有一种与一位知识渊博的智者对谈的感觉，它没有故作高深，却处处流露出对学科深厚的理解。它的叙述节奏把握得极佳，时而娓娓道来，解释宏观背景；时而聚焦重点，剖析微观细节。我特别喜欢它在讲解频谱效率和多址接入技术时的那种辩证思维。作者不仅介绍了TDMA、FDMA、CDMA这些经典技术，还详细分析了OFDMA和NOMA在面向未来海量连接场景下的挑战与机遇，甚至深入探讨了非正交多址接入在提高频谱利用率方面所带来的复杂干扰管理问题。这种深入到“为什么”和“如何解决”层面的探讨，让这本书的厚度远超其“简明”之名。它就像一个精心雕琢的艺术品，每一个章节、每一个段落都经过了反复的打磨，剔除了冗余，保留了精髓，真正做到了信息密度高而不失可读性，对于渴望系统性提升通信知识的读者而言，绝对是案头必备的宝典。

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这本《新世纪通信技术简明教程》真是让人眼前一亮，尤其是对于我这种刚踏入这个领域的新手来说，简直是雪中送炭。书里对那些复杂的概念讲解得深入浅出，完全没有那种高高在上、让人望而却步的感觉。比如讲到5G的关键技术时，作者没有堆砌一堆晦涩难懂的术语，而是用了很多贴近生活的例子来做类比，让我一下子就明白了OFDM和大规模MIMO的原理。我记得我之前看其他教材时，光是理解一个帧结构就能卡住好几天，但这本书里，它把帧结构的时域和频域划分讲得清清楚楚，配上的图例也极其精准，一看就懂。更让我欣赏的是，它并没有仅仅停留在理论层面，而是结合了当前通信行业的一些实际应用场景，比如智能网联汽车、工业互联网等，让我能真切感受到这些技术是如何改变我们生活的。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，章节间的过渡自然流畅，即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。它不是那种只停留在概念介绍的“花架子”教材，而是真正有干货，能让人动手去思考和实践的好书。

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读完这本教程，我最大的感受是结构上的严谨和内容的覆盖面之广，完全超出了我对一本“简明教程”的预期。它不仅仅满足于介绍基础知识，更像是一本浓缩的、精华版的行业百科全书。我尤其对它对未来趋势的把握印象深刻，书中对6G的早期构想和一些颠覆性的技术方向，比如太赫兹通信和空天地一体化网络，进行了非常前瞻性的探讨。这些内容在很多同类书籍中要么语焉不详，要么干脆缺失。编排上，作者似乎非常懂得读者的学习曲线，从最基础的信号与系统理论，稳步推进到复杂的网络架构和安全协议，逻辑链条衔接得天衣无缝。我注意到作者在讲解某个算法时，会特意提及它在不同标准（比如IEEE和3GPP）下的细微差别，这种对比分析极大地提升了我的批判性思维能力，让我不再满足于“知道”某个技术是什么，而是开始思考“为什么”要这么设计。对于那些想深入研究的读者，书后附带的参考资料索引也非常详尽，为进一步深造打下了坚实的基础。

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对于我这种需要快速适应新项目需求的技术人员来说，时效性是衡量一本技术书籍价值的首要标准。这本《新世纪通信技术简明教程》在这方面表现出色，它对近两年新兴的技术领域，比如边缘计算（MEC）在通信网络中的集成应用，以及网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）的最新进展，都有专门的章节进行阐述。书中对于网络切片的安全隔离机制的描述尤其细致，这正是我最近项目组正在攻克的难点。作者的叙事风格非常务实，充满了工程实践的影子，而不是空谈理论的学术腔调。行文中，你会发现很多地方都带有“在实际部署中应注意……”或者“此方案在低延迟场景下的优化点在于……”这样的提示，这些细节对于一线工作者来说，其价值远超那些复杂的理论证明。总而言之，这本书的学习体验是高效且目标明确的，它直接瞄准了当前产业界最关心的痛点进行解答。

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坦白说，刚拿到这本《新世纪通信技术简明教程》时，我还有点担心它会不会为了“简明”而牺牲了深度。毕竟，通信技术发展日新月异，要做到既新颖又精炼，难度极大。然而，这本书成功地找到了那个微妙的平衡点。它没有陷入无休止的公式推导中，却又确保了每个核心原理都有足够的数学支撑来证明其有效性。比如在讲解信道编码时，LDPC和Turbo码的性能差异，作者用非常直观的误码率曲线和简洁的文字说明，揭示了它们各自的优势和应用场景，这种讲解方式效率极高。我个人最欣赏的是，作者在介绍新技术时，总能巧妙地联系到前代技术的局限性，这种“对比式教学法”让新技术的优越性立刻凸显出来。我感觉这本书更像是一位经验丰富的老工程师在言传身教，他知道哪些是需要牢记的基石，哪些是当前的热点，哪些是未来的方向，并且把这些信息精准地打包在了这本书里。

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