Telecommunications (Cambridge Advanced Sciences)

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出版者:Cambridge University Press
作者:Stuart Kennedy
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2001-09-28
价格:120.00元
装帧:Paperback
isbn号码:9780521797474
丛书系列:
图书标签:
  • 物理教材
  • 工作用书
  • Telecommunications
  • Wireless Communication
  • Signal Processing
  • Network Engineering
  • Information Theory
  • Digital Communication
  • Optical Fiber Communication
  • Mobile Communication
  • Cambridge University Press
  • Advanced Sciences
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具体描述

Telecommunications is a title in the new Cambridge Advanced Sciences series. It has been developed specifically for the new specifications for Advanced Level Physics for teaching from September 2000. Telecommunications has been endorsed by OCR for use with the OCR Physics specification A. It provides full coverage of the Physics option module of the same name. In combination with other books in the series it provides full coverage of the Advanced Level specifications. Learning objectives are clearly defined, so that students know exactly what they need to learn. Self-assessment questions (with answers) and exam-style end-of-chapter exercises offer excellent opportunities for independent study. Chapter introductions and summaries provide the basis for structured revision. Full-colour illustration and student-friendly design make the science accessible to all.

好的,这是一份针对《电信》(剑桥高等科学系列)以外的图书的详细简介,重点描述了该书涵盖的内容领域,并力求内容详实、自然流畅,不包含任何与原书内容相关的信息。 --- 《现代计算架构与分布式系统设计》 深入解析下一代计算范式、高性能硬件集成与复杂系统优化 导言:计算的边界拓展 在信息技术飞速发展的今天,传统的集中式计算模式正面临前所未有的挑战。数据量的爆炸式增长、对实时处理能力的需求以及对系统弹性的不懈追求,共同推动着计算架构向更深层次的并行化、分布式化和异构化方向演进。《现代计算架构与分布式系统设计》一书,旨在为读者提供一个全面而深入的视角,剖析支撑当代数字世界的底层结构与核心设计哲学。本书不仅仅是对现有技术的罗列,更侧重于原理的阐述、设计的权衡以及未来趋势的预测,特别关注如何在资源受限的环境下实现大规模、高效率的系统运作。 第一部分:底层硬件的演进与并行计算基础 本部分聚焦于支撑现代计算能力的核心硬件平台及其工作原理。我们首先回顾了冯·诺依曼架构的局限性,并详细探讨了指令集架构(ISA)的最新发展,包括RISC-V等开放架构对传统商业主导地位的挑战与影响。 1.1 超标量与乱序执行: 深入解析现代CPU内部流水线的设计哲学,探讨如何通过分支预测、寄存器重命名和指令级并行(ILP)技术,最大化单个核心的吞吐量。详细分析了缓存一致性协议(如MESI、MOESI)在多核系统中的作用及其对性能的微妙影响。 1.2 内存层级与访存优化: 内存延迟是高性能计算的瓶颈之一。本章详述了L1、L2、L3缓存的设计参数、关联性策略,以及主内存(DRAM)的技术演进,包括高带宽内存(HBM)和非易失性内存(NVM)的应用前景。重点讲解了“访存局部性”原则在软件层面的具体实现方法。 1.3 GPU与异构计算加速: 现代AI、图形渲染和科学计算的基石在于通用图形处理器(GPGPU)。本书全面剖析了GPU的SIMT(单指令多线程)架构,阐述其与传统CPU在任务调度和内存访问模式上的根本差异。我们详细对比了CUDA、OpenCL等编程模型,并探讨了如何有效地在CPU和GPU之间划分工作负载。 1.4 量子计算的初步探索: 简要介绍了量子比特(Qubit)的基本概念,布尔逻辑与量子逻辑的区别,以及Shor算法和Grover算法等关键算法对密码学领域的潜在颠覆性影响。 第二部分:分布式系统的核心范式与一致性模型 随着计算任务从单机环境转向网络集群,《分布式系统设计》成为构建可靠、可扩展应用的关键。本部分系统地介绍了分布式系统的基础理论和主流实现方案。 2.1 分布式系统的挑战与目标: 阐述了FLP(Fischer-Lynch-Paterson)不可能定理,探讨了CAP定理(一致性、可用性、分区容错性)在实际工程中的权衡取舍。详细分析了系统设计中需要考虑的非功能性需求,如延迟、吞吐量、容错性和可维护性。 2.2 共识算法的精髓: 共识是分布式系统可靠性的基石。本书深度解析了经典的两阶段提交(2PC)的局限性,并重点对比了Paxos和Raft协议的机制、日志复制流程和领导者选举策略。通过详细的状态机图解,帮助读者理解如何在存在网络分区的情况下达成全局一致性。 2.3 分布式事务与数据一致性: 探讨了在微服务架构下,如何处理跨服务的数据一致性问题。讲解了BASE(基本可用、软状态、最终一致性)理论,并详细介绍了Saga模式、事件溯源(Event Sourcing)以及TCC(Try-Confirm-Cancel)等分布式事务解决方案的优缺点。 2.4 容错机制与故障恢复: 讨论了从节点故障、网络隔离到拜占庭将军问题等各种故障场景。详细介绍了幂等性设计、超时与重试机制的合理设置,以及使用Quorum机制进行数据冗余和快速恢复的实践。 第三部分:大规模数据处理与存储架构 现代应用往往伴随着PB级的数据集。《现代计算架构与分布式系统设计》深入探讨了用于处理和存储这些巨型数据集的专业框架与架构。 3.1 分布式文件系统与块存储: 剖析了Hadoop分布式文件系统(HDFS)的设计思想,包括NameNode和DataNode的角色划分、数据块的存储策略和副本机制。同时,对比了Ceph等现代对象存储系统的架构特点。 3.2 批处理与流处理引擎: 详细解析了MapReduce编程模型的局限性与演进,重点介绍Apache Spark的核心架构,包括DAG调度器、内存计算模型(RDD、DataFrame)以及对容错性的实现。在实时处理方面,本书深入探讨了Apache Kafka作为分布式日志系统的核心作用,并分析了Apache Flink在低延迟、精确一次(Exactly-Once)语义下的流处理能力。 3.3 分布式数据库选型与设计: 区分了关系型数据库(RDBMS)的横向扩展策略(如分片Sharding)与NoSQL数据库(键值存储、文档数据库、图数据库)的设计哲学。详细分析了Cassandra等基于一致性哈希(Consistent Hashing)的分布式NoSQL系统的读写路径优化。 第四部分:网络拓扑与服务间通信 分布式系统间的有效通信是系统性能的命脉。本部分关注数据中心网络的设计与应用层通信协议的优化。 4.1 数据中心网络架构: 探讨了从三层架构到Clos拓扑(Spine-Leaf架构)的演变,解释了如何通过无阻塞网络设计来满足东西向流量的需求。详细分析了RDMA(Remote Direct Memory Access)技术如何绕过操作系统内核,实现低延迟的数据传输。 4.2 微服务通信协议栈: 深入对比了RESTful API、gRPC和消息队列(如RabbitMQ、MQTT)在不同场景下的适用性。特别强调了gRPC基于HTTP/2的多路复用和Protobuf序列化的性能优势。 4.3 服务发现与负载均衡: 阐述了客户端负载均衡(如DNS轮询、客户端代理)与服务端负载均衡(L4/L7交换机)的区别。详细介绍了Consul、Etcd等服务发现机制的工作原理,以及Envoy等服务网格(Service Mesh)组件在流量管理、可观测性方面的增强作用。 结语:面向未来的系统构建 《现代计算架构与分布式系统设计》旨在培养读者从硬件到软件、从单机到集群的全局视野。通过对这些前沿技术的深入理解和实践,读者将能够设计出更具弹性、更高效率,并能适应未来计算需求的新一代信息系统。本书为希望在系统工程、云计算基础设施、高性能计算领域深耕的工程师和研究人员提供了不可或缺的理论基石和实践指南。

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读后感

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用户评价

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这本书的语言风格异常的学术化和晦涩,几乎全程都采用了一种非常正式、不带任何情感的陈述方式,这对于非母语读者来说构成了巨大的挑战。我希望找到一些能够启发思考、激发进一步研究兴趣的讨论点或者开放性问题,至少在章节末尾能有一些对未来发展方向的展望。但这本书的每一章似乎都戛然而止,在完成必要的数学证明后便直接进入下一章节,缺少了必要的“回味”环节。例如,在讨论频谱共享机制时,我期待看到关于认知无线电的最新进展,或者至少对比一下几种主要共享策略的优缺点和实际部署案例。然而,书中对这些前沿议题的触及非常浅薄,似乎是为了赶进度而草草带过。这种缺乏热情和引导性的写作方式,让阅读体验变得非常枯燥,我感觉自己像是在机械地处理信息,而不是真正地学习一门生动的学科。读完一章后,我常常感到知识点被灌输了,但对“为什么”和“下一步”却感到一片茫然。

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我购买这本书的一个主要目的是想了解当前国际电信标准制定机构(如ITU-R, IEEE)的最新工作进展和决策过程。我希望书中能提供一些关于标准演进路线图的分析,例如,某个关键技术是如何被采纳并最终纳入全球标准的具体流程,以及不同国家和地区在技术标准上的博弈。我尤其关注的是有关频谱分配和干扰容忍度方面的政策性讨论。然而,这本书完全避开了所有与“软科学”或政策相关的内容。它完全沉浸在硬核的技术细节中,完全没有提及任何关于标准化组织的工作流程、专利壁垒或者全球合规性的挑战。比如,当书中讨论到某一特定编码方案的性能增益时,我非常想知道,这个方案是否已经在某个最新的3GPP Release中被正式采纳?如果采纳了,其实现复杂度是否满足了运营商的经济性要求?这些与工程落地息息相关的“软约束”条件,在这本纯粹的理论著作中是完全找不到的。因此,对于希望建立一套完整、覆盖技术与市场全景知识体系的读者来说,这本书无疑是存在巨大信息断层的。

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坦率地说,我对这本书的排版和图示感到非常失望。在处理像数字信号处理或者RF电路设计这样高度依赖视觉辅助的章节时,清晰的图表至关重要。我希望看到的是高分辨率的波形图、频谱分析图,或者清晰标记了各个关键元件的模块图。然而,这本书中的插图数量相对稀少,而且很多图表的质量偏低,线条模糊,坐标轴的标签也常常需要凑近了才能看清。尤其是在介绍复杂的滤波器的响应特性时,我必须反复对照文本,试图在大脑中重构出那个应该清晰呈现出来的图形。这极大地拖慢了我的学习进度,因为很多时候,一个好的图胜过千言万语的文字描述。例如,在讨论超宽带(UWB)系统的脉冲整形时,我期待看到不同脉冲形状(如高斯脉冲、雷迪克脉冲)在时域和频域的对比,但书中给出的对比图过于简化,完全无法展现出不同选择背后的细微差别。这种视觉信息上的缺失,使得很多概念的理解变得非常抽象和滞涩。

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这本书的包装精美,拿到手上就感觉沉甸甸的,一看就知道是厚实有料的专业书籍。我本来是抱着学习基础知识的目的来的,想着至少能找到一些关于光纤通信的入门介绍,或者至少能对现代蜂窝网络的基本原理有个清晰的解释。结果,翻开目录,我发现它似乎更专注于某个非常具体的领域,内容密度高得惊人,感觉像是直接把一篇篇博士论文浓缩进了章节里。举例来说,我对信道编码的那些复杂数学模型感到非常吃力,书里对纠错码的推导过程,如果没有深厚的代数基础,简直是天书。我期待的是那种能将复杂的概念用生动的比喻或者实际的工程案例串联起来的讲解方式,比如,讲解如何通过MIMO技术提高频谱效率时,希望能看到一些简洁的系统框图和性能曲线对比,而不是一大段密密麻麻的傅里叶变换和矩阵运算。遗憾的是,这本书似乎默认读者已经对这些领域有非常扎实的背景知识,它更像是一本高级参考手册,而不是一本能引导初学者入门的教科书。我花了大量时间试图理解其中关于网络协议栈的某些高级优化策略,但由于缺乏必要的背景铺垫,每一次阅读都像是在攀登一座陡峭的山峰,最终只能望而却步,只能先去找一些更基础的资料来垫脚。

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我原本是希望这本书能提供一个关于整个通信系统演进历史的宏观视角,最好能涵盖从早期的模拟信号传输到当前的5G/6G愿景的完整脉络。毕竟,“Cambridge Advanced Sciences”这个系列名听起来就很有权威性,让人联想到对学科发展有深刻洞察力的总结。然而,这本书的内容似乎将视野收缩得太厉害了。我寻找关于电磁波传播特性的实际测量数据和环境影响分析,比如城市峡谷效应在不同频段的具体表现,或者卫星通信链路预算的实际计算步骤。但书中对这些实际操作层面的讨论非常少,更多的是纯粹的理论推导。比如,在谈到调制技术时,它直接跳到了高阶QAM的性能分析,对于星座图的选择、功率效率与带宽效率之间的权衡,只是用了一笔带过的方式带过,没有深入探讨工程中实际会遇到的非理想因素,比如相位噪声或者I/Q失衡对误码率的影响。这使得这本书在应用性上显得有些不足,更像是停留在理论物理的层面,而不是工程实践的层面。对于一个希望将理论应用于实际系统设计的工程师来说,这本书提供的指导价值非常有限,更像是一本“知道是什么,但不知道怎么做”的指南。

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讲得很清楚。

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