網絡信息論（簡體書）

本書重點介紹了網絡信息論研究的基本問題和從事網絡信息論研究需要的基礎知識，并結合目前網絡信息論研究的熱點課題，介紹了網絡編碼、數字噴泉編碼以及跨層優化設計等。
本書主要內容包括網絡信息論概論、傳統的信道容量分析、圖論與網絡信息流、簡單網絡的信道容量、多址信道的容量分析、網絡編碼、數字噴泉技術以及通信網絡的跨層優化設計理論等。通過對這些內容的介紹，使讀者能更加深入地了解有關網絡信息論的進展，并能開展相關方面的研究工作，推動我國在網絡信息論方面的研究。
本書是現代網絡信息論的入門教材，可作為高等院校電子信息學科高年級本科生和研究生相關課程的教材，也可供通信工程技術人員和科研人員作為參考書。

樊平毅，博士，現任清華大學電子工程系教授、博士生導師。 1985年在河北大學數學系獲學士學位，1990年在南開大學數學系獲碩士學位，1994年在清華大學電子工程系獲博士學位，畢業后留校任教。在1997年8月至1999年10月在香港科技大學和美國特拉華大學從事訪問研究。近幾年多次到美國、日本和香港訪問講學。目前已在國際學術期刊和國際會議發表論文130多篇，其中在IEEE、IEICE等重要國際雜志上發表論文30多篇，獲國際和國家發明專利10項，獲IEEE無線通信與網絡國際會議(WCNC08)最佳論文獎。近五年內在無線通信、網絡信息論和網絡編碼上取得一系列國際領先的成果。以第一作者出版著作4部，其中《現代通信理論基礎》系列被列為教育部十一五國家級規劃教材。現任IEEE Trarlsactions on Wireless CornmullCations、Wiley Wireless Cornmunications and MobiIe Cornputing等四個國際著名雜志的編委(Editor)，任IEEE Transactiorls on Information Theory等18個國際雜志論文評審員，并多次擔任IEEE Globecorn、ICC、VTC等重要國際會議的技術委員會委員或分會主席．作為大會或技術委員會主席在2004年和2007年主辦了兩個國際會議。

第1章 概論
1.1 網絡信息論研究的三個基本問題
1.2 網絡信息論的發展歷史
1.3 網絡信息論的應用
1.4 網絡信息論的未來發展方向
習題
參考文獻
第2章 信道容量分析
2.1 信息熵理論
2.2 鏈式法則與信息處理
2.3 互信息的鏈式法則
2.4 離散信道的容量
2.4.1 離散信道的容量
2.4.2 信道容量的計算理論
2.5 微分熵與連續信道的容量公式
2.5.1 微分熵的定義
2.5.2 微分熵與離散熵的關系
2.5.3 相對熵與互信息
2.5.4 微分熵的極值問題
2.5.5 加性高斯噪聲信道的信道容量公式
2.5.6 Shannon 信道容量公式
2.6 Fano不等式與信道編碼定理
2.7 信道容量的迭代算法
習題
參考文獻
第3章 圖論與網絡信息流
3.1 圖的基本概念
3.2 樹圖
3.2.1 樹的基本性質
3.2.2 圖的支撐 (生成) 樹
3.2.3 最小支撐(生成) 樹及其算法
3.3 最短路徑問題及算法
3.3.1 狄克斯拉（Dijkstra）算法
3.3.2 福特摩爾貝爾曼( FordMooreBellman)算法
3.4 網絡最大流
3.4.1 基本概念與定義
3.4.2 最大流的計算——FordFulkerson算法
3.5 最小代價最大流問題
3.6 信息流理論介紹
習題
參考文獻
第4章 簡單網絡的信道容量
4.1 引言
4.2 并行高斯信道的容量
4.3 有色高斯噪聲信道的容量
4.4 基于反饋機制的高斯信道的容量
4.5 廣播信道的容量
4.5.1 幾個典型廣播信道的例子
4.5.2 廣播信道的一些基本定義
4.5.3 幾個廣播信道的容量域分析

4.5.4 改進的廣播信道的容量界
4.6 接力通信系統的信道容量
4.7 非完全信息的接力模式的容量
4.8 合作模式的傳輸容量
4.9 有待研究的問題
習題
參考文獻
第5章 多址信道的容量分析
5.1 引言
5.2 高斯多址信道的容量
5.3 中心控制模式的多址系統
5.3.1 固定用戶發送功率的時分多址系統
5.3.2 固定系統內平均發送功率的時分多址系統
5.3.3 頻分多址系統
5.3.4 碼分多址系統
5.4 高斯多址信道容量的實現模式討論
5.5 多信源編碼問題
5.6 隨機多址信道的容量分析
5.6.1 多址接入系統的模型
5.6.2 單時隙可實現的傳輸容量的定義
5.6.3 基本的編碼與解碼策略
5.6.4 公平準則下系統的最大可實現速率
5.7 隨機多址衰落信道的容量分析
5.7.1 Rayleigh信道模型的基本特征
5.7.2 可實現傳輸速率分析
5.7.3 公平準則下系統的最大可實現速率
5.8 未來的研究方向
習題
參考文獻
第6章 網絡編碼
6.1 引言
6.2 網絡編碼的存在性
6.3 網絡編碼的增益
6.4 網絡編碼的構造方法
6.4.1 線性網絡編碼方法
6.4.2 代數型網絡編碼方法
6.4.3 隨機網絡編碼方法
6.5 網絡編碼的復雜度分析
6.5.1 有線組播網絡中編碼節點的數目分析
6.5.2 無線自組織網絡中編碼節點數目分析
6.6 網絡編碼的實現問題
6.6.1 網絡編碼的容量性能分析
6.6.2 網絡編碼的延時模型
6.7 網絡編碼的機會調度策略
6.7.1 機會調度策略的原理
6.7.2 機會調度網絡編碼的性能分析
6.8 物理層網絡編碼
6.9 應用層網絡編碼
6.10 網絡編碼的應用
6.11 網絡編碼與業務保密

6.12 網絡編碼的發展趨勢
習題
參考文獻
第7章 數字噴泉技術
7.1 引言
7.2 數字噴泉碼的設計策略
7.3 隨機線性數字噴泉編碼
7.4 LT碼
7.5 Raptor碼
7.6 信道的噴泉容量
7.7 Turbo噴泉編碼
7.7.1 并行Turbo噴泉
7.7.2 Multiple Turbo噴泉
7.7.3 Turbo噴泉的性能比較
7.8 數字噴泉技術的應用
7.9 數字噴泉碼的發展
習題
參考文獻
第8章 通信網絡的跨層設計理論
8.1 網絡的分層結構
8.1.1 應用層
8.1.2 表示層
8.1.3 會話層
8.1.4 傳輸層
8.1.5 網絡層
8.1.6 數據鏈路層
8.1.7 物理層
8.2 網絡的跨層設計模式介紹
8.3 跨層設計技術的應用
8.4 無線網絡的信息容量
8.4.1 網絡的傳輸容量
8.4.2 網絡的信息流容量
8.4.3 網絡的吞吐量
8.5 無線網絡的路由選擇與優化
8.5.1 純路由處理技術
8.5.2 干擾控制路由處理技術
8.6 合作通信
8.7 無線網絡的空間處理
8.7.1 Rayleigh 衰落信道下的網絡模型
8.7.2 數據傳輸層模型
8.7.3 幾個基本概念與應用
8.8 未來的研究方向
習題
參考文獻