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第1章 概述 1

1.1 无线通信的发展史 1

1.2 全球蜂窝网络 2

1.3 移动设备革命 3

1.4 未来趋势 4

1.5 无线技术挑战 5

第一部分 技术背景 8

第2章 信号传输基础 8

2.1 传递信息的信号 8

2.1.1 时域概念 8

2.1.2 频域概念 10

2.1.3 数据速率和带宽之间的关系 11

2.2 模拟信号和数字信号传输 13

2.2.1 模拟数据和数字数据 13

2.2.2 模拟信号和数字信号 14

2.2.3 模拟传输和数字传输 16

2.3 信道容量 17

2.3.1 奈奎斯特带宽 17

2.3.2 香农容量公式 18

2.4 传输介质 19

2.4.1 地面微波 21

2.4.2 卫星微波 22

2.4.3 广播无线电 23

2.4.4 红外线 23

2.5 多路复用 23

2.6 阅读建议 27

2.7 关键术语、复习题和问题 27

附录2A 分贝与信号强度 29

第3章 通信网络 31

3.1 广域网、局域网和城域网 31

3.1.1 广域网 31

3.1.2 局域网 32

3.1.3 城域网 32

3.2 交换技术 32

3.3 电路交换 34

3.4 分组交换 36

3.4.1 基本操作 38

3.4.2 数据包大小 40

3.4.3 电路交换和分组交换的比较 41

3.5 服务质量 43

3.5.1 语音、音频和视频流量 43

3.5.2 数据流量 43

3.5.3 提供服务质量 44

3.6 推荐阅读 45

3.7 关键术语、复习题和问题 45

第4章 TCP/IP协议 47

4.1 协议体系结构的需求 47

4.2 TCP/IP协议的体系结构 48

4.2.1 TCP/IP层 48

4.2.2 TCP和IP操作 49

4.2.3 TCP/IP应用 50

4.3 OSI模型 51

4.4 网络互联 52

4.4.1 路由器 53

4.4.2 网络互联实例 53

4.5 推荐阅读 56

4.6 关键术语、复习题和问题 56

附录4A 因特网协议 57

附录4B 传输控制协议 64

附录4C 用户数据报协议 67

第二部分 无线通信技术 70

第5章 无线通信概述 70

5.1 频谱的考虑因素 70

5.1.1 监管措施 70

5.1.2 传播模式 71

5.2 视距传播 72

5.2.1 5种基本传播机制 72

5.2.2 天线 72

5.2.3 自由空间损耗 73

5.2.4 实际系统中的路径损耗指数 75

5.2.5 基于实证测量的模型 76

5.2.6 噪声 77

5.2.7 Eb/N0表达式 77

5.3 移动环境的衰落 78

5.4 信道校正机制 81

5.4.1 前向纠错 81

5.4.2 自适应均衡 82

5.4.3 分集技术和MIMO 82

5.4.4 扩频与OFDM 84

5.4.5 自适应调制和编码 84

5.4.6 带宽扩展 84

5.5 数字信号编码技术 85

5.6 编码与差错控制 87

5.6.1 差错检测 87

5.6.2 分组纠错码 92

5.6.3 分组编码原理 93

5.6.4 低密度奇偶校验码 97

5.6.5 卷积码 97

5.6.6 自动重传请求 100

5.7 OFDM 103

5.7.1 OFDM基础 103

5.7.2 机会调度 106

5.8 扩频 107

5.8.1 扩频的概念 107

5.8.2 跳频扩频 107

5.8.3 直接序列扩频 109

5.8.4 码分多址 111

5.9 推荐阅读 111

5.10 关键术语、复习题和问题 111

第6章 无线信道 115

6.1 天线 115

6.1.1 辐射方向图 115

6.1.2 天线类型 116

6.1.3 天线增益 118

6.2 频谱的考虑因素 119

6.2.1 监管措施 119

6.2.2 传播模式 120

6.2.3 传输与反射特性 122

6.3 视距传播 123

6.3.1 5种基本传播机制 123

6.3.2 衰减 123

6.3.3 自由空间损耗 124

6.3.4 实际系统中的路径损耗指数 125

6.3.5 基于实际测量的信道模型 127

6.3.6 噪声 128

6.3.7 Eb/N0表达式 129

6.3.8 大气吸收 131

6.3.9 多径 131

6.3.10 折射 131

6.4 移动环境中的衰落 132

6.5 信道纠错机制 136

6.5.1 前向纠错 136

6.5.2 自适应均衡 137

6.5.3 自适应调制和编码 137

6.5.4 分集技术和MIMO 138

6.5.5 OFDM和扩频 141

6.5.6 带宽扩展 141

6.6 推荐阅读 142

6.7 关键术语、复习题和问题 142

第7章 信号编码技术 146

7.1 信号编码准则 147

7.2 数字数据、模拟信号 148

7.2.1 幅移键控 149

7.2.2 频移键控 149

7.2.3 相移键控 150

7.2.4 性能 153

7.2.5 最小频移键控 155

7.2.6 正交振幅调制 156

7.3 模拟数据、模拟信号 157

7.3.1 振幅调制 157

7.3.2 角度调制 159

7.4 模拟数据、数字信号 161

7.4.1 波形编码 162

7.4.2 基于模型的编码和声码器 165

7.4.3 性能 166

7.5 推荐阅读 166

7.6 关键术语、复习题和问题 167

第8章 正交频分复用 170

8.1 正交频分复用简介 170

8.1.1 正交性 171

8.1.2 OFDM的优点 172

8.1.3 OFDM实现 172

8.1.4 OFDM的缺点 174

8.2 正交频分多址 176

8.3 单载波频分多址 177

8.4 推荐阅读 179

8.5 关键术语、复习题和问题 179

第9章 扩频 181

9.1 扩频的概念 181

9.2 跳频扩频 182

9.2.1 基本方法 182

9.2.2 基于MFSK的跳频扩频 184

9.2.3 FHSS性能方面的考虑 185

9.3 直接序列扩频 186

9.3.1 基于BPSK的直接序列扩频 186

9.3.2 DSSS性能方面的考虑 188

9.4 码分多址 189

9.4.1 基本原理 189

9.4.2 直接序列扩频的CDMA 191

9.4.3 扩频序列的产生 192

9.4.4 RAKE接收机 193

9.5 推荐阅读 193

9.6 关键术语、复习题和问题 193

第10章 编码与差错控制 196

10.1 差错检测 196

10.1.1 奇偶校验 197

10.1.2 循环冗余校验 198

10.2 分组纠错码 202

10.2.1 分组编码原理 204

10.2.2 汉明码 207

10.2.3 循环码 209

10.2.4 BCH码 211

10.2.5 RS码 213

10.2.6 低密度奇偶校验码 214

10.2.7 块交织 215

10.3 卷积码 215

10.3.1 译码 216

10.3.2 Turbo码 219

10.4 自动重传请求 221

10.4.1 流量控制 221

10.4.2 差错控制 223

10.4.3 混合自动重传请求 225

10.5 推荐阅读 226

10.6 关键术语、复习题和问题 227

第三部分 无线局域网与个域网 234

第11章 无线局域网技术 234

11.1 概述及动机 234

11.1.1 动机 236

11.1.2 无线局域网需求 236

11.1.3 无线局域网物理层 237

11.2 IEEE 802体系结构 238

11.2.1 协议体系结构 238

11.2.2 MAC帧格式 240

11.2.3 逻辑链路控制 241

11.3 IEEE 802.11体系结构和服务 243

11.3.1 Wi-Fi联盟 244

11.3.2 IEEE 802.11体系结构 245

11.3.3 IEEE 802.11服务 246

11.4 IEEE 802.11媒体访问控制 247

11.4.1 可靠数据传递 247

11.4.2 媒体访问控制 248

11.4.3 MAC帧 251

11.5 IEEE 802.11物理层 254

11.5.1 IEEE 802.11b 255

11.5.2 IEEE 802.11a 256

11.5.3 IEEE 802.11g 258

11.5.4 IEEE 802.11n 259

11.6 吉比特Wi-Fi 261

11.6.1 IEEE 802.11ac 261

11.6.2 IEEE 802.11ad 264

11.7 其他IEEE 802.11标准 266

11.8 IEEE 802.11无线局域网安全 267

11.8.1 IEEE 802.11i服务 268

11.8.2 IEEE 802.11i操作阶段 269

11.9 推荐阅读 271

11.10 关键术语、复习题和问题 273

附录11A 扰码 274

第12章 蓝牙与IEEE 802.15 276

12.1 物联网 276

12.2 蓝牙技术产生的动机与概述 277

12.2.1 蓝牙的应用 277

12.2.2 蓝牙标准文档 278

12.2.3 协议体系结构 278

12.2.4 应用规范 280

12.2.5 微微网和散射网 280

12.3 蓝牙技术规范 281

12.3.1 射频规范 281

12.3.2 基带规范 282

12.3.3 链路管理规范 288

12.3.4 逻辑链路控制与适配协议 288

12.4 高速蓝牙和智能蓝牙 289

12.4.1 蓝牙3.0+HS 289

12.4.2 智能蓝牙 290

12.5 IEEE 802.15 290

12.5.1 IEEE 802.15.3 291

12.5.2 IEEE 802.15.4 293

12.5.3 其他802.15标准 294

12.6 ZigBee 295

12.6.1 技术概述 295

12.6.2 ZigBee联盟 295

12.6.3 设备类型 297

12.6.4 协议 297

12.6.5 射频硬件 298

12.7 推荐阅读 298

12.8 关键术语、复习题和问题 299

第四部分 无线移动网络与应用 302

第13章 蜂窝无线网络 302

13.1 蜂窝网络的原理 302

13.1.1 蜂窝网络组成 302

13.1.2 蜂窝系统的运行 306

13.1.3 移动无线电传播效应 309

13.1.4 越区切换 309

13.1.5 功率控制 311

13.1.6 话务量计算 312

13.2 第一代模拟系统 315

13.2.1 频谱分配 315

13.2.2 操作 316

13.2.3 AMPS控制通道 316

13.3 第二代TDMA 316

13.3.1 从第一代到第二代蜂窝系统 316

13.3.2 时分多址 317

13.3.3 全球移动通信系统 318

13.3.4 无线链路 319

13.4 第二代CDMA 320

13.4.1 码分多址 320

13.4.2 移动无线CDMA设计注意事项 321

13.4.3 IS-95 322

13.5 第三代系统 323

13.5.1 可选接口 324

13.5.2 CDMA的设计考虑 325

13.5.3 3G系统 326

13.6 推荐阅读 329

13.7 关键术语、复习题和问题 330

第14章 第四代系统和LTE-Advanced 334

14.1 4G的目标、动力和方法 334

14.2 LTE体系结构 335

14.2.1 演进的分组系统 336

14.2.2 设计原则 337

14.2.3 EPS的高级功能 338

14.3 演进的分组核心 338

14.3.1 EPC组件 338

14.3.2 非接入层协议 340

14.4 LTE资源管理 340

14.4.1 服务质量 340

14.4.2 移动性管理 342

14.4.3 小区间干扰协调 343

14.5 LTE信道结构和协议 344

14.5.1 无线电接口协议 344

14.5.2 信道结构 347

14.6 LTE无线电接入网络 349

14.6.1 帧结构 349

14.6.2 资源块 352

14.6.3 物理传输格式 354

14.6.4 开机过程 355

14.7 LTE-Advanced 356

14.7.1 载波聚合 356

14.7.2 增强MIMO 358

14.7.3 中继 359

14.7.4 异构网络 359

14.7.5 协作多点传输和接收 360

14.7.6 其他增强技术 361

14.8 推荐阅读 362

14.9 关键术语、复习题和问题 362

第15章 移动应用与移动IP 365

15.1 移动应用平台 365

15.1.1 资源约束 366

15.1.2 交互层 366

15.1.3 两个硬件栈的例子 366

15.2 移动应用开发 367

15.2.1 应用开发基础 367

15.2.2 开发环境 368

15.2.3 探寻Android内部 368

15.3 移动应用部署 372

15.3.1 市场部署 373

15.3.2 用户评论和市场营销 373

15.3.3 质量控制 373

15.4 移动IP 374

15.4.1 移动IP的操作 374

15.4.2 发现 376

15.4.3 注册 378

15.4.4 隧道 380

15.5 推荐阅读 383

15.6 关键术语、复习题和问题 383

附录15A 因特网控制消息协议（ICMP） 384

附录15B 消息验证 387

第16章 长距离通信 389

16.1 卫星通信参数与配置 389

16.1.1 卫星轨道 390

16.1.2 频段 394

16.1.3 传输损伤 394

16.1.4 卫星网络配置 397

16.2 卫星容量分配 398

16.2.1 频分复用 398

16.2.2 频分多址 399

16.2.3 时分多址 399

16.3 卫星应用 403

16.3.1 全球定位系统 403

16.3.2 直播系统 405

16.4 固定宽带无线接入 406

16.5 WiMAX/IEEE 802.16 407

16.5.1 IEEE 802.16体系结构 407

16.5.2 IEEE 802.16 MAC层 409

16.5.3 IEEE 802.16物理层 413

16.6 智能电网 416

16.6.1 智能电网通信需求 417

16.6.2 智能电网无线技术 418

16.7 推荐阅读 418

16.8 关键术语、复习题和问题 419

参考文献 421