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第1章　通信网络系统概论1

1.1 引言1

1.2　网络技术的发展历程1

1.3　通信网络的分类3

1.3.1　格状网4

1.3.2 星状网4

1.3.3　线状网5

1.3.4　树状网5

1.3.5　环状网5

1.4　通信网络中的关键技术问题6

1.5 网络接入控制技术7

1.6　通信网中的交换技术9

1.7 网络技术的发展趋势——网络的融合11

1.7.1　终端设备11

1.7.2　用户接口12

1.7.3 网络接口12

1.7.4　本地环路12

1.7.5　信息传送网13

1.7.6　交换与网络协议13

习题13

第2章　随机过程理论基础14

2.1　泊松过程的基本定义14

2.2　泊松过程的基本性质16

2.3　指数分布的基本性质16

2.4　泊松过程与指数分布的关系17

2.5　到达时间的条件分布18

2.6　泊松过程的分流20

2.7　复合泊松过程21

2.8　双重随机泊松过程21

2.9　马尔可夫链22

2.9.1 马尔可夫链的基本定义22

2.9.2　转移概率矩阵23

2.9.3　马尔可夫链状态的分类24

2.9.4　状态之间的等价关系与空间分解25

2.9.5　平稳分布与平衡方程26

2.10　连续参数的马尔可夫链27

2.10.1　转移率矩阵：Q矩阵与其概率意义28

2.10.2　柯尔莫哥罗夫前向后向微分方程28

2.10.3　强马氏过程33

2.10.4　嵌入马氏链的应用36

2.10.5　平稳分布与时间可逆性37

2.11　空间泊松过程40

习题40

第3章　图论基础46

3.1　图的基本概念46

3.2　树图48

3.2.1　树的基本性质48

3.2.2　图的支撑（生成）树48

3.2.3　最小支撑（生成）树及其算法49

3.3　最短路径问题及算法51

3.3.1 狄克斯拉（Dijkstra）算法51

3.3.2 福特-摩尔-贝尔曼（Ford-Moore-Bellman）算法53

3.4　网络最大流54

3.4.1　基本概念与定义54

3.4.2 最大流的计算——Ford-Fulkerson算法57

3.5　最小代价最大流问题58

习题60

第4章　接入技术与差错控制62

4.1 频分多址63

4.2　码分多址63

4.3　时分多址64

4.4　多址系统的容量分析65

4.5 差错控制技术与ARQ技术67

4.5.1　停发等候重发及其实现方式67

4.5.2　停发等候重发系统的性能分析68

4.5.3　返回重发及其实现方式68

4.5.4　返回重发系统的性能分析69

4.5.5　选择性重发ARQ70

4.5.6　传输层的差错控制与恢复71

4.6　局域网与时分多址71

4.6.1　Aloha协议73

4.6.2　Pseudo Bayesian算法74

4.6.3　分裂算法79

4.6.4　载波侦听82

4.7　具有碰撞检测的载波侦听模式87

4.8　IEEE 802.11MAC层技术标准介绍89

4.8.1　有碰撞避免功能的载波侦听协议89

4.8.2　CSMA/CA算法的性能分析90

4.9 令牌环网与FDDI94

4.9.1　令牌环网95

4.9.2 FDDI96

4.10　小结97

习题97

第5章 网络时延分析100

5.1　时延与多路复用100

5.2　排队论模型与Little定理102

5.3　M/M/n排队系统106

5.4　M/M/m/m排队系统109

5.5 M/G/1排队系统110

5.6　G/G/1排队系统116

5.7　优先排队系统118

5.7.1　非抢占优先118

5.7.2　抢占优先120

5.8　批处理排队系统121

5.9　传输线网络与Kleinrock独立近似123

5.9.1　传输线网络问题123

5.9.2 Kleinrock独立近似124

5.10　乘积型网络与Jackson理论126

5.10.1　时间可逆性126

5.10.2　Jackson定理128

5.11 小结131

习题132

第6章 网络路由与交换技术136

6.1 路由中的主要问题136

6.2　路由选择算法的分类138

6.2.1　广播算法——泛洪与基于生成树模式139

6.2.2　优化路由选择算法140

6.2.3　有限存储的路由算法——热土豆路由算法142

6.2.4　开关路由143

6.3　链路故障处理——广播路由144

6.3.1　广播路由算法的有效性评估条件145

6.3.2　几种广播算法145

6.4　最短路径路由149

6.4.1 贝尔曼-福特算法150

6.4.2　Dijkstra算法150

6.4.3　Floyd-Warshall算法151

6.5 最短路径路由的分布式处理——贝尔曼-福特算法153

6.6 自适应最短路径路由算法的稳定性155

6.7　最优路由和拓扑设计155

6.7.1　路由优化的策略155

6.7.2　网络拓扑设计的标准157

6.7.3　子网设计157

6.7.4　局域接入网的设计问题160

6.8　业务转接中的交换问题161

6.9　输入队列模式与输出队列模式162

6.9.1　无存储能力的交换系统的性能分析162

6.9.2　矩母函数及其应用164

6.9.3　输入队列模式的性能分析167

6.9.4　输出队列模式的性能分析169

6.10　Knockout交换模式170

6.11　多级空间交换172

6.12　Banyan交换机的结构与优化174

习题176

第7章 网络管理与服务质量保证178

7.1　通信网络管理178

7.2　通信业务控制与拥塞控制179

7.2.1　通信中的流量控制问题180

7.2.2　流量控制的基本原理与实现182

7.3　接纳控制策略183

7.4　窗口流量控制187

7.4.1　端到端窗口188

7.4.2　虚拟电路点到点窗口策略191

7.4.3 流量控制窗口的动态调整192

7.5　速率控制方案192

7.5.1　业务整形192

7.5.2　漏斗算法及其改进模式193

7.6　工程应用中的问题196

7.6.1 ARPANET中的流量控制196

7.6.2　PARIS网络中的流量控制197

7.6.3　SNA网络中的流量控制198

7.7　最大-最小流量控制策略与算法198

7.8　TCP技术与主动队列管理202

7.8.1　TCP拥塞控制技术203

7.8.2　主动队列管理206

7.9　服务质量的保证策略209

7.9.1　基本的QoS框架209

7.9.2　综合业务模型210

7.9.3　差分业务模型211

7.9.4 多协议标签交换MPLS213

7.10 网络的故障率与可靠性214

习题218

第8章　特定网络与关键技术220

8.1　计算机通信网与互联网220

8.1.1　有线局域网221

8.1.2　无线局域网221

8.1.3　城域网221

8.1.4　互联网225

8.2　移动通信网226

8.3　卫星通信网228

8.4　光通信网229

8.4.1　光电子器件技术229

8.4.2　光纤技术230

8.4.3　光复用联网技术230

8.5　网络安全231

8.5.1　入侵检测232

8.5.2　防火墙233

8.5.3　网络病毒与防治235

8.5.4　网络加密236

8.6　软交换技术236

8.6.1　软交换的概念236

8.6.2　软交换的网络体系结构237

8.6.3　软交换的基本协议240

8.6.4　软交换的业务支持与发展趋势240

习题241

参考文献242