基本信息
书名:移动通信系统中广播多播技术与应用
：110.00元
售价：82.5元,便宜27.5元,折扣75
作者:田霖,周一青,石晶林
出版社：科学出版社
出版日期：2016-05-01
ISBN：9787030466327
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：
商品重量：0.4kg
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内容提要
本书是一本专门介绍多媒体多播技术及应用的图书，内容涵盖关键技术、基本原理、协议标准和工程实践等，主要包括：系统概述及其中的多播协议，多播传输技术、无线资源管理技术及网络部署优化技术等，基于终端协作的多播传输技术，多播系统融合技术与实践。本书不仅全面介绍了多媒体系统中的多播技术，还对未来可能出现的新型多播机制及前沿技术进行了阐述，包含了该领域国内外*的研究成果。
目录
作者介绍
文摘
序言
移动通信系统中广播多播技术与应用 图书简介 在飞速发展的移动通信时代，信息传输的效率和带宽成为制约用户体验和业务创新的关键因素。传统的点对点通信模式虽然能够满足一对一的通信需求，但在面对信息的海量分发和群体接收时，却显得力不从心，资源消耗巨大，效率低下。正是在这样的背景下，广播（Broadcast）与多播（Multicast）技术应运而生，并逐渐成为现代移动通信系统不可或缺的核心组成部分。它们通过将同一份数据信息以一次发送的方式，高效地传递给一个或多个目标用户，极大地优化了网络资源利用率，推动了各类信息服务的广泛普及和深入应用。 本书旨在全面而深入地探讨移动通信系统中的广播多播技术，从其基本原理、关键技术、演进历程，到在不同应用场景下的具体实践与发展前景，为读者提供一个系统性的知识框架和详实的参考。我们将深入剖析广播与多播在移动网络中的独特挑战与机遇，并详细阐述支撑这些技术高效运行的底层机制。 第一部分：广播多播技术基础与原理 本部分将为读者构建扎实的理论基础。我们将首先回顾传统通信模式的局限性，引出广播与多播技术的核心价值——“一次发送，多点接收”。 广播（Broadcast）技术： 深入理解广播的定义、特点以及其在网络中的实现方式。我们将探讨不同层面的广播，例如数据链路层的广播（如MAC地址的FF:FF:FF:FF:FF:FF）和网络层的广播，以及它们在特定场景下的应用。同时，我们将分析广播的优势（如简单高效、无需建立连接）和劣势（如资源浪费、安全性差）。 多播（Multicast）技术： 详细阐述多播的概念，即数据源将一份数据发送给一个由特定接收者组成的组。我们将重点介绍多播组的概念、多播地址的分配与管理，以及与单播（Unicast）和广播的区别。多播的关键在于如何有效地将数据分发给目标接收者，而不必为每个接收者发送单独的副本。 广播与多播在移动通信中的独特挑战： 移动通信环境的动态性和复杂性给广播多播技术的实现带来了诸多挑战。我们将详细探讨这些挑战，包括： 移动性管理： 移动终端的位置不断变化，如何保证多播组的成员能够及时收到数据，以及如何处理成员的加入和离开。 网络拓扑变化： 无线网络的拓扑结构可能因终端移动、信号干扰等因素而频繁变化，这对多播树的构建和维护提出了更高要求。 信道质量差异： 不同移动终端所处的无线信道环境可能存在显著差异，如何保证数据在不同质量的信道上都能可靠地传输。 资源约束： 移动终端和基站的计算能力、存储空间和网络带宽都相对有限，需要高效的广播多播算法来优化资源利用。 安全性： 广播和多播的开放性也带来了安全问题，如何确保数据不被非授权用户接收，以及如何防止恶意攻击。 第二部分：移动通信系统中的关键广播多播技术 本部分将聚焦于实现移动通信系统中高效广播多播的关键技术。我们将从底层协议到上层应用，层层深入。 多播路由协议： 这是实现多播的核心。我们将详细介绍几种主要的移动多播路由协议，包括： 基于源的协议 (Source-Based Multicast Protocols, SBMP)： 例如Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP)。这类协议为每个源构建一棵多播树。 基于接收者的协议 (Receiver-Based Multicast Protocols, RBMP)： 例如Multicast Source Discovery Protocol (MSDP)。这类协议允许接收者主动发现多播源。 无状态协议 (Stateless Multicast Protocols)： 例如Core-Based Trees (CBT)。这类协议不要求路由器维护复杂的路由状态，而是依赖于核心节点来协调多播。 移动环境下的多播路由： 针对移动通信的特点，我们将深入分析如何改进现有的多播路由协议，或者提出新的协议，以支持移动终端的频繁加入、离开和移动。例如，Mesh多播、分层多播等技术。 多播树的构建与维护： 多播树是多播数据在网络中分发的路径。我们将探讨多播树的动态构建过程，以及在终端移动和网络拓扑变化时如何高效地维护多播树的完整性和最优性。这包括： 建立阶段： 如何根据接收者和源的位置，生成初始的多播树。 维持阶段： 如何检测多播树中的失效链接，以及如何进行重构或修复。 加入与离开： 详细分析接收者加入和离开多播组时，对多播树的影响以及相应的处理机制。 服务质量 (QoS) 保证： 在移动通信中，对信息的时延、带宽和丢包率有不同的要求。我们将探讨如何为广播多播流量提供QoS保证，例如： 带宽分配策略： 如何为多播组分配足够的带宽，以满足所有成员的需求。 时延控制机制： 如何降低多播数据的传输时延，特别是在实时应用中。 丢包恢复技术： 如前向纠错（FEC）、请求重传（ARQ）等，如何应用于多播场景。 移动IP与多播的结合： 移动IP技术解决了移动终端的IP地址绑定问题。我们将分析移动IP如何与多播技术相结合，以支持移动终端在不同网络之间漫游时，仍然能够高效地接收多播数据。 广播与多播的资源优化技术： 缓存技术： 在网络边缘部署缓存，以减少重复数据的传输。 功率控制： 优化发射功率，以平衡覆盖范围和干扰。 信道编码： 采用高效的信道编码方案，以提高在弱信号条件下的数据传输可靠性。 调度算法： 设计合理的调度算法，以优化多播数据包的发送顺序和时机。 第三部分：移动通信系统中的广播多播应用 本部分将聚焦于广播多播技术在实际移动通信系统中的广泛应用，展示其巨大的商业价值和社会意义。 移动电视与视频流媒体： IPTV over Mobile： 如何利用多播技术实现向大量移动用户同时传输高清视频流，降低服务器负载，提高观看体验。 直播应用： 体育赛事、新闻直播、演唱会等实时直播内容的分发。 按需视频服务： 缓存热门视频内容，通过多播进行批量分发。 实时通信应用： 多方视频会议： 在移动设备上实现高效的多方视频通信。 在线游戏： 协同游戏中的玩家信息同步。 紧急通信与公共安全： 在灾难发生时，向受影响区域的移动设备快速分发预警信息、救援指示等。 内容分发网络 (CDN)： 软件更新与补丁分发： 向海量移动终端高效地推送操作系统更新、应用程序补丁等。 新闻、天气、股票等实时信息推送： 通过多播将信息实时、可靠地推送到用户设备。 移动广告推送： 在满足用户隐私的前提下，进行精准的移动广告分发。 物联网 (IoT) 中的应用： 设备管理与控制： 向大量物联网设备同时发送配置命令、固件升级指令。 数据采集： 将传感器收集的数据聚合并通过多播高效传输。 车联网 (V2X) 通信： 交通信息广播： 向车辆广播实时交通状况、路况信息、事故预警等。 协同驾驶： 车辆之间共享位置、速度等信息，实现协同驾驶。 蜂窝网络中的控制信令与同步： 寻呼（Paging）： 在一些网络架构中，寻呼消息可以利用广播或多播技术，以提高效率。 系统信息广播： 基站向区域内的所有移动终端广播重要的系统信息，如网络ID、频率信息等。 上下行同步： 确保终端与基站之间的时间同步。 第四部分：广播多播技术的未来发展趋势与挑战 本部分将展望广播多播技术在未来移动通信系统中的发展方向，以及仍然面临的挑战。 5G/6G网络中的广播多播： 探讨5G/6G网络架构对广播多播技术提出的新需求和新机遇，例如： 网络切片： 如何利用网络切片为不同的广播多播应用提供定制化的服务。 边缘计算： 将多播功能下沉到网络边缘，以降低时延，提高效率。 人工智能与机器学习： 如何利用AI/ML优化多播树的构建、路由选择、QoS预测等。 内容感知与智能分发： 内容缓存与预加载： 基于用户行为预测，提前缓存和分发用户可能感兴趣的内容。 个性化多播： 针对不同用户群体或个体，提供定制化的多播内容。 安全性与隐私保护的增强： 加密与认证机制： 提高多播数据的安全性，防止窃听和篡改。 差分隐私： 在数据分发过程中保护用户隐私。 低功耗广域网 (LPWAN) 中的广播多播： 探讨在LPWAN等资源受限的网络中，如何实现高效的广播多播。 标准化与互操作性： 随着技术的发展，标准化组织在推动广播多播技术互操作性方面将发挥重要作用。 本书内容结构清晰，逻辑严谨，既有对基础理论的深刻剖析，又有对关键技术的详细阐述，更有对实际应用的广泛覆盖。通过阅读本书，读者将能够系统地掌握移动通信系统中广播多播技术的原理、实现方法、应用场景以及未来的发展趋势，为从事相关领域的研究、开发和工程实践提供有力的支持。无论是通信工程师、系统架构师，还是在校学生和科研人员，本书都将是一本不可多得的参考资料。
这本书的语言风格，是一种非常独特且富有个人魅力的叙事方式。它不像某些学术著作那样，充斥着枯燥乏味的术语堆砌，而是更像一位经验丰富的资深工程师在跟你进行一场深入的、平等的对话。作者善于使用类比和生活化的例子来解释抽象的技术概念，使得即便是初次接触该领域的新手，也能迅速建立起正确的认知框架。比如，他在描述某一算法的复杂度优化时，竟然引用了交通高峰期的疏导策略，这种跨领域的联想能力极大地激发了我的学习兴趣。而且，章节之间的过渡衔接极其自然流畅，逻辑链条清晰可见，读起来毫无跳跃感，仿佛作者早已料到读者在哪个知识点可能会产生疑惑，并提前设置了引导性的铺垫。这种行文的温度感和亲和力，让我在学习的“苦”中，品尝到了“甜”味。