流量余迹通信仿真与评估 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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易昭湘 编

图书标签:

• 流量工程
• 无线通信
• 仿真
• 评估
• 网络性能
• QoS
• 建模
• 优化
• 信道建模
• 无线资源管理

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512419865

版次：1

商品编码：11878283

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　星余迹通信是应急通信中的重要手段，对流星余迹通信的研究将促进我国流星余迹通信技术的发展和应用。本书从理论、技术和方法等方面系统阐述了流星余迹通信的仿真和评估，介绍了流星余迹通信的基本理论，阐述了OPNET建模过程，重点分析了基于OPNET的流星余迹通信仿真，探讨了半实物仿真人机交互的过程，并详细讨论了流星余迹通信系统效能评估的方法。　　本书力求科学性、系统性、实用性和发展性相结合，可为高等院校通信工程专业的高年级学生和研究生提供学习参考，也可供从事通信工程的技术人员和研究者阅读参考。

目录

第1章　流星余迹通信…………………………………………………………………………… 11．1　流星余迹通信基本概念……………………………………………………………… 11．1．1　流星余迹及物理特性………………………………………………………… 11．1．2　流星余迹通信的基本原理和特点…………………………………………… 31．1．3　流星余迹通信的发展和应用………………………………………………… 61．2　流星余迹信道………………………………………………………………………… 81．2．1　流星余迹信道参数及特性…………………………………………………… 81．2．2　欠密类流星余迹信道………………………………………………………… 131．2．3　过密类流星余迹信道………………………………………………………… 141．3　流星余迹通信系统…………………………………………………………………… 151．3．1　流星余迹通信系统组成……………………………………………………… 151．3．2　流星余迹通信的通信方式及工作过程……………………………………… 211．3．3　流星余迹通信的关键技术和发展趋势……………………………………… 23思考题……………………………………………………………………………………… 25第2章　OPNET仿真建模基础………………………………………………………………… 262．1　OPNET简介………………………………………………………………………… 262．1．1　OPNET Modeler …………………………………………………………… 262．1．2　OPNET主要应用…………………………………………………………… 282．2　OPNET Modeler建模……………………………………………………………… 292．2．1　层次化建模…………………………………………………………………… 292．2．2　离散仿真机制………………………………………………………………… 342．2．3　仿真通信机制………………………………………………………………… 372．3　基于OPNET的无线信道建模……………………………………………………… 382．3．1　无线信道建模………………………………………………………………… 392．3．2　无线收发机管道建模………………………………………………………… 422．3．3　无线通信仿真实例…………………………………………………………… 52思考题……………………………………………………………………………………… 65第3章　基于OPNET的流星余迹通信仿真………………………………………………… 663．1　流星余迹通信节点模型……………………………………………………………… 663．1．1　流星余迹通信主从节点模型………………………………………………… 663．1．2　流星余迹通信节点数据处理………………………………………………… 683．2　流星余迹通信协议…………………………………………………………………… 773．2．1　通信协议设计………………………………………………………………… 773．2．2　退N 重传机制……………………………………………………………… 813．2．3　存储队列设置………………………………………………………………… 813．3　流星余迹通信仿真实例……………………………………………………………… 823．3．1　仿真场景设计………………………………………………………………… 823．3．2　仿真过程分析………………………………………………………………… 833．3．3　仿真数据及结论……………………………………………………………… 87思考题……………………………………………………………………………………… 89第4章　流星余迹通信半实物仿真…………………………………………………………… 904．1　半实物仿真原理……………………………………………………………………… 904．1．1　半实物仿真基本概念………………………………………………………… 904．1．2　半实物仿真关键技术………………………………………………………… 914．1．3　半实物仿真的特点及意义…………………………………………………… 924．2　基于SITL的半实物仿真…………………………………………………………… 924．2．1　SITL技术简介……………………………………………………………… 934．2．2　SITL实现模式……………………………………………………………… 934．2．3　SITL仿真原理……………………………………………………………… 944．2．4　SITL仿真实现……………………………………………………………… 954．3　流星余迹通信半实物仿真实例……………………………………………………… 994．3．1　仿真需求及网络结构………………………………………………………… 994．3．2　流星余迹通信仿真接口…………………………………………………… 1004．3．3　人机交互界面……………………………………………………………… 103思考题……………………………………………………………………………………… 106第5章　流星余迹通信系统效能评估………………………………………………………… 1075．1　流星余迹通信指标体系…………………………………………………………… 1075．1．1　指标体系建立原则………………………………………………………… 1075．1．2　流星余迹通信评估指标体系……………………………………………… 1085．1．3　业务指标层次结构………………………………………………………… 1095．1．4　应用指标层次结构………………………………………………………… 1115．2　流星余迹通信效能评估方法……………………………………………………… 1145．2．1　通信效能评估方法………………………………………………………… 1145．2．2　模糊综合评估方法的原理………………………………………………… 1165．3　流星余迹通信效能评估实例……………………………………………………… 1185．3．1　效能评估系统设计………………………………………………………… 1185．3．2　效能评估实例……………………………………………………………… 121思考题……………………………………………………………………………………… 125参考文献………………………………………………………………………………………… 126

前言/序言

《信息流的无形轨迹：现代通信网络的性能分析与优化策略》 本书深入剖析现代通信网络中信息流的运行机制，从宏观到微观，细致描绘了数据在不同网络环境下的传输特性、损耗机制以及潜在的瓶颈。作者通过大量的仿真实验和理论推导，揭示了影响通信性能的关键因素，并在此基础上提出了系统性的优化解决方案。本书旨在为通信工程师、网络架构师、研究学者以及对通信技术有深入了解需求的读者提供一份详实的技术参考和实践指导。 第一章：通信网络基础模型与信息传输原理 本章首先回顾了通信网络的基本构成要素，包括信源、信宿、编码器、解码器、信道以及调制解调器等。在此基础上，详细阐述了信息传输的数学模型，如香农-哈特利定理所定义的信道容量，并解释了不同编码技术（如线性编码、卷积码、Turbo码、LDPC码等）在降低错误率、提高频谱效率方面的作用。此外，本章还探讨了不同传输介质（如光纤、铜缆、无线电波）的物理特性对信号传播的影响，包括衰减、噪声、失真等，并初步介绍了OFDM、CDMA等关键的多址接入技术，为后续章节的深入分析奠定理论基础。 第二章：网络拓扑结构与数据包传输特性 本书重点分析了不同网络拓扑结构（如星型、总线型、环型、网状型以及混合型拓扑）对数据包传输的效率和可靠性所带来的影响。针对每一类拓扑，详细探讨了其在带宽分配、延迟特性、故障容忍度以及可扩展性等方面的优劣势。接着，本章深入研究了数据包在网络中的传输过程，包括分包、路由选择、排队与调度机制。特别地，详细分析了TCP/IP协议栈中数据包的封装、解封装过程，以及IP路由协议（如RIP, OSPF, BGP）在动态构建和维护路由表中的作用。关于排队模型，如M/M/1, M/M/c, M/G/1等，被详细阐述，并解释了其在预测网络延迟和丢包率方面的应用。 第三章：无线通信环境下的信号传播模型与干扰分析 在无线通信领域，信号传播的复杂性远超有线网络。本章详细介绍了各种无线信道模型，包括平坦衰落信道、频率选择性衰落信道、多径传播模型（如Rice模型、Rayleigh模型）等，并解释了这些模型如何反映无线信号在传输过程中遇到的障碍物、反射、散射等现象。进而，对无线通信中的主要干扰源进行了深入剖析，包括同频干扰、邻频干扰、噪声干扰以及其他电磁兼容性问题。本章还探讨了信号接收端如何通过多种技术来对抗这些干扰，如分集接收技术（空间分集、频率分集、时间分集）、均衡技术（线性均衡、非线性均衡）以及信道编码的纠错能力。 第四章：现代通信协议栈的性能瓶颈与优化 现代通信网络依赖于复杂的协议栈来保证数据的可靠传输。本章聚焦于TCP/IP协议栈中的关键协议，如TCP的拥塞控制算法（如Tahoe, Reno, Cubic, BBR）和流量控制机制。详细分析了这些机制在应对网络拥塞、提高吞吐量方面的原理和局限性，并提出了针对性的优化建议，例如调整拥塞窗口大小、优化丢包检测与重传策略等。此外，本章还探讨了UDP在需要低延迟和高吞吐量场景下的应用，并分析了其在流媒体、在线游戏等领域中的优势与不足。关于网络层协议，如IPv4和IPv6的转换与兼容性问题，以及其在不同网络环境下的路由效率也被纳入了讨论范围。 第五章：网络流量特征分析与性能评估方法 准确理解和分析网络流量是进行性能评估和优化的前提。本章详细介绍了多种网络流量特征分析技术，包括统计分析（如平均速率、峰值速率、突发性）、时间序列分析、频谱分析等。通过分析流量的分布特性、自相似性等，可以更有效地预测网络负载和潜在瓶颈。在性能评估方法方面，本章系统介绍了常用的网络性能指标，如吞吐量（Throughput）、延迟（Latency）、抖动（Jitter）、丢包率（Packet Loss Rate）、端到端时延（End-to-End Delay）以及网络可用性（Network Availability）。书中详细阐述了这些指标的定义、计算方法以及它们在评估不同类型通信服务（如VoIP、视频会议、大数据传输）时的重要性。 第六章：仿真建模技术与工具介绍 为了精确地模拟和分析通信网络的行为，仿真建模技术扮演着至关重要的角色。本章首先介绍了不同类型的通信网络仿真模型，包括离散事件仿真、连续时间仿真以及混合仿真。在此基础上，详细讲解了主流的网络仿真工具，如NS-2/NS-3、OMNeT++、Opnet等。对于每种工具，都详细阐述了其核心架构、建模语言、常用模块库以及在构建复杂网络场景时的应用案例。本章还强调了如何根据研究的侧重点选择合适的仿真工具，以及如何在仿真过程中进行参数设置、场景配置和结果分析，以确保仿真结果的准确性和可靠性。 第七章：关键通信性能指标的仿真分析 本章将理论知识付诸实践，通过大量的仿真实验，深入分析了各种因素对通信网络性能指标的影响。例如，在不同网络负载下，TCP拥塞控制算法的性能表现；在不同信道衰落条件下，无线信号的误码率变化；不同数量的用户接入同一信道时的多址接入技术效率；以及不同网络拓扑结构下的端到端延迟差异等。每种分析都通过图表和数据来直观呈现，并结合理论模型进行解释，帮助读者建立直观的理解。本章的重点在于展示如何利用仿真工具来量化评估网络设计的优劣，并为实际的网络部署提供数据支持。 第八章：通信网络拥塞控制与流量工程 网络拥塞是影响通信性能的主要因素之一。本章深入探讨了各种拥塞控制策略，包括基于丢包的控制（如TCP的传统算法）、基于时延的控制（如XCP）以及基于显式反馈的控制（如ECN）。对这些策略的原理、优缺点以及在不同网络场景下的适用性进行了详细比较。在流量工程方面，本章介绍了如何通过网络流量的规划、监测和控制来实现资源的有效利用和性能的优化。内容涵盖了流量整形（Traffic Shaping）、流量监管（Traffic Policing）、服务质量（QoS）保障技术（如优先级队列、流量分类、带宽预留）以及多路径传输技术。 第九章：下一代通信网络技术与性能展望 展望未来，本章将探讨一些新兴的通信网络技术及其对未来网络性能的影响。这包括5G/6G通信系统的关键技术，如大规模MIMO（Massive MIMO）、波束赋形（Beamforming）、网络切片（Network Slicing）、边缘计算（Edge Computing）以及人工智能在网络管理中的应用。详细分析了这些技术在提高网络容量、降低延迟、增强可靠性以及支持海量连接方面的潜力。同时，本章还讨论了这些新技术可能带来的新的性能挑战，以及未来网络性能评估和优化研究的方向。 第十章：通信网络安全性与隐私保护 除了性能之外，通信网络的安全性与隐私保护同样至关重要。本章探讨了在信息传输过程中可能面临的各种安全威胁，包括数据窃听、篡骗、拒绝服务攻击（DoS/DDoS）等。详细介绍了用于保障通信安全的各种技术，包括加密算法（如AES, RSA）、密钥交换协议、数字签名、防火墙以及入侵检测/防御系统。此外，本章还讨论了在网络通信中如何保护用户隐私，例如匿名通信技术、差分隐私等。最后，本章强调了在设计和部署通信网络时，必须将安全性和隐私保护作为核心考量。 附录：通信网络性能评估的数学模型与工具使用指南 附录部分提供了一些通信网络性能评估中常用的数学模型的详细推导和公式汇总，以及对本书中提及的主要仿真工具更具体的使用指南和代码示例，旨在为读者提供更便捷的查阅和实践工具。 本书通过理论分析、仿真实验和案例研究相结合的方式，旨在为读者提供一个全面而深入的通信网络性能分析与优化框架。相信本书将成为通信领域从业者和研究者的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对这本书的标题“流量余迹通信仿真与评估”有些望而却步，感觉会很技术化、很晦涩。但当我翻开它，才发现我的顾虑是多余的。作者的写作风格非常独特，他善于用生动的比喻和清晰的图示来解释复杂的概念，让我在不知不觉中就理解了那些原本难以理解的原理。比如，在描述“流量余迹”如何承载信息时，他用了一个类似“指纹”的比喻，一下子就让我抓住了核心。仿真部分做得尤为出色，我之前尝试过一些仿真软件，但总感觉不知道如何下手，这本书就提供了一套完整的思路和实践方法，从数据准备到结果分析，都给出了详尽的指导。我特别惊喜的是，书中还包含了一些实际案例分析，让我能够看到这些理论和技术是如何在现实世界中发挥作用的。这本书的实用性非常强，对于想要将流量余迹通信技术应用于实际项目的朋友来说，绝对是一本不可多得的好书。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我眼前一亮的学术专著。它的理论深度和广度都令人印象深刻，同时又保持了高度的逻辑性和系统性。作者在梳理流量余迹通信的脉络时，展现了深厚的功底，将历史发展、核心概念、关键技术一一梳理，形成了一个清晰的知识体系。我特别欣赏的是书中对于“余迹”这一核心概念的深入剖析，它不仅仅停留在概念的定义，而是从信息论、编码理论等多个角度进行解读，使得“余迹”的内涵更加丰富和深刻。在仿真与评估部分，作者并未简单罗列方法，而是深入探讨了不同仿真场景下的适用性，以及各种评估指标的优劣势，为读者提供了非常有价值的指导。这本书的语言风格严谨而又不失流畅，虽然是学术著作，但读起来并不枯燥。对我而言，这本书是了解和掌握流量余迹通信技术的必备参考书，它不仅解答了我许多疑惑，更激发了我对这一领域更深层次的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书实在是太出色了！我之前对“流量余迹通信”这个概念只是一知半解，感觉它神秘又难以捉摸。但读完这本书，我简直像是打开了新世界的大门。作者用一种非常易于理解的方式，循序渐进地介绍了流量余迹通信的原理。我尤其喜欢它在仿真方面的详细阐述，那些关于如何构建仿真环境、设置参数、以及如何解读仿真结果的部分，让我茅塞顿开。以前总觉得仿真是个黑盒子，但这本书把每个步骤都拆解得明明白白，让我能亲手去模拟那些复杂的通信场景。而且，它还不仅仅是停留在理论层面，还深入到了实际评估。那些关于评估指标的选择、测试方法的設計，以及如何将仿真结果与实际性能联系起来的论述，对我来说是无价之宝。我正在进行一个相关的项目，这本书提供的知识和方法论，无疑会大大提升我的研究效率和深度。我强烈推荐给任何对信息隐藏、隐蔽通信，或者需要进行复杂通信系统仿真的研究者和工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容非常扎实，而且很有前瞻性。作者对流量余迹通信的研究，已经达到了一个相当高的水平。从基础理论的构建，到复杂的通信协议设计，再到先进的仿真技术应用，这本书都做了全面的覆盖。我尤其欣赏它在“评估”这一章节所展现出的严谨性，作者不仅仅是简单地介绍一些评估指标，而是深入分析了各种指标的局限性，并提出了改进的建议，这对于提升通信系统的性能有着至关重要的意义。在仿真方面，书中对不同仿真平台的介绍和比较，以及针对各种攻击场景的仿真策略，都让我受益匪浅。它帮助我理解了如何才能构建一个能够真实反映通信系统性能的仿真环境，避免了许多常见的误区。总的来说，这本书是一部集理论、实践、评估于一体的综合性著作，非常适合那些希望深入研究流量余迹通信技术，并将其应用于实际系统设计和优化的专业人士。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己对“流量余迹通信”的认知发生了一次质的飞跃。作者将一个看似抽象的概念，通过精巧的设计和细致的阐述，变得具象且易于掌握。书中的“仿真”部分，简直是为我量身定做的。我一直在寻找一种能够有效模拟隐蔽通信场景的工具和方法，而这本书提供的仿真框架和工具链，恰好满足了我的需求。作者不仅详细介绍了如何搭建仿真平台，还对如何进行数据采集、特征提取、以及模型训练等关键步骤进行了深入的讲解。更重要的是，书中的“评估”部分，让我看到了如何从多个维度去衡量流量余迹通信系统的性能。从信息熵、误码率到隐蔽性指标，作者都给出了详尽的解释和计算方法。这本书给我最大的启发在于，它让我意识到，流量余迹通信并不仅仅是理论上的概念，而是可以通过严谨的仿真和评估，来实现可观的性能提升和应用落地。