Elementare Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung, Informationstheorie und stochastische Prozesse mit Warteschlangentheorie für Computernetzwerke

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Der Grundgedanke dieses Buches ist, die Leistungsmerkmale von Computer-Netzwerken, insbesondere am Beispiel des Ethernet mit seiner CSMA/CD-Zugriffsmethode, wahrscheinlichkeitstheoretisch zu erläutern. Ethernet ist ein Verbundsystem unabhängiger Computer, die zufällig den Übertragungskanal anfordern. Das Buch entwickelt die Verteilung dieser Anforderungen in verschiedenen Formen, darunter Binomial-, geometrische, Poisson- und Normalverteilung, sowie deren Erwartungswerte und Varianzen. Es werden sowohl diskrete als auch stetige Zufallsvariablen untersucht, ohne dass Vorkenntnisse in Wahrscheinlichkeitsrechnung erforderlich sind. Der Fokus liegt auf der Kanaleffizienz in Abhängigkeit von Leitungslänge, Framegröße und Kanalkapazität. Darauf folgt eine Einführung in die Informationstheorie, um die Kanalkapazität nach Shannon zu verstehen. Wichtige Konzepte wie Informationsgehalt, Entropie und zeitkontinuierliche Zufallssignale werden behandelt. Das Kapitel endet mit der Shannonschen Kanalkapazität. Anschließend wird die Warteschlangentheorie behandelt, einschließlich Markov-Ketten, Poisson-Prozesse und Birth-and-Death-Prozesse. Die Analyse von Single- und Multi-Server-Warteschlangensystemen mit verschiedenen Ankunfts- und Bedienzeiten wird durchgeführt. Der Leser erfährt, wie verschiedene Wissensgebiete zusammenwirken, um die Leistungsmerkmale von Netzwerken zu beschreiben. Alle relevanten Sätze und Formeln werden durch nachvol