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瑞士罗伯特，张鸿涛 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111350835

商品编码：29692385562

包装：平装

出版时间：2011-08-01

基本信息

书名:第三代移动网络中的多播通信：服务、机制、性能

定价：68.00元

售价：46.2元,便宜21.8元,折扣67

作者:(瑞士)罗伯特,张鸿涛

出版社：机械工业出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787111350835

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版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

点击查看： 3络下的多播应用的手边教程！由罗伯特编著的《第三代移动网络中的多播通信》中，作者描述了在3G移动网络中怎样实现多播，即一对多地传送数据到一组目的地址。作者概述了3络中用多播可以实现的业务，描述了支持这些业务的机制，并重点介绍了几种多播机制的性能。本书重点在于UMTS和CDMA2000网络下的多播，这是3络的主流标准。除了介绍多播标准，作者还提供了关于3络下多播的大量的性能结果与数据。

内容提要

由罗伯特编著的《第三代移动网络中的多播通信》系统地介绍了多播在3G移动网络中的发展及部署情况。本书的重点在于主流3络标准中的多播，如UMTS和CDMA2000网络。
主要内容包括：蜂窝移动通信系统概述、IP网络中多播的基本原理、3络中利用多播技术可实现的新业务、3络的多播容量、UMTS和CDMA2000的多播标准、3络中多播技术的性能以及在3G移动网络和数字广播网络组成的异构环境中开展多播业务的机制等。
《第三代移动网络中的多播通信》是一部紧跟通信技术前沿研究的专业性著作，主要适于移动通信领域的研究人员和工程技术人员阅读，也可以作为通信工程及相关专业的高年级本科生、研究生和教师的专业性新技术参考书。

目录

译者序原书前言作者简介致谢章 绪论 1.1 蜂窝移动通信系统 1.1.1 蜂窝概念 1.1.2 蜂窝系统中的传播问题 1.1.3 多址方案 1.1.4 1G和2G系统 1.1.5 3G系统 1.1.6 4G系统 1.2 网络和协议 1.2.1 电路交换和分组交换网络 1.2.2 Inter协议集 1.2.3 互联网络中的路由 1.3 多点通信 1.3.1 单播 1.3.2 广播 1.3.3 多播 1.4 IP多播 1.4.1 多播组 1.4.2 多播路由 1.5 蜂窝移动网络多播 1.5.1 小区广播服务 1.5.2 IP多播 1.5.3 UMTS中的MBMS 1.5.4 CDMA2000中的BCMCS 1.6 小结第2章 IP多播基础 2.1 简介 2.2 IP多播服务模型 2.3 多播寻址和地址管理 2.3.1 IPv4多播寻址 2.3.2 IPv6多播寻址 2.3.3 IP多播地址和MAC地址之间的映射 2.3.4 多播地址的分配 2.4 多播会话声明 2.5 组管理 2.5.1 互联网组管理协议 2.5.2 多播收听发现 2.6 IP多播路由选择 2.6.1 多播分发树 2.6.2 域内路由选择协议 2.6.3 域间路由协议 2.7 多播业务的可靠传输 2.7.1 可靠多播的早期策略 2.7.2 可靠多播的近期发展 2.7.3 异步分层编码协议 2.7.4 FLUTE协议 2.8 多播流量和拥塞控制 2.9 移动和无线网络中的多播 2.9.1 双向隧道 2.9.2 远程订制 2.9.3 移动多播的扩展 2.9.4 基于代理的多播 2.10 小结第3章 第三代移动网络概况 3.1 简介 3.2 UMTS中的无线接入和网络操作 3.2.1 空中接口 3.2.2 无线接入网 3.2.3 核心网 3.3 CDMA2000的无线接人和网络操作 3.3.1 空中接口 3.3.2 无线接入网 3.3.3 核心网 3.4 小结第4章 第三代移动网络中的多播服务 4.1 简介 4.2 多播技术的推动力 4.2.1 收入增长 4.2.2 差异化 4.2.3 服务的传输成本 4.3 多播服务 4.3.1 移动电视 4.3.2 多媒体内容传输 4.3.3 普通内容传输 4.3.4 增强型传输服务 4.3.5 对等通信 4.3.6 设备对设备的通信 4.4 用户需求与技术接受 4.4.1 需求分析 4.4.2 技术采纳周期 4.4.3 移动服务的用户认可度 4.5 小结第5章 第三代移动网络中的多播扩展 5.1 简介 5.2 UMTS中的MBMS 5.2.1 MBMS结构概况 5.2.2 核心网扩展 5.2.3 无线接入网络扩展 5.2.4 多播服务的提供阶段 5.2.5 广播服务的提供阶段 5.3 CDMA2000中的BCMCS 5.3.1 BCMCS结构概况 5.3.2 核心网的扩展 5.3.3 无线接入网络的扩展 5.3.4 服务提供阶段 5.4 小结第6章 MBMS的协议和机制 6.1 简介 6.2 MBMS承载服务基本原理 6.2.1 MBMS承载服务架构 6.2.2 MBMS承载上下文 6.2.3 MBMSUE上下文 6.3 MBMS承载服务管理 6.3.1 MBMS激活与去激活 6.3.2 MBMS注册和注销 6.3.3 MBMS会话控制 6.3.4 MBMS服务请求 6.4 MBMS承载路径上的路由选择 6.5 MBMS用户服务 6.5.1 MBMS数据流传输方式 6.5.2 MBMS下载传输方式 6.5.3 MBMS用户服务声明和发现 6.5.4 文件修复流程 6.5.5 接收报告流程 6.5.6 MBMS安全性 6.6 小结第7章 BCMCS的协议和机制 7.1 简介 7.2 BCMCS承载路径结构 7.3 BCMCS承载服务管理 7.3.1 BCMCS注册和RAN会话发现 7.3.2 BCMCS会话信息更新 7.3.3 BCMCS承载建立 7.3.4 BCMCS承载释放 7.4 BCMCS服务层 7.4.1 BCMCS信息采集 7.4.2 BCMCS数据流管理 7.4.3 BCMCS安全性 7.5 小结第8章 CDMA空中接口的多播容量 8.1 简介 8.2 多播中的PTP和PTM信道 8.2.1 功率控制 8.2.2 软切换与硬切换 8.3 系统模型 8.3.1 传播模型 8.3.2 干扰模型 8.4 多播容量分析 8.4.1 PTP信道的多播容量 8.4.2 PTM信道的多播容量 8.5 数值结果 8.5.1 比较分析 8.5.2 敏感性分析 8.6 小结第9章 多播路由成本分析 9.1 简介 9.2 UMTS中的动态多播 9.2.1 多播表 9.2.2 组管理 9.2.3 多播移动性管理 9.2.4 多播分组转发 9.3 成本分析 9.3.1 成本分析参数 9.3.2 多播用户分布模型 9.3.3 用户移动性模型 9.3.4 分组业务模型 9.4 数值结果 9.4.1 数据分组传输成本 9.4.2 位置更新成本 9.5 小结0章 基于校验的可靠多播 10.1 简介 10.2 可靠多播的丢失恢复 10.2.1 基于校验的丢分组恢复机制 10.2.2 MBMS的可靠多播 10.3 性能评估方法 10.3.1 性能指标 10.3.2 仿真方法 10.3.3 数据分组误差建模 10.4 空中接口上的可靠多播 10.4.1 通信道的多播 10.4.2 PTM信道的多播 10.5 端到端可靠多播 1O.6 小结1章 异构网络中的移动多播 11.1 简介 11.2 移动多播的可选技术 11.2.1 DVB-H 11.2.2 MediaFL0 11.2.3 其他标准 11.3 网络的互通和融合 11.4 异构网络中多播传输的挑战 11.5 异构网络中的多播传输协作 11.5.1 资源管理 11.5.2 组管理支持 11.5.3 服务实例 11.6 小结附录 附录A 下行链路容量推导 A.1 小区间干扰与接收功率的比率 A.2 平均下行链路功率因子的推导 A.3 PTP信道方案的多播容量 A.4 PTM信道方案的多播容量 附录B 多播路由成本推导 B.1 状态概率 B.2 成本变量 B.3 包发送成本 B.4 位置更新成本缩略语参考文献

作者介绍

RobertRummler在2000年和2005年分别获得了伦敦大学国王学院电子工程专业的学士及博士学位。2001～2005年，他在伦敦大学国王学院电信研究中心做助理研究员，并参与了欧洲关于可重构性领域的一些研究项目。目前他在埃森哲咨询公司（苏黎世，瑞士）担任顾问。他的研究兴趣在于3络下的多播、软件无线电和端到端的可重构性。RobeRummler已经在国际学术会议和学术期刊上发表过多篇论文。此外，他还是IEEE会员。

文摘

序言

《第三代移动网络中的多播通信：服务、机制、性能》 一、 引言：多播通信在第三代移动网络中的战略地位 在信息爆炸的时代，移动网络的通信需求日益增长，尤其是在多媒体内容分发、即时信息推送、以及群体协作应用等场景下，单一的点对点通信方式已经显得效率低下且资源浪费。多播通信（Multicast Communication）应运而生，它是一种能够在单个数据包被发送给多个指定接收者而非逐个发送的技术。在第三代移动网络（3G）这一承前启后的关键技术演进阶段，其数据传输能力和网络容量的显著提升，为多播通信的广泛应用提供了坚实的基础。 本书《第三代移动网络中的多播通信：服务、机制、性能》正是聚焦于这一核心技术，深入剖析了多播通信在3G网络环境下的技术特性、实现方式、以及其对网络性能的影响。本书旨在为研究人员、工程师以及相关领域的学习者提供一个全面而深入的视角，理解多播通信如何赋能3G网络，满足日益多样化的移动通信需求。 二、 第三代移动网络的技术背景与挑战 第三代移动网络，以其更高的速率、更大的容量和更丰富的数据业务，相较于前代技术（如2G）实现了质的飞跃。WCDMA、CDMA2000等技术标准是3G时代的主流，它们在提高频谱利用率、支持分组交换与电路交换混合业务方面取得了显著成就。然而，伴随而来的是网络复杂度的提升，以及在支持大规模、低时延、高可靠性通信方面所面临的新挑战。 特别是在多播通信领域，3G网络需要克服以下几方面挑战： 带宽限制与资源分配： 尽管3G网络速率提升，但多用户同时接收同一数据流时，依然可能面临带宽瓶颈。如何高效地分配有限的网络资源，以支持多播服务的质量要求，是关键问题。 移动性管理： 移动终端的频繁切换和位置变化，给多播组的管理带来了复杂性。如何保证多播组的动态成员变化能够被及时、准确地处理，避免数据丢失或重复，是技术难点。 服务质量（QoS）保证： 不同类型的多播业务，如视频流、实时游戏、紧急信息广播等，对网络时延、抖动、丢包率等性能指标有着截然不同的要求。如何为多播服务提供差异化的QoS保障，是实现业务可行性的前提。 网络复杂度与协议设计： 3G网络本身架构复杂，在此基础上引入多播功能，需要设计高效、可扩展的多播路由协议、组管理机制以及相关信令流程。 三、 多播通信在3G网络中的应用场景 多播通信在3G网络中的应用前景广阔，能够极大地提升用户体验和运营商的运营效率。本书详细探讨了以下关键应用场景： 多媒体内容分发： 视频点播与直播： 允许大量用户同时观看同一视频节目，如体育赛事、新闻直播、演唱会等，大幅降低运营商的服务器压力和带宽成本，同时为用户提供更流畅的观看体验。 音乐下载与流媒体： 批量分发音乐文件或提供音乐流服务，满足用户对海量音乐资源的需求。 电子书与杂志订阅： 批量推送电子出版物，方便用户获取最新内容。 即时信息与广播服务： 紧急信息播报： 在自然灾害、突发事件等情况下，通过多播方式快速将预警信息、疏散指令等推送给区域内的所有移动用户，保障公众安全。 新闻与公告推送： 运营商或第三方内容提供商可以利用多播技术，向特定用户群组推送最新的新闻摘要、天气预报、交通信息等。 定位服务与地图更新： 实时向一组用户分发更新的地图信息或位置信息，支持协同定位应用。 群体通信与协作应用： 多人在线游戏： 在移动游戏领域，支持多个玩家同时进行游戏，减少通信延迟，提升游戏体验。 视频会议与远程协作： 允许多个用户通过移动设备进行实时的音视频交流和文档共享，提高工作效率。 群体社交与兴趣小组： 为用户提供基于兴趣的多播频道，方便用户交流互动。 网络管理与维护： 软件更新与补丁分发： 运营商可以利用多播技术，将软件更新或安全补丁高效地推送到大量的终端设备，降低维护成本。 配置信息同步： 批量同步网络配置信息到相关设备。 四、 第三代移动网络中的多播通信机制 要实现上述应用，需要在3G网络架构中引入和适配一系列多播通信机制。本书将深入剖析这些机制： 组管理（Group Management）： 组的创建与销毁： 如何定义和初始化一个多播组，以及在不再需要时进行清理。 成员的加入与离开： 移动终端如何动态地加入或退出一个多播组，以及相关的信令流程。 组的拓扑与分布： 考虑多播组在地理上的分布，以及如何影响组管理策略。 组的生命周期管理： 如何处理成员的短暂离网、漫游等情况，保证组的连续性。 多播路由（Multicast Routing）： 基于源的路由（Source-Based Multicast Routing）： 每个多播数据包都包含源地址，路由器根据源地址和目标组地址来选择路径。例如，PIM-DM（Protocol Independent Multicast - Dense Mode）在3G网络中的应用与适配。 基于组的路由（Group-Based Multicast Routing）： 路由器维护每个目标组的路由信息，数据包只需包含目标组地址。例如，PIM-SM（Protocol Independent Multicast - Sparse Mode）在3G网络中的应用与适配，特别是在稀疏组环境下的效率优势。 针对移动网络特性的优化： 讨论如何优化传统多播路由协议，以适应3G网络的移动性和动态性。例如，在基站层面或核心网层面引入多播转发逻辑。 多播数据分发（Multicast Data Distribution）： 基于IP多播（IP Multicast）： 在IP层面上实现多播，利用IP多播地址和IGMP（Internet Group Management Protocol）进行组管理，以及在3G核心网和接入网中支持IP多播转发。 基于应用层多播（Application-Layer Multicast）： 在应用层实现多播功能，不依赖底层网络的IP多播支持。这种方式更加灵活，但可能引入额外的延迟和开销。 特定于3G的网络层多播： 讨论3G标准化过程中为支持多播通信而引入的特定网络层功能和接口。例如，与PDP（Packet Data Protocol）上下文管理、RNC（Radio Network Controller）和NodeB（基站）之间的协作。 多播服务的QoS保障机制： 带宽预留与动态分配： 如何为多播流预留必要的带宽，并在网络拥塞时进行动态调整。 优先级调度： 为不同优先级的多播业务分配不同的调度策略，确保高优先级业务的实时性。 差分服务（Differentiated Services）： 利用DiffServ模型，为多播流打上标签，提供差异化的服务等级。 可靠性增强： 针对丢包敏感的应用，研究差错控制、重传机制在多播环境下的应用，以及如何平衡可靠性与时延。 五、 多播通信的性能评估与优化 深入的性能评估是理解多播通信在3G网络中实际表现的关键。本书将重点关注以下几个方面： 性能指标定义： 延迟（Delay）： 单播延迟、多播组内成员延迟、组平均延迟。 抖动（Jitter）： 数据包到达时间的变动性。 丢包率（Packet Loss Rate）： 数据包在传输过程中丢失的比例。 吞吐量（Throughput）： 单位时间内传输的数据量。 组管理开销： 组加入、离开、维护所消耗的网络资源和处理时间。 路由开销： 多播路由协议维护路由表所占用的存储和计算资源。 频谱效率（Spectrum Efficiency）： 在特定带宽下支持多播业务的能力。 性能影响因素分析： 网络拓扑结构： 3G网络基站的分布、核心网的连接方式对多播性能的影响。 用户密度与移动性： 高密度用户区域、频繁移动的用户对组管理和路由的挑战。 业务类型与QoS要求： 不同业务对网络性能的需求差异。 多播协议的选择与配置： 不同多播路由协议的适用性与性能表现。 无线链路特性： 3G无线接口的信道质量、干扰等对多播数据传输的影响。 性能优化策略： 缓存机制： 在网络节点（如RNC、 SGSN/GGSN）引入缓存，减少重复的数据包传输。 加盟/退组优化： 采用更高效的组管理协议，缩短成员加入/离开的延迟。 链路层多播： 在3G接入网的无线链路层设计多播传输机制，提高无线传输效率。 面向移动性的多播路由： 发展能够适应移动终端位置变化的路由算法。 流量工程（Traffic Engineering）： 通过流量控制和路径选择，优化多播流量在网络中的分布。 结合认知无线电技术： 探索利用认知无线电技术，动态优化多播通信的频谱分配和传输策略。 六、 未来展望 本书不仅聚焦于3G时代多播通信的技术细节，更会着眼于其未来的发展趋势。随着4G LTE、5G乃至未来通信技术的演进，多播通信将在更高的数据速率、更低的时延、更智能的网络管理等方面展现出更强大的生命力。本书将为读者提供一个理解多播通信演进路径的坚实基础，并为未来通信网络的设计与优化提供启示。 总结： 《第三代移动网络中的多播通信：服务、机制、性能》是一本系统、深入地探讨3G网络中多播通信技术的专著。它从多播通信的战略意义出发，深入分析了3G网络的背景与挑战，详尽阐述了多播在各种应用场景下的价值，并全面解析了多播通信的关键机制，包括组管理、路由、数据分发以及QoS保障。最后，本书还对多播通信的性能进行了深入评估和优化探讨，并对未来发展进行了展望。本书的出版，将为推动3G网络多播通信技术的理论研究与实际应用提供重要的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一直对标准化流程在技术落地中的作用抱有浓厚的兴趣。第三代移动网络，尤其是在全球范围内推广时，其背后是3GPP等标准化组织的复杂博弈和严密规定。这本书的聚焦，让我好奇它将如何处理“机制”的标准化问题。多播通信涉及到网络层和应用层的接口定义，谁负责发起流、谁负责终止流？如果一个小区内的用户流失了，网络资源如何快速释放而不影响其他业务？我期待书中能深入解析3GPP R5、R6版本中关于IP多播在分组核心网（EPC前身）中是如何被映射和实现的。这其中必然涉及到如何将逻辑上的多播群组与物理上的资源块（如码字、时隙）进行绑定和解耦。对于一个资深的网络架构师而言，这本书的价值可能就体现在对这些“规范漏洞”或“实现细节”的精准把握上。如果作者能够揭示出不同运营商在遵循同一标准时，因实现侧重点不同而产生的性能差异，那对于理解全球3G网络的实际碎片化状态，将是极富洞察力的见解。它不再是教科书的理想化模型，而是还原了标准在复杂现实中打磨的过程。

评分☆☆☆☆☆

我从一个纯粹的用户体验视角来审视这本书的潜在价值。坦白说，对于绝大多数用户而言，网络是“看不见”的。我们只关心下载速度快不快，视频卡不卡。但正是底层这些看似枯燥的“服务、机制、性能”的权衡，决定了我们每一次点击后屏幕的反应速度。我揣测，这本书深入探讨的“服务”层面，应该不仅仅是带宽保证，更可能是对多媒体业务的QoS（服务质量）模型构建。例如，如何定义一个“可接受的”多播延迟抖动，尤其是在网络拥塞时，系统如何动态地丢弃或重传数据包以维持一个可用的观看体验，而不是完全中断服务。性能分析部分，我希望看到它能超越简单的吞吐量数字，进入到频谱效率和能源效率的对立统一分析中。多播的优势在于频谱复用，但如果为了服务众多用户而过度设计复杂的信道编码和调度算法，反而可能带来更高的基站能耗和处理延迟。一个真正优秀的工程著作，必然会展现出这种技术上的“取舍艺术”。我希望看到作者用严谨的数学模型和仿真数据来支撑其论点，而不是停留在概念的描述上，毕竟，在移动通信这种精确科学里，只有数据不会说谎，它能清晰地描绘出不同机制下的实际效益差异。

评分☆☆☆☆☆

从一个学术研究者的角度来看，任何关于“性能”的深入探讨，都离不开对“瓶颈”的识别与量化。第三代移动网络，尤其是在用户密度高、业务需求多样化的城市热点区域，资源竞争是永恒的主题。这本书若能深入分析多播通信在高负载下的瓶颈所在，那将是巨大的贡献。这个瓶颈可能是来自核心网的策略服务器（PIM-SM/DM的实现复杂度），也可能直接来源于无线接入网（RAN）的调度器，它需要在为高优先级unicast业务分配资源的同时，保证多播业务不至于完全饿死。我非常期待看到书中是否有关于“公平性”与“效率”的权衡曲线分析。例如，为了保证某项关键的紧急服务（如公共安全通信的多播接入）的绝对性能，网络是否可以牺牲普通娱乐性多播服务的丢包率？这种基于策略的性能调优，是工程实践中最考验智慧的部分。如果书中有详细的性能模型，能够预测在特定小区负载和特定多播群组规模下的资源消耗，那么这本书就从“描述性”升级到了“预测性”工具，其学术和工程参考价值将不可估量。

评分☆☆☆☆☆

这部著作光是书名就让我这个对信息技术发展史颇有研究的门外汉感到一阵莫名的兴奋。它触及了一个技术演进的关键节点，那是移动通信从追求“人人都能通话”到迈向“人人都能高速数据共享”的质变期。我记得那是二十一世纪初，智能手机的概念刚开始萌芽，运营商们正为如何更有效地利用频谱资源而绞尽脑汁。这本书，我预感，会是一把深入剖析那个“如何做到的”的精密手术刀。它不仅仅是介绍某项技术的规范文档，更像是对一个时代技术哲学的一次深度挖掘。我尤其期待看到作者是如何处理“多播”这一核心概念的。在那个时代，一对一的点对点通信（unicast）是主流，而将同一数据流高效地分发给多个终端（multicast）无疑是一个巨大的工程挑战，涉及复杂的网络架构调整、资源预留机制以及终端侧的接收逻辑。我希望书中能详细阐述在3G的TD-SCDMA或WCDMA架构下，如何克服时延不一致性和同步性难题，将一个视频流或一个软件更新包，以最低的能耗和最高的成功率推送给成千上万的用户。如果书中能配上一些早期实验网络的拓扑图和关键节点的处理流程图，那对于理解3G网络的工程实现复杂性，将是无价之宝。这本书的价值，绝不仅仅停留在技术手册层面，它更像是一份珍贵的“数字考古报告”，记录了在带宽极度稀缺的年代，工程师们如何用智慧填补技术空白的历程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名让我联想到了一段关于网络拓扑演变的宏大叙事。3G是向全IP化迈进的关键一步，它试图用统一的IP协议栈来承载所有业务，无论是语音（通过VoIP）还是数据。多播通信的引入，本身就代表着网络架构从传统的电路交换思维向分组交换思维的彻底转变。我希望看到作者能够将多播技术置于整个3G网络演进的历史脉络中去审视。在2G时代，广播和组播功能大多依赖于底层物理层的特定信道或专用控制信道来实现，效率低下且不灵活。这本书是否会详细对比3G基于IP的多播在灵活性、可扩展性上相对于2G技术的代际飞跃？特别是，它如何在有限的带宽和高移动性的约束下，保持多播流的连续性和一致性。这种对比分析，对于理解技术创新的“增量”而非“颠覆”本质至关重要。如果书中能引入一些关于网络功能虚拟化（NFV）或软件定义网络（SDN）的早期萌芽观点，探讨多播机制在这些新范式下的潜力，那就更具前瞻意义了。