Rezensionen
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Klaus Dieter Thies
Grundlagen lokaler Netzwerke. Das Ethernet.
Eine wahrscheinlichkeitstheoretische Bearbeitung. Mit elementarer Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung und Informationstheorie
Rezension
Summary: Der Grundgedanke dieses Buches ist es, die Leistungsmerkmale des Ethernet mit seiner CSMA/CD-Zugriffsmethode (Carrier Sense Multiple Access with Collisions Detection) wahrscheinlichkeitstheoretisch zu ermitteln. Dies liegt insofern auf der Hand, da sich das Ethernet als ein Verbundsystem unabhängiger Computer präsentiert, die zufällig mit gewissen Wahrscheinlichkeiten den Übertragungskanal anfordern. So ist das Ethernet ein ideales Modell dafür, die Verteilung dieser Anforderungen in seinen verschiedenen Formen zu entwickeln und darzustellen. Dazu gehören die Binomialverteilung, die geometrische Verteilung, die Poisson-Verteilung und die Normalverteilung einschließlich ihrer Erwartungswerte und Varianzen. In diesem Zusammenhang werden neben den ein- und mehrdimensionalen diskreten Zufallsvariablen auch die stetigen Zufallsvariablen betrachtet. Es sind keinerlei Kenntnisse über die Begriffe, Sätze und Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung erforderlich. Diese werden am Beispiel der CSMA/CD-Zugriffsmethode elementar eingeführt. So erscheint das Wesen des Ethernet im Kontext der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Von besonderem Interesse ist hierbei der Nutzungsgrad des Übertragungskanals (Kanaleffzienz), der sich als Funktion der Leitungslänge, der Framegröße und der Kanalkapazität darstellen lässt. Aufbauend auf den Erkenntnissen der Wahrscheinlichkeitsrechnung folgt eine elementare Einführung in die Informationstheorie. Die Motivation dafür ist, die Kanalkapazität nach Shannon informationstheoretisch plausibel zu machen. Der Informationsgehalt, die Entropie, abhängige und unabhängige Verbundquellen, zeitkontinuierliche Zufallssignale und deren Verteilungen sind die wesentlichen Bestandteile. Mit dem wohl bedeutendsten Ergebnis der Informationstheorie, der Shannonschen Kanalkapazität, endet das Buch. Der Leser erkennt drei Wissenschaftsgebiete, die miteinander in Verbindung treten und im Zusammenwirken die Leistungsmerkmale des Ethernet beschreiben. Dabei werden alle relevanten Sätze und Formeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung und der Informationstheorie nicht einfach genannt, sondern durch entsprechende Herleitungen bewiesen. Erfreulicherweise sind dafür nur geringe mathematische Vorkenntnisse aus der Differential- und Integralrechnung notwendig. Sie werden an den betreffenden Stellen nochmals vermittelt.
