计算机网络与网络计算

内容简介

本书主要介绍了数据通信与计算机网络的原理和方法，详细讨论了计算机网络与网络计算所涉及的信道、数字信号传输、同步、差错控制和多路复用等数据通信理论知识，以及网络体系结构、物理层、链路层、网络层、传输层和应用层等网络协议与技术，介绍了并行与分布式计算、云计算和软件定义网络SDN等网络新技术。本书内容系统全面，贯穿了计算机网络与网络计算所涉及的主要知识，并涵盖了计算机网络发展的研究成果，力求使读者通过本书的学习既可以掌握计算机网络的基础理论和实用技术，也能够了解本学科的发展方向。

目录

第一部分 数据通信
第1章 数据通信基础 1
1.1 数据通信理论基础 1
1.1.1 时域概念 1
1.1.2 频域概念 2
1.1.3 傅里叶分析 3
1.1.4 字符的数据表示方法 3
1.1.5 有限带宽信号 4
1.1.6 信道数据传输速率 4
1.2 数据传输的概念及分类 4
1.2.1 单工、半双工和全双工 5
1.2.2 异步传输和同步传输 5
1.2.3 串行传输和并行传输 7
1.3 交换技术 7
1.4 信息及度量 8
第2章 信道 9
2.1 引言 9
2.1.1 信道容量 9
2.1.2 信道的分类 10
2.2 传输损耗 10
2.2.1 衰减 11
2.2.2 噪声 11
2.2.3 延迟失真 12
2.3 无线信道 12
2.3.1 无线电波和频段划分 12
2.3.2 卫星中继信道 13
2.3.3 无线接力通信 15
2.4 有线信道 15
2.4.1 双绞线 16
2.4.2 同轴电缆 16
2.4.3 光纤 17
第3章 数字信号的基带传输 19
3.1 数字基带信号 19
3.1.1 差分码 19
3.1.2 极性交替码（AMI码） 20
3.1.3 曼彻斯特码 20
3.2 基带信号的频谱 20
3.3 基带传输系统的组成 21
3.4 无码间干扰的基带传输 21
3.4.1 码间干扰及其分析 21
3.4.2 无码间干扰的传输特性 22
3.5 基带传输系统性能分析 24
3.6 数据传输系统性能改进的几个措施 25
3.6.1 部分响应 25
3.6.2 时域均衡 27
3.6.3 数据加扰解扰 28
3.7 眼图 29
第4章 数字信号的频带传输 30
4.1 引言 30
4.2 数字频率调制 31
4.2.1 2FSK调制 32
4.2.2 MFSK的调制 34
4.3 数字振幅调制 35
4.3.1 2ASK调制 35
4.3.2 MASK调制 37
4.3.3 其他振幅调制技术 38
4.4 数字相位调制 39
4.4.1 2PSK调制 39
4.4.2 2DPSK调制 41
4.4.3 多进制相移键控 42
第5章 同步技术 45
5.1 相关知识介绍 45
5.1.1 各种功能的同步 45
5.1.2 同步系统分类 46
5.2 载波同步技术 46
5.2.1 直接提取载波法 46
5.2.2 插入导频法 48
5.2.3 载波同步的性能指标 49
5.3 码元同步 49
5.3.1 自同步法 50
5.3.2 外同步法 51
5.3.3 码元同步系统的性能指标 52
5.4 群同步 52
5.4.1 连贯式插入法 52
5.4.2 间歇式插入特殊码字同步法 54
5.4.3 起止式同步法 55
第6章 差错控制 56
6.1 差错控制的基本概念及原理 56
6.1.1 差错控制的基本概念 56
6.1.2 差错控制的基本原理 60
6.2 简单的差错控制编码 64
6.2.1 水平奇偶监督码 64
6.2.2 奇偶监督码 64
6.2.3 二维奇偶监督码 65
6.3 汉明码及线性分组码 65
6.3.1 汉明码 65
6.3.2 线性分组码 67
6.4 卷积码 69
6.4.1 卷积码的基本概念 69
6.4.2 卷积码的概率解码 71
6.5 循环码 72
6.5.1 循环码的循环特性 72
6.5.2 循环码的生成多项式和生成矩阵 73
6.5.3 循环码的编码方法 74
6.5.4 循环码的解码方法 75
第7章 多路复用技术 78
7.1 前言 78
7.2 时分多路复用 79
7.2.1 同步时分多路复用原理 79
7.2.2 PCM基群帧结构 80
7.2.3 PCM高次群 81
7.3 统计时分多路复用 82
7.3.1 统计时分复用原理 82
7.3.2 统计时分复用与同步时分复用的比较 82
7.4 码分多路复用 83
7.4.1 码分多路复用系统原理 83
7.4.2 CDMA系统的特点 83
7.5 频分多路复用 84
7.5.1 频分多路复用原理 84
7.5.2 正交频分多路复用（OFDM） 85
7.5.3 时分复用技术和频分复用技术的比较 86
7.6 密集波分复用 87
第二部

摘要与插图

前 言
通信与网络技术的飞速发展和广泛应用，使其在社会中的地位和作用越来越重要，社会的数字化、网络化和信息化已成为社会发展的潮流和核心。数据通信、计算机网络与网络计算技术正是支撑网络基础设施的关键和核心技术。
计算机网络与网络计算是一门涉及计算机科学、通信技术、网络技术等多学科和技术的综合性、多学科交叉的技术。
本书包含数据通信、网络协议和网络计算技术三部分。数据通信部分介绍了信道、数字信号传输、同步、差错控制和多路复用等数据通信理论知识，系统讨论了计算机网络所涉及的底层数据通信原理与方法；网络协议部分按照分层设计的原则，详细讨论了网络体系结构、物理层、数据链路层、网络层和应用层所涉及的协议与技术；网络计算技术部分则讨论了并行与分布式计算、云计算和软件定义网络等计算机网络发展的研究成果，为读者介绍了网络技术发展的潮流和趋势。
本书在介绍基本概念、原理和方法的同时，力求做到内容全面，既涵盖计算机网络所涉及的通信原理和网络分层体系结构，也能够反映网络技术的发展，强调了内容的递进性、关联性与逻辑性。
本书既可以作为高等学校相关专业本科生和研究生深入了解计算机网络与网络计算的专业书籍与教材，也可以作为从事数据通信与计算机网络工作的工程技术人员的参考读物。
本书是由俞研、徐雷、唐玲和陆一飞等作者在长期从事数据通信与计算机网络教学与科研工作的基础上编写而成，在此书的编写过程中，南京理工大学的张功萱教授、宋斌副教授、付安民副教授和苏钰、刘佳佳等提供了宝贵的建议和有效的帮助，张功萱教授对全文进行了审阅并给予了指导，电子工业出版社的谭海平、章海涛和任欢欢编辑也为本书的出版做了大量的工作，作者对他们表示由衷的谢意。本书在编写过程中参考了国内外的有关著作和文献，在此致以真诚的敬意和衷心的感谢。
由于编者水平所限，书中难免存在缺点和错误，殷切希望广大读者批评指正。
编 者
2014年10月