UMTS-HSDPA 系统的TCP性能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

黎Mohamad Assaad 著

图书标签:

• UMTS
• HSDPA
• TCP
• 无线通信
• 移动网络
• 性能优化
• 传输协议
• 网络性能
• 通信工程
• 3G

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111254539

商品编码：29692378954

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名:UMTS-HSDPA 系统的TCP性能

定价：30.00元

售价：20.4元,便宜9.6元,折扣68

作者:(黎)Mohamad Assaad

出版社：机械工业出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787111254539

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

点击查看：　　论证了如何在修改TCP实现方案和不修改TCP实现方案的情况下，降低无线网络中的TCP效应。　　为读者提供了无线传输信通和CDMA技术的背景知识；　　对UMTS和HSDPA系统进行了简要介绍，并推导出了端到端通信的系统蜂窝容量；　　研究了在无线接口上使用共享信道时，TCP、ARQ和调度器之间的交互；　　描述了当前在用的各种TCP种；　　对HSDPA系统上的TCP流量性能进行了重点分析。

内容提要

移动通信市场的演进，导致了数据流量需求的剧烈增长。这种需求会对移动性造成一定的破坏．并会导致信道状况间歇性地出现恶化现象．终影响到传输控制协议（TCP）性能。《UMTS HSDPA系统的TCP性能》一书对实际应用比特率性能和系统容量方面的TCP性能进行了全面研究．并给出了如何以*成本来降低无线网络与TCP交互的措施。
　　本书是由两个部分构成的，每个部分包括多个独立的章节。前几章提供了背景知识．并对无线网络的发展现状进行了描述．重点介绍了一种第3代（3G）无线技术：通用移动通信系统（UMTS）。这些章节也对UMTS R99和高速下行数据分组接入（HSDPA）系统中蜂窝总容量进行了分析。第二部分主要关注TCP与无线系统之间的交互．给出了UMTS网络中混合自动请求重传（HARQ）和TCP交互的数学模型。
　　在为不熟悉码分多址（CDMA）系统以及UMTS和HSDPA蜂窝系统的高年级大学生提供背景知识的同时， 本书也对“无线系统中的TCP”问题进行了广泛研究并为研究人员，开发人员和研究生提供了相应的解决方案。

目录

译者序
原书序
章　无线信道
　1.1　大尺度衰落模型
　　1.1.1　UMTS的路径损耗模型
　1.2　小尺度衰落特性与信道模型
　　1.2.1　接收信号包络的统计特性
　　1.2.2　无线信道响应的特性
　参考文献
第2章　蜂窝系统中的CDMA
　2.1　CDMA
　2.2　CDMA的优势
　2.3　CDMA码
　　2.3.1　正交码
　　2.3.2　扰码
　2.4　CDMA接收机
　参考文献
第3章　通用移动通信系统
　3.1　UMTS业务
　　3.1.1　会话类应用
　　3.1.2　流类应用
　　3.1.3　交互类应用
　　3.1.4　背景类应用
　　3.1.5　服务质量参数
　3.2　通用体系结构
　　3.2.1　用户设备域
　　3.2.2　UTRAN域
　　3.2.3　核心网域
　　3.2.4　接口
　3.3　UTRAN协议体系结构
　3.4　UMTS信道
　　3.4.1　逻辑信道
　　3.4.2　传输信道
　　3.4.3　物理信道
　3.5　物理层
　3.6　媒体接入控制
　　3.6.1　MAC体系结构
　　3.6.2　协议数据单元
　3.7　无线链路控制
　　3.7.1　透明模式
　　3.7.2　非确认模式
　　3.7.3　确认模式
　　3.7.4　RLC发送端的SDU丢弃
　3.8　包数据集中协议
　3.9　BMC和MBMS
　3.10　无线资源控制
　3.11　自动请求重传协议
　　3.11.1　停止等待协议
　　3.11.2　滑动窗口协议
　3.12　功率控制
　　3.12.1　开环功率控制
　　3.12.2　闭环功率控制
　3.13　切换
　3.14　建模与蜂窝容量
　　3.14.1　上行容量
　　3.14.2　下行容量
　参考文献
第4章　高速下行数据分组接入
　4.1　HSDPA的概念
　4.2　HSDPA结构
　4.3　信道结构
　　4.3.1　HS-DSCH信道
　　4.3.2　HS-SCCH信道
　　4.3.3　HS-DPCCH信道
　　4.3.4　HSDPA信道的定时
　4.4　MAC-hs
　　4.4.1　UTRAN端的MAC体系结构
　　4.4.2　用户设备端的MAC体系结构
　4.5　快速链路适配
　4.6　自适应调制与编码-
　4.7　HARO
　　4.7.1　HARQ类型
　　4.7.2　HARQ协议
　　4.7.3　HARQ管理
　4.8　分组调度
　　4.8.1　调度约束条件与参数
　　4.8.2　调度算法的选择
　4.9　HSDPA建模与蜂窝吞吐量
　　4.9.1　HARQ
　　4.9.2　AMC
　　4.9.3　调度
　　4.9.4　结论
参考文献
第5章　应用与传输控制协议
第6章　无线系统的TCP问题与增强方案
第7章　UMTS-HSDPA系统的TCP性能
附录英文缩略语对照表

作者介绍

Mohamad Assaad博士2006年以优异成绩毕业于法国巴黎的国立高等电信学院（ENST）．专业方向为电子信息．获博士学位。在攻读博士学位期间．他是法国Evry市国立电信学院（INT）无线网络与多媒体业务系的助理研究员．主要从事UMTS／HSDPA系统的跨层设计和MAC／RLC层与物理层之

文摘

序言

UMTS-HSDPA 系统的TCP性能：深度解析与优化策略 引言 在高速移动通信时代，用户对数据业务的需求日益增长，对网络性能的要求也愈发严苛。UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) 及其增强技术 HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) 作为一种关键的3G移动通信技术，为用户提供了远超以往的下行数据传输速率。然而，随着数据吞吐量的提升，如何在复杂的移动信道环境下，保证TCP (Transmission Control Protocol) 这一应用层核心协议的稳定、高效运行，成为一个亟待解决的挑战。 本书《UMTS-HSDPA 系统的TCP性能》并非简单罗列技术规格或堆砌枯燥术语，而是深入剖析UMTS-HSDPA网络架构与TCP协议机制之间相互作用的复杂关系，旨在为读者提供一套全面、系统且具有实践指导意义的TCP性能分析与优化解决方案。本书将从理论基础出发，逐步深入到实际应用层面，带领读者理解其中的关键环节，并掌握应对挑战的有效方法。 第一篇：UMTS-HSDPA 网络基础与TCP协议要义 本篇将为读者构建坚实的理论基础，帮助理解后续深入分析的必要性。 第一章：UMTS-HSDPA 网络架构与关键技术 UMTS网络演进与HSDPA的定位： 回顾UMTS从WCDMA到HSDPA的演进历程，清晰阐述HSDPA作为一项革命性增强技术，其在提升下行吞吐量、降低时延方面的突出贡献。深入解析HSDPA引入的关键技术，如： 高速下行链路共享信道 (HS-DSCH)： 介绍HS-DSCH的物理层特性，包括其高阶调制（16QAM, 64QAM）、快速分组调度、HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 等机制，以及这些机制如何实现数据传输效率的飞跃。 Node B 的智能调度： 探讨Node B（基站）在HSDPA中的核心作用，特别是其在用户数据分发、调度算法（如比例公平、最大吞吐量等）以及QoS (Quality of Service) 策略方面的决策，这些决策直接影响着TCP数据包的传输顺序和时延。 MAC-hs 协议层： 详细分析MAC-hs协议层的功能，包括分组传输、优先级管理、HARQ的反馈与重传等，以及其与上层TCP协议的交互方式。 移动信道的特性与挑战： 剖析移动通信环境下无线信道的固有特性，如衰落（Rayleigh衰落、Rice衰落）、多普勒效应、信道干扰等，并分析这些特性对数据传输可能造成的瞬时丢包、误码率升高以及传输速率波动的影响。理解这些挑战是后续分析TCP性能瓶颈的出发点。 第二章：TCP协议核心机制与性能指标 TCP的连接建立与关闭： 简要回顾TCP的三次握手和四次挥手过程，强调连接建立的可靠性对后续数据传输的重要性。 TCP的流量控制与拥塞控制： 这是本书的重点之一。 流量控制： 深入解析TCP的滑动窗口机制，包括发送窗口、接收窗口以及rwnd (Receiver Window) 的动态调整，说明其如何防止发送方淹没接收方。 拥塞控制： 详细阐述TCP的四大拥塞控制算法：慢启动 (Slow Start)、拥塞避免 (Congestion Avoidance)、快重传 (Fast Retransmit) 和快恢复 (Fast Recovery)。分析TCP如何通过探测网络拥塞（表现为丢包）并相应地调整拥塞窗口 (cwnd, Congestion Window) 来维护网络的稳定性。 ACK包的机制： 阐述TCP确认应答 (ACK) 包的作用，包括对数据包的确认、定时器更新以及重传机制的触发。 关键TCP性能指标： 定义并解释衡量TCP性能的关键指标，例如： 吞吐量 (Throughput)： 单位时间内成功传输的数据量。 时延 (Latency)： 数据包从源端传输到目的端所需的时间。 丢包率 (Packet Loss Rate)： 传输过程中丢失的数据包比例。 传输效率 (Goodput)： 排除重传和确认包后，实际应用层数据传输的速率。 公平性 (Fairness)： 在共享网络资源时，不同TCP连接获得带宽的分配情况。 第二篇：UMTS-HSDPA 环境下的TCP性能瓶颈分析 本篇将聚焦于UMTS-HSDPA网络特有的场景，剖析TCP协议可能遇到的性能挑战。 第三章：无线信道对TCP的影响 突发性丢包与TCP重传风暴： 分析HSDPA无线信道固有的突发性衰落和干扰，可能导致TCP数据包的瞬时大量丢失。深入探讨这种突发性丢包如何触发TCP的重传机制，尤其是快重传和快恢复的响应，以及过度的重传可能导致“重传风暴”，进一步加剧网络拥塞，降低吞吐量。 信号质量波动与TCP吞吐量变化： 解释HSDPA系统中，用户移动、遮挡等因素导致信号质量 (如SINR - Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio) 的不断变化。分析信号质量的下降如何直接影响HS-DSCH的调制解调能力，导致误码率升高，甚至分组丢失，进而影响TCP的吞吐量。 HARQ与TCP的交互： 深入分析HSDPA的HARQ机制如何与TCP的丢包检测和重传机制协同工作。探讨HARQ的快速重传（在MAC层）与TCP的重传（在传输层）之间的潜在冲突与配合。分析HARQ的成功率和重传次数如何影响TCP的RTT (Round Trip Time) 估计，进而影响TCP的拥塞控制算法。 第四章：HSDPA调度机制与TCP性能 调度算法对TCP公平性的影响： 探讨HSDPA Node B使用的不同调度算法（如比例公平、最大吞吐量）如何影响多个TCP连接的带宽分配。分析在特定调度策略下，TCP连接可能遇到的饥饿效应或资源垄断问题，从而影响整体的公平性。 调度延迟与TCP时延： 分析HSDPA调度器在处理用户队列、分发数据包时产生的调度延迟。这些延迟如何累加到TCP数据包的总传输时延中，尤其是在对时延敏感的应用中，可能对用户体验造成影响。 调度粒度与TCP数据包大小： 探讨HSDPA的调度粒度（例如，传输时间间隔TTI）与TCP的MSS (Maximum Segment Size) 之间的匹配问题。分析过小的TTI或不匹配的MSS可能导致资源浪费或传输效率降低。 第五章：移动终端与网络设备的限制 移动终端的处理能力： 考虑移动终端（手机）的CPU、内存和处理能力对TCP协议栈的负荷。在HSDPA高速传输环境下，终端需要高效地处理大量的TCP数据包、解压缩、以及进行上层应用的处理，这可能成为性能瓶颈。 基站与核心网的容量瓶颈： 分析HSDPA基站（Node B）以及向上传输的传输链路（backhaul）的容量限制。当众多用户同时进行高速数据传输时，基站和传输链路可能成为整体吞吐量的瓶颈，影响TCP的性能。 传输层之上协议的交互： 简要提及TCP之上其他协议（如HTTP, FTP）在HSDPA环境下的表现，以及它们对TCP性能的影响。 第三篇：UMTS-HSDPA 系统的TCP性能优化策略 本篇将基于前两篇的分析，提出一系列行之有效的TCP性能优化策略，以提升用户体验。 第六章：TCP协议层面的优化 TCP拥塞控制算法的调优： 选择合适的TCP版本： 讨论不同TCP拥塞控制算法（如Reno, NewReno, CUBIC, BIC等）在HSDPA环境下的优劣势，并提出针对无线信道的优化建议。 拥塞控制参数调整： 探索调整TCP拥塞控制相关参数的可能性，例如初始拥塞窗口 (initial cwnd)、慢启动阈值 (ssthresh) 等，以适应HSDPA网络的特性。 对无线环境的感知： 介绍能够感知无线特性的TCP变种，例如通过E-DCH (Enhanced Dedicated Channel) 的信息来调整TCP行为。 TCP的ACK策略优化： 延迟ACK (Delayed ACK)： 分析延迟ACK策略对HSDPA吞吐量的影响，尤其是在高延迟环境下，可能导致窗口闲置。 SACK (Selective Acknowledgement)： 探讨SACK机制如何提高TCP在存在丢包时的效率，通过精确识别已接收数据段来加速恢复。 TCP RTT估计的改进： 分析HSDPA网络中RTT的波动性对TCP定时器和拥塞控制算法的影响，并探讨改进RTT估计方法的可能性。 第七章：HSDPA网络层面的优化 HSDPA调度策略的优化： 面向TCP的调度算法： 提出设计或调整调度算法，使其能够更好地理解TCP的拥塞控制信号，避免在TCP拥塞时过度调度，以及在网络空闲时及时分配资源。 服务质量 (QoS) 管理： 探讨如何在HSDPA层面上实现精细化的QoS管理，为TCP流分配适当的优先级和带宽，以满足不同应用的性能需求。 HARQ机制的优化： HARQ与TCP的协同： 深入研究如何更有效地协调HARQ和TCP的重传机制，例如，通过Node B向TCP层提供更准确的丢包信息，避免TCP的冗余重传。 HARQ参数调优： 探讨HARQ重传次数、编码率等参数的动态调整，以在误码率和效率之间取得平衡。 基站与回传链路的优化： 强调提升Node B处理能力、优化基站间的负载均衡以及加强回传链路的容量和稳定性对于整体TCP性能的重要性。 第八章：跨层优化与应用层适配 跨层设计理念： 强调TCP性能优化并非孤立的层级问题，而是需要考虑网络层、MAC层、物理层以及应用层之间的协同。 面向应用的TCP参数调整： 提出根据不同应用的特性（例如，对时延敏感的VoIP，对吞吐量要求高的文件下载）来调整TCP相关参数。 透明代理与TCP优化： 探讨在网络边缘部署透明代理服务器，进行TCP性能的深度优化，例如TCP选项增强、连接复用等，以改善用户体验。 终端侧的优化： 讨论在移动终端操作系统层面，对TCP协议栈进行参数调优的可能性，以更好地适应HSDPA环境。 第九章：性能评估与测试方法 仿真与建模： 介绍使用网络仿真工具（如NS-3, OPNET）对UMTS-HSDPA环境下的TCP性能进行建模和仿真分析的方法。 实际网络测试： 阐述在真实UMTS-HSDPA网络环境中进行性能测试的方案设计，包括测试场景、测试工具、数据采集与分析等。 关键性能指标的监测： 强调持续监测和分析吞吐量、时延、丢包率等关键性能指标的重要性，以便及时发现问题并进行调整。 结论 本书《UMTS-HSDPA 系统的TCP性能》旨在为通信工程师、网络优化专家、研究人员以及对移动通信网络性能有深入了解需求的读者，提供一个全面、深刻的视角。通过对UMTS-HSDPA网络架构、TCP协议机制以及两者之间复杂交互的详细解析，读者将能够准确识别性能瓶颈，并掌握一系列切实可行的优化策略。本书不仅仅停留在理论层面，更着重于提供实践指导，以期帮助读者在日益激烈的移动通信市场中，为用户提供更加稳定、高效、令人满意的数据服务体验。本书的研究成果将有助于推动UMTS-HSDPA系统性能的持续提升，并为未来移动通信技术的演进奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，如果用一个词来形容，那就是“官方化”。它大量使用了标准的术语和定义，引用的资料似乎也都是来自官方标准文档的直接摘录。这无疑保证了术语的准确性，但在提升阅读体验方面却显得力不从心。我更欣赏那种带有作者个人洞察力、能够用生动比喻来解释复杂概念的书籍。例如，在讨论如何利用HSDPA的高速下行链路来缓解TCP的传输瓶颈时，我期望看到一些更具启发性的比喻，比如将带宽的动态分配比作水管的活门控制，而非仅仅是列出QoS参数的数值范围。读完整本书，我感觉自己像是在一份非常正式的技术文档前坐了很久，虽然没有犯错，但也完全没有感受到任何思维上的火花被点燃。它缺乏那种能让人在深夜里沉浸其中，不断思考“为什么会这样设计”的魅力。

评分☆☆☆☆☆

从图书馆借阅这本书时，我特意查看了它的出版年份，希望能从中找到一些关于近期技术迭代的信息，比如LTE或5G中的一些关键技术是如何从UMTS/HSDPA时期继承或改进而来的。然而，这本书似乎停留在了一个非常固定的时间节点上，对于后继标准——比如DC-HSDPA或LTE引入的更先进的调度技术——几乎没有涉及，这使得它在时效性上大打折扣。一个好的技术参考书，应当能为读者勾勒出技术演进的脉络。我希望看到，在描述HSDPA的增强型调度机制时，作者能稍微展望一下，这些机制在更先进的OFDMA系统中是如何被重新设计的。目前这本书的视角显得有些“井底之蛙”，过分沉浸于特定技术代际的内部机制，而未能将其置于整个移动通信技术发展的大背景下进行审视和比较。对于想要构建未来技术视野的读者来说，这种局限性是相当明显的短板。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对这本书的结构编排感到有些困惑，似乎作者试图在一个非常有限的篇幅内涵盖过多的技术领域，导致每部分的阐述都显得仓促而浮光掠影。我原本以为，既然书名聚焦于“TCP性能”，那么至少会有数个章节专门用于剖析TCP窗口机制、慢启动算法与无线信道衰落环境的耦合效应，以及如何通过上层协议的调整来补偿物理层的固有缺陷。然而，实际内容给我的印象是，TCP的部分更像是被并入了一个更庞大的移动网络基础知识的章节中，处理得相对草率。举例来说，对于移动IP切换过程中TCP会话的中断与恢复机制，书中仅仅是一笔带过，缺乏对关键时间窗的量化分析。我更倾向于寻找那种能够提供数学模型、仿真结果甚至实际抓包分析的著作，这本书的论证方式更接近于一种基于行业标准的“说明书”，而不是一个深入研究的“学术报告”。这种浅尝辄止的处理方式，对于一个有着一定技术背景的读者来说，实在是一种知识上的“饥饿”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图表质量和排版设计，老实说，非常令人失望。在这个信息可视化至关重要的时代，大部分技术图示都显得过于简陋，像是用早期的绘图软件绘制而成，缺乏清晰的层次感和标注的精确性。尤其是在解释数据包在不同层之间传递的流程图时，线的交叉和节点的分离常常让人需要反复揣摩才能理解其正确的流向。如果一本关于性能的书籍，连展示性能曲线和架构图时都显得如此粗糙，无疑会削弱其专业可信度。我期待的是那种能用精美的三维模型或色彩编码的流程图来直观展示复杂交互的书籍。这本书的视觉呈现，更像是早年间内部培训的讲义，而非面向市场的专业出版物。这种低劣的视觉体验，极大地拖慢了我对内容理解的速度，使得本就略显枯燥的技术描述变得更加难以消化和吸收，整体阅读体验因此大打折扣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实引人注目，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，一下子就抓住了我的眼球。我本以为这是一本关于现代通信协议的深度解析，毕竟“UMTS”和“HSDPA”这两个词汇本身就带着一股技术硬核的气息。我期待着能从中找到对于移动通信网络中数据传输效率瓶颈的独到见解，特别是那种超越标准教科书层面的，关于网络拥塞控制、调度算法优化在实际部署中是如何影响用户体验的案例分析。然而，当我翻阅目录时，却发现内容似乎更偏向于宏观的网络架构介绍，缺少了我非常看重的底层协议栈的具体演进路径描述。那种期望深入探究RNC（无线网络控制器）与核心网之间信令交互对吞吐量的细微影响，或者对不同厂商设备在特定负载下的性能差异进行横向对比的渴望，并未得到充分满足。这本书给我的感觉更像是一份详尽的系统概述，而非我所期盼的那种能让我立刻上手解决实际工程难题的“工具书”。它描绘了宏伟的蓝图，却在细节的雕琢上显得有些意犹未尽，留给我的是对更深层次技术细节的无限遐想。