无线局域网络技术与安全PDF电子书下载

目录 3

出版说明 3

前言 3

第1篇　基础篇 3

第1章　网络知识概述 3

1.1　局域网概述 3

1 1 1　局域网发展与特征 3

1 1 2　局域网的基本组成 4

1 1 3　局域网的网络拓扑结构 4

1.2　无线局域网发展史 6

1 2 1　无线局域网产生的必然性 7

1 2.2　无线局域网的特征 8

1.3　WLAN与传统计算机网络之间的区别 9

1.4　无线局域网的通信方式 10

1 4 1　红外线方式无线局域网 10

1 4 2　基于射频方式的无线局域网 11

1 4 3　窄带调制技术 14

1 4 4　微波调制技术 14

1.5　无线局域网应用前景展望 14

1.6　其他无线通信技术 15

1.6 1 HomeRF 16

1 6 2 PAN与蓝牙技术 19

1 6 3 无线广域网（WWAN） 23

1 6 4 楼宇无线局域网 24

1.6 5 Wireless Application Protocol（WAP） 24

1.7　WLAN与GPRS、3G之间的关系 25

第2章 无线局域网的组成 26

2.1　无线局域网基本概念 26

2 1 1　无线局域网的基本术语 26

2 1 2　无线局域网的基本服务 28

2 1 3　无线局域网的操作过程 30

2 2 1　基本概念 31

2.2　Ad-hoc网络 31

2 2 2　Ad-hoc网络的特点和应用 33

2.3 Ad-hoc网络的体系结构 34

2 3 1　节点结构 34

2 3 2　网络结构 35

2.4 Ad-hoc网络协议 35

2 4 1 Ad-hoc网络路由协议的分类 36

2 4 2　四种典型的Ad-hoc网络路由算法 36

2.5　基础结构无线局域网 38

2.7 与基于IEEE 802.X协议网络之间的互联互通问题 41

2.6　其他无线网络工作模式 41

2 8 1　硬件部分 43

2.8　组成部分 43

2.8.2　软件部分 45

第2篇　理论篇 49

第3章　IEEE 802.11协议 49

3.1 IEEE系列协议 49

3 1 1 IEEE组织 49

3.1 2 IEEE标准的制定过程 50

3.2　无线局域网标准发展过程 51

3.3.1　无线局域网的使用频段问题 53

3.3　无线局域网所涉及的问题 53

3 3.2　无线局域网的数据传输速率问题 54

3 3 3　发射功率问题 55

3.3.4 IEEE 802.11工作组的移动性要求 56

3.4 IEEE 802.11 56

3 4.1 IEEE 802 11协议概述 56

3 4 2 IEEE 802 11的拓扑结构 58

3 4 3 IEEE 802 11的逻辑结构 59

3 4 4 IEEE 802 11标准的各层 60

3 5 1 IEEE 802 11b概述 62

3.5 IEEE 802.11b 62

3 5 2 IEEE 802 11b的信道与编码 63

3 5 3 IEEE 802 11b波形及接收 66

3.5 4 IEEE 802 11b+ 67

3.6 IEEE 802.16a 67

3 6 1 IEEE 802 11a概述 67

3 6 2 IEEE 802 11a特征 68

3.6 3 IEEE 802 11a的频带与信道 68

3 6 4 IEEE 802 11a标准中的OFDM技术 69

3 6 7 IEEE 802 11a与HIPERLAN/2 71

3 6 6 IEEE 802 11a与IEEE 802.11g 71

3 6 5 IEEE 802 11a与IEEE 802 11b 71

3.7 IEEE 802.11g 72

3 7 1 IEEE 802 11g的发展过程 72

3 7 2 IEEE 802 11g的特征 74

3 7 3 IEEE 802 11g原理 76

3 7.4 IEEE 802 11g物理层 76

3 7 5 IEEE 802 11gMAC层原理 77

3 7 6 IEEE 802 11b、IEEE 802 11a及IEEE 802 11g的关系 78

3 8 1 IEEE 802 11e标准概述 79

3.8 IEEE 802.11e 79

3 8 2 QoS 80

3 8 3 混合控制信道访问 83

3.9 IEEE 802.11f 83

3.10 IEEE 802.11h 84

3.11 IEEE 802.11i ? 85

3 11 1 IEEE 802 111工作组的任务 85

3 11 2 IEEE 802 111工作组的工作 85

3 11 3 IEEE 802 111协议原理 86

3.12 IEEE 802.11k 88

3.13 IEEE 802.15 89

3.14 IEEE 802.16 90

3 15 IEEE 802 11n 91

3.16 WAPI 93

3.17 其他标准 94

3 17 1 HiperLAN1/HiperLAN2标准 94

3 17.2 MMAC标准 94

3.18 IrDA 94

第4章 无线局域网的物理层 96

4.1 有关无线电波的相关规定 96

4 2 1 微波技术发展史 98

4.2 微波技术概述 98

4 2 2 微波技术在无线局域网的应用 99

4.3 红外技术 101

4 3.1 基于红外技术无线局域网概述 101

4 3 2 基于红外技术无线局域网的链路连接方式 102

4 3 3 基于红外技术无线局域网的应用与局限 102

4.4 双频多模无线局域网 103

4 4.1 双频多模WLAN概念的引入 103

4 4 2 双频多模WLAN基本概念 103

5 1 1 扩频基本概念 105

5 1 2 扩频信号的特点 105

第5章 扩频通信技术 105

5.1 引言 105

5 1 3 扩频通信技术的分类 106

5.2 DSSS技术 107

5.2 1 DSSS系统组成与工作过程 107

5 2 2 DSSS信号的波形与频谱 107

5 2 3 DSSS系统的抗干扰性能 109

5 3.1 FHSS系统工作原理 110

5.3 FHSS技术 110

5 2 5 DSSS系统的抗多径性能 110

5 2 4 DSSS信号的隐蔽性 110

5 3 2 FHSS系统的图案 111

5 3 3 FHSS系统的同步 112

5 3 4　跳频序列 113

5.4　混合扩频系统 119

5 4 1　单一扩频方式的优缺点 119

5 4.2　DS/FH混合扩频系统 120

5 4 3　混合扩频系统 121

5.5　扩频码序列的自相关与互相关 122

5.6　扩频码同步 123

5 6 1　同步捕捉 123

5.6 2　同步跟踪 126

第6章　无线局域网MAC层 129

6.1 无线局域网MAC层介绍 129

6 1 1 传统有线局域网的MAC协议 129

6 1 2 无线局域网MAC层概述 130

6.2 WLAN系统的主流多址接入机制 132

6 2 1 IEEE 802 11协议MAC结构 132

6 2 3 HomeRF协议的MAC结构 134

6 2 2 HIPERLAN/2协议的MAC结构 134

6.3 WLAN接入方式的比较 136

6 3 1 WLAN中MAC层接入机制的分类 136

6 3 2 各类多址方式的优劣浅析 137

6 3 3 MAC子层协议应具备的条件 137

6.4 无线局域网MAC层基本功能 137

6.5 MAC帧格式 139

6.6 无线局域网的MAC层原理 140

6 6 1　帧间间隔 141

6 6 2　分段与数据包重组 142

6 6 5　认证 145

6 6 3　扫描 145

6 6.4　接入 145

6 6 6　加密 146

6 6 7　漫游和同步 147

6.6.8　电源管理 148

6 6 9 CRC校验服务 148

6.7 CSMA/CA 148

6 7 1 CSMA/CA概述 148

6 7 2 CSMA/CA原理 149

6.8　无线局域网RTS/CTS协议 150

6 7 3 CSMA/CA与CSMA/CD的区别 150

6.9 无线局域网DCF/PCF协议 153

6 9 1　分布式协调功能（DCF） 153

6 9 2　点协调功能（PCF） 155

6 9 3 PCF/DCF的共存 159

6.10　优化MAC层协议 160

6 10 1 IEEE 802 11e协议对MAC的优化 160

6 10.2 EDCF 160

6 10 3 HCF 161

6.11 接入协议的发展趋势 162

6 10 4 TXOP 162

第3篇　实践篇 165

第7章　无线传输信道 165

7.1　无线信道的传播方式 165

7 1 1 自由空间的电波传播 165

7 1 2　反射传播与多径传播 167

7 1 3　绕射传播方式 169

7 1 4　室内环境的电波传播特点 171

7.2　无线信道的传输特性 172

7 2 1　平坦随机衰落 172

7 2 2　时延与时延扩展 174

7 2 3 频率选择性衰落 175

7 2 4 多普勒频移和时间选择性衰落 176

7.3 无线信道传输性能的改善 177

7.3 1　分集技术 178

7 3.2 均衡技术 180

7 3.3 编码技术 181

7 3 4 交织技术 184

8.1　无线局域网扩频技术与干扰 186

8 1 1　扩频技术简介 186

第8章　无线局域网干扰源与整体性能分析 186

8.1.2　干扰问题 187

8.2　邻信道抑制和邻信道干扰对WLAN性能的影响 188

8.2 1　WLAN系统的干扰源 188

8.2 2　WLAN邻信道抑制技术 190

8 2 3　蓝牙与WLAN共存的问题 192

8.3　带内干扰与链路预算 193

8 3 1 数据传输距离与信噪比及接收机灵敏度之间的关系 193

8 3 2　带内信号与干扰分析 194

8.4　蓝牙系统的干扰问题 195

8 4 1　蓝牙系统抗干扰技术之特点 195

8 3.3 电源控制对带内干扰的影响 195

8 4.2　蓝牙系统与WLAN之间的抗干扰问题 196

第9章　无线局域网性能与测试 199

9.1　基本定义 199

9.2　网络性能描述 200

9.2 1　TCP/IP协议的网络性能 200

9 2 2　网络吞吐量 201

9.3　影响无线局域网性能的因素 202

9.3 1　IEEE 802 11载荷结构 202

9 3 3　电源管理的影响 203

9.3.2　载荷与吞吐量 203

9.4 WLAN的服务质量 205

9.4 1 DCF的许可区域 205

9 4 2 没有冲突情况下的DCF 205

9 4 3　带有冲突的DCF 206

9 4.4　PCF的许可区域 206

9.4.5　两种MAC技术的许可区域比较 207

9.5 提高WLAN系统数据吞吐量的方法 207

9.6　无线局域网性能分析 208

9 6 1 2.4GHzRF范围内存在干扰的性能 208

9 7 1　无线网络设计原则 209

9.6.2　对各种无线局域网安全措施的衡量 209

9.7　无线网络设计与性能的关系 209

9.7.2　影响无线局域网性能的因素 210

9.7 3　无线局域网频道分配与调制技术 213

9.7 4 WLAN性能对设计的要求 213

9.8 对WLAN性能的测试 214

9.8.1　传统测试观点 214

9 8 2　WLAN测试方法 215

9 8.3　WLAN测试的经验参考值 217

9 8 4　与测试有关的其他相关问题 217

10.1　密码学的基本知识 221

10 1 1　什么是密码学 221

第4篇　安全篇 221

第10章　密码学 221

10 1 2　密码体制的分类 222

10 1.3　密码分析 222

10 1 4　密码学的发展历史 223

10.2　密码学的数学基础 223

10 2.1　数论基础 223

10 2.2　近代代数基础 224

10.2.3　复杂性理论 225

10 3.1　置换密码 226

10.3.2　替代密码 226

10.3　古典密码学 226

10.4　对称密钥密码体制 230

10 4 1　流密码 230

10.4.2　分组密码 232

10.5　公钥密码体制 240

10 5 1　公钥密码基本原理 241

10 5 3　RSA算法 242

10.5.2　单向陷门函数 242

10 5 4 其他公钥体制 245

10 5 5　椭圆曲线密码体制 246

第11章　无线局域网的信息安全问题 262

11.1　无线局域网的安全问题 262

11 1 1　早期无线局域网的安全措施 263

11 1 2　无线局域网的安全隐患 265

11 1 3　对无线局域网的各种攻击 265

11 1 4　无线网络安全机制 266

11 2 1 WEP协议概述 267

11.2　WEP 267

11 2 2 WEP数据加密 269

11 2 3　WEP身份认证 271

11.2 4　WEP协议数据完整性验证 272

11.3　WEP协议安全隐患和防范 272

11 3 1 WEP的安全问题 272

11 3 2　针对WEP协议的安全补救措施 274

11.4 IEEE 802.1x 276

11.4 1 IEEE 802 1x的数据加密 276

11 4 2 IEEE 802 1x的身份认证 278

11 4 3 IEEE 802 1x协议存在的问题 284

11.5　无线局域网认证体系 285

11.5.1　开放认证 286

11 5 2　共享密钥认证 286

11 5 3　封闭网络访问控制 286

11 5 4　访问控制列表 286

11 5.5　Kerberos认证 287

11.6　VPN与WLAN 287

11 6 1　VPN技术概述 287

11 6 2　WEP与IPSec的结合方案 290

11.6.4　用IPSec的嵌套通道来构造VPN安全通信 291

11.6 3　用AH/ESP构造安全认证与安全通信VPN 291

11 6 5 VPN与802.1x 292

11.6.6 VPN在WLAN中使用所存在的问题 293

11.7　无线局域网密钥管理 295

11.8　WPA 295

11.8.1　WPA概述 295

11.8.2 WPA的原理与实现 297

11 8 3　WPA的认证功能 298

11 8 4 WPA的数据加密功能 299

11.8.7 WPA2 300

11 8 5 WPA的消息完整性校验功能 300

11 8.6 WPA所遇到的问题 300

11.9 WAPI协议 301

11.9.1 WAI 302

11 9 2 WPI 304

11 9.3 WAPI存在的问题 305

11.10　无线局域网安全需要考虑的问题 305

11 10 1 无线局域网设计时需要考虑的内容 305

11 10 2 WLAN安全解决方案 307

11 10 3 WLAN安全的未来之路 308

11.11 WLAN安全、性能与成本 309

第5篇 展望篇 313

第12章　无线局域网的技术发展 313

12.1 OFDM技术 313

12.2 MIMO技术 314

12 2 1 MIMO技术的发展历程 314

12.2.2 多入多出技术的基本概念 314

12.2 3 空时码 315

12 2 4 MIMO技术的研究现状 317

12 2 5 MIMO技术在通信技术中的应用 317

12 3 2 UWB技术分类 319

12 3 1 UWB技术概述 319

12.3 UWB技术 319

12 3.3 UWB技术特点 320

12 3 4 UWB技术标准 321

12 3 5 UWB技术原理 321

12 3 6 UWB中脉冲时间控制技术的实现 323

12.3 7 UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较 324

12.4 无线网络新标准 325

12 4 1 HiperLAN2 325

12 4 2 IEEE 802 11n标准 329

参考文献 333