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出版者:清华大学出版社

作者:Annabel Z.Dodd

出品人:

页数:500

译者:

出版时间:2002-12-01

价格:46.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302060857

丛书系列:电子工程系列丛书（影印版）

图书标签:

• 通信技术
• 5G
• 物联网
• 无线通信
• 信号处理
• 网络工程
• 通信原理
• 移动通信
• 信息技术
• 电子工程

数字时代的信息脉动：下一代网络架构与应用探索 图书名称：数字时代的信息脉动：下一代网络架构与应用探索 图书简介 在信息技术飞速迭代的今天，我们正站在一个由数据驱动、万物互联的全新时代的门槛上。本书《数字时代的信息脉动：下一代网络架构与应用探索》并非关注基础的通信原理或传统的网络协议栈，而是将目光聚焦于驱动未来数字社会的核心技术演进、前沿网络架构重塑以及创新应用场景的落地。它旨在为行业内的工程师、研究人员、技术管理者以及对未来信息基础设施充满好奇的学习者，提供一个深入且全面的视野，剖析当前信息传输和处理范式的深刻变革。 一、 超越带宽：下一代网络架构的基石 本书首先深入剖析了支撑未来海量、低时延、高可靠连接的网络架构范式转移。我们探讨的重点在于如何从传统的基于硬件的固定架构，迈向软件定义、云原生化的弹性网络。 1. 网络功能虚拟化（NFV）与软件定义网络（SDN）的深度融合与演进： 我们将详尽解析如何利用NFV解耦硬件与软件，并结合SDN的集中控制能力，实现网络的动态可编程性。这包括对控制平面、数据平面分离模型的深入解读，以及在实际部署中面临的挑战与优化策略，例如如何高效管理虚拟网络功能（VNF）的生命周期与资源调度。 2. 网络切片技术（Network Slicing）的精细化管理： 5G及未来网络的核心能力在于为不同业务场景提供定制化的“虚拟专网”。本书不会停留于概念层面，而是细致阐述切片间的资源隔离机制（包括无线资源、核心网资源和传输资源的隔离）、切片SLA（服务等级协议）的实时监控与动态调整算法，以及端到端的切片生命周期管理流程（Slice Orchestration）。 3. 边缘计算（MEC）与分布式云原生网络： 随着物联网设备和实时应用（如自动驾驶、远程手术）对时延的要求趋于苛刻，计算能力正加速下沉至网络边缘。本书详尽分析了MEC的部署模型（集中式、分布式、混合式），探讨了如何将云原生技术（如Kubernetes）应用于边缘基础设施，实现计算与网络资源的协同调度，以最小化端到端延迟。 二、 数据洪流中的智能处理与传输 信息量的爆炸式增长对传输的效率和安全性提出了前所未有的要求。本部分关注在物理层和网络层之上，如何通过智能手段优化数据流的传输和处理。 1. 空口技术的代际飞跃与挑战： 尽管不涉及基础的调制解调原理，但本书深入探讨了毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）通信在实现超高频谱效率方面的潜力与工程化难题，特别是波束赋形（Beamforming）技术的复杂性、信道建模的精确性，以及如何应对高频段的传播损耗。 2. 光网络的技术前沿： 针对数据中心内部和城际传输，我们聚焦于相干光通信的最新进展，如更高的阶调制格式（如PAM4）在光纤中的应用，以及空分复用（SDM）技术（如少模光纤、多芯光纤）如何打破传统光纤容量的瓶颈。此外，量子密钥分发（QKD）与经典通信网络的融合部署也是重点讨论方向。 3. 网络智能化与自智网络（Autonomous Networks）： 纯粹依赖人工运维的网络已无法应对复杂的动态环境。本书详细介绍了基于强化学习和深度学习的网络自动化框架。这包括利用AI进行流量预测、故障根因分析（RCA）、网络资源优化分配，以及实现L4/L5级别自智网络的关键技术路径和评估指标。 三、 创新应用场景的技术赋能 网络架构的革新最终需要通过创新的应用场景来体现其价值。本书用大量篇幅分析了支撑未来关键行业发展的技术需求与网络解决方案。 1. 沉浸式体验与元宇宙基础设施： 支撑高保真VR/AR和远程协作所需的超低延迟和高带宽保障是关键。我们分析了对网络抖动（Jitter）的严格控制要求，以及如何利用实时传输协议（RTP）的增强技术和内容分发网络（CDN）的边缘化部署来优化用户体验。 2. 工业互联网（IIoT）与时间敏感网络（TSN）： 在制造业中，确定性通信至关重要。本书详细阐述了TSN如何在以太网基础上提供严格的时间同步和无阻塞传输能力，以满足工业控制系统对毫秒级乃至微秒级确定性延迟的需求，以及TSN与5G/TSN融合的场景架构。 3. 安全与信任的重塑： 随着网络边界的模糊化，零信任架构（Zero Trust Architecture）已成为主流。本书探讨了基于身份和上下文感知的访问控制，以及后量子密码学（PQC）在保障未来数据安全中的前瞻性研究，而非仅限于传统的加密技术。 结语 《数字时代的信息脉动》旨在构建一个清晰的认知框架，帮助读者理解驱动下一代信息技术前行的深层次动力。它不是一本介绍现有基础标准的参考手册，而是一份面向未来的技术蓝图，侧重于架构创新、资源效率、智能化运维以及关键应用落地所依赖的前沿技术。读者将获得对信息传输和处理领域未来十年发展趋势的深刻洞察力。

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最后，我想谈谈这本书在技术视野的广度上给我的震撼。它不仅仅聚焦于我们日常能接触到的无线通信部分，而是宏观地拉伸了整个信息传输的链条。例如，其中对光纤通信在骨干网中的最新进展，特别是相干检测技术和超高密度波分复用（DWDM）的容量极限突破的描述，其深度几乎达到了专业参考书的水平。作者在阐述这些“幕后”技术时，依然保持着那种面向读者的亲和力，将物理层的极限挑战和工程上的巧妙解决方案结合起来，展现出一种技术硬核之美。这种全景式的技术覆盖，使得读者在理解了最前沿的5G/6G概念后，不会对支撑这些应用的基础设施产生认知盲区。它成功地构建了一个从底层光纤到空中接口，再到上层应用生态的完整知识体系，让我感觉自己不再是孤立地学习某一项技术，而是真正理解了整个现代信息社会的“血脉系统”是如何运作的。

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这本书在网络安全和隐私保护方面的论述，视角非常独特且极富批判性。很多入门级的技术书籍往往轻描淡写地带过安全问题，但本书却将这部分内容提升到了战略高度。作者没有仅仅列举几种常见的加密算法，而是探讨了在日益虚拟化和软件定义的通信基础设施中，安全边界的模糊化所带来的系统性风险。例如，对基于零信任模型的新型认证机制的探讨，结合了最新的标准化进展和潜在的攻击面分析，观点犀利且富有前瞻性。我特别欣赏作者在讨论物联网（IoT）安全鸿沟时的那种冷静的警醒，他用一系列翔实的案例说明了看似简单的设备连接背后可能隐藏的巨大系统漏洞。文字风格上，这里的论述显得尤为沉稳和审慎，不再是前面章节那种轻快的探索感，而是带有一种对技术伦理和责任的深刻反思，读起来让人深思熟。

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读完关于新兴接入技术的那几个章节后，我不得不惊叹于作者对前沿趋势的敏锐洞察力。这本书的价值远不止于“入门”二字所暗示的基础知识普及，它更像是一份精心策划的“未来路线图”。书中对毫米波传播特性的分析，其深度和专业性，足以让有一定基础的工程师感到满意。作者并未停留在简单的参数介绍，而是深入剖析了这些新技术在实际部署中面临的挑战，比如非视距传输的损耗模型、波束赋形算法的迭代优化等，这些细节的呈现，显示出作者深厚的行业积累。特别是在描述下一代无线网络架构的演进时，那种对未来网络切片、边缘计算如何深度融合的论述，逻辑严密，论证充分。阅读过程中，我常常需要停下来，结合自己对现有网络结构的理解反复咀嚼，才能完全消化其中蕴含的复杂信息。这种高质量的、面向未来的内容密度，让这本书在我书架上的地位愈发重要，它不再是工具书，更像是一个思想的激发器。

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这本书的开篇就给我一种沉浸式的体验，作者的笔触细腻而富有画面感，仿佛带领我们走进了那个充满活力和变革的通信世界。初读之下，我立刻被其中对基础原理的深入浅出地阐述所吸引。它没有堆砌晦涩难懂的专业术语，而是通过生动的比喻和贴近生活的例子，将复杂的概念一一拆解。比如，在讲解信道编码时，作者巧妙地引用了古代的密码学原理，使得原本枯燥的数学推导变得异常直观易懂。我清晰地感觉到，作者在力求平衡“深度”与“广度”之间找到了一个绝佳的支点。那种循序渐进的引导，让一个通信领域的“小白”也能毫无压力地跟上节奏，建立起坚实的理论基石。更令人称赞的是，书中对历史脉络的梳理也做得非常到位，它不只是罗列技术，而是讲述了技术背后的故事和驱动力，让人在学习新知识的同时，也对整个通信行业的发展历程有了宏观的认识。这种叙事方式极大地激发了我继续探索下去的兴趣，远超我预期的收获。

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从排版和学习体验的角度来看，这本书的编排简直堪称典范。我向来对那些图文混排混乱、索引查找困难的书籍深恶痛绝，但此书在这方面做得极为出色。每一个关键概念，无论是新的协议栈结构图还是复杂的调制解调过程示意图，都精准地放置在最恰当的文本位置，清晰度和色彩对比度都经过了精心设计。更值得一提的是，书中穿插的“实践案例解析”板块，极大地增强了理论与实践的联系。例如，在介绍软件定义网络（SDN）控制器选型时，作者没有给出标准答案，而是提供了一个决策框架，对比了几个主流开源方案的优劣势，这种不预设立场的分析方式，给予读者极大的思考空间。这种注重学习过程优化的设计，使得长达数百页的阅读过程始终保持着一种流畅感和专注度，很少出现因视觉疲劳或信息组织不当而导致的阅读中断。

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