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第一篇 认识电磁波 1

第1章 认识围绕着我们的邻居——电磁波 1

1.1 简易电磁学 2

1.2 认识电磁波 4

1.2.1 电磁波的来源 4

1.2.2 电磁波的种类 5

1.2.3 电磁波的传播 5

1.3 从电磁波的应用开始认识无线通信 8

1.3.1 电磁波的应用——卫星与太空通信 8

1.3.2 电磁波的应用——数字电视的原理 10

1.3.3 与个人计算机有关的无线通信小常识 11

1.4 电磁波的生物效应 12

1.4.1 电磁波对人体可能产生的危害 12

1.4.2 如何保护自己免受电磁波的危害 13

1.5 科技新发展——电磁波屏蔽材料 13

常见问题 14

课后习题 14

第2章 承载信号的传输介质 15

2.1 传输介质的种类 16

2.2 导向介质 17

2.2.1 双绞线 17

2.2.2 同轴电缆 19

2.2.3 光纤 20

2.3 非导向介质 25

2.3.1 红外线 25

2.3.2 无线电微波 25

2.3.3 无线电波 26

2.4 可靠的通信方式 26

常见问题 27

课后习题 27

第二篇 通信的原理与技术 30

第3章 信号与通信 30

3.1 认识信号 30

3.1.1 信号的特征 31

3.1.2 数据与信号之间的转换 35

3.2 无线通信里使用的信号 36

3.2.1 无线电频谱 37

3.2.2 有线世界里的无限资源与无线世界里的有限资源 38

3.3 传输的减损 38

3.3.1 衰减 39

3.3.2 延迟失真 40

3.3.3 噪声 40

3.3.4 信道容量与奈奎斯特带宽 41

3.3.5 香农容量公式 41

3.4 无线电波传输的原理与特性 43

3.4.1 理论上预测的模型——大规模的传播模型 43

3.4.2 理论上预测的模型——小规模的传播模型 47

3.5 无线电信号强度的迷惑 56

3.5.1 电压驻波比 56

3.5.2 EIRP的定义 57

3.5.3 测量的单位 57

常见问题 59

课后习题 60

第4章 隐藏在信号中的信息 61

4.1 通信信道的特征 62

4.1.1 频域的特征 62

4.1.2 时域的特征 63

4.1.3 数字通信信道的基本限制 64

4.2 数据与信号的转换 65

4.2.1 数字数据转换成数字信号 65

4.2.2 数字数据转换成模拟信号 66

4.2.3 模拟数据转换成数字信号 67

4.2.4 模拟数据转换成模拟信号 68

4.3 调制技术简介 68

4.3.1 模拟调制技术 69

4.3.2 数字调制技术 70

4.3.3 数字调制技术的分类 75

常见问题 78

课后习题 79

第5章 通信工程：多路复用与交换 80

5.1 网络的形成 80

5.1.1 交换的起源 81

5.1.2 交换与多路复用在网络中扮演的角色 82

5.1.3 多路复用的起源 82

5.2 架构网络的通信技术 83

5.2.1 多路复用技术 84

5.2.2 通信的协调 85

5.2.3 交换技术 85

5.3 多路复用与交换的设备 87

5.3.1 多路复用器 87

5.3.2 交换机 89

5.3.3 网络接口 90

5.4 容量工程 91

5.5 移动交换中心 92

常见问题 93

课后习题 93

第6章 无线通信的多路访问技术 94

6.1 共享传输介质的原理 95

6.2 有趣的隐藏节点问题 97

6.3 无线访问技术简介 98

6.3.1 无线多路访问技术的简单分类 98

6.3.2 介质访问控制协议 99

6.4 各种多路访问技术 99

6.4.1 频分多址 100

6.4.2 时分多址 101

6.4.3 扩频多址 102

6.4.4 空分多址 104

6.4.5 正交频分多路复用 104

6.4.6 其他多路访问技术 107

6.4.7 多样性的概念 107

6.5 蜂窝系统的容量 108

常见问题 108

课后习题 108

第三篇 从有线通信网络到无线通信网络 110

第7章 电信网络 110

7.1 从我们自己家里的电话谈起 110

7.2 通信系统的架构 111

7.2.1 通信网络的由来 113

7.2.2 通信技术与计算机技术的结合 114

7.3 通信网络与电信服务 115

7.3.1 电信网络的服务与市场化 116

7.3.2 国际电信法规变革一览 117

7.4 无线网络与传统电话网络相连 118

7.4.1 互连的组成 119

7.4.2 互连的操作 119

7.4.3 互连的类型 119

7.5 通信运营商互连 120

7.6 展望电信网络的未来 120

7.6.1 PSTN的发展 120

7.6.2 VoIP的原理 121

7.6.3 无线智能网络 123

7.7 企业电话系统的规划 124

7.8 无线交换机 125

7.9 无线本地回路 126

7.9.1 无线本地回路的系统与架构 128

7.9.2 WLL所采用的各种技术 129

7.9.3 市场上WLL的设备与系统 130

常见问题 130

课后习题 131

第8章 计算机网络 132

8.1 数据通信与网络模型 132

8.1.1 通信网络模型 133

8.1.2 标准化 138

8.2 常见的分类法 138

8.3 局域网 139

8.3.1 局域网协议与标准化 139

8.3.2 共享传输介质的原理 140

8.3.3 局域网的未来发展 141

8.4 广域网 141

8.5 网络软件系统 143

8.6 鸟瞰计算机网络世界 144

8.7 网络的规划 145

8.7.1 需求分析与环境评估 147

8.7.2 规划方法 149

常见问题 150

课后习题 151

第9章 无线通信网络 152

9.1 无线通信的定义与简单的分类 152

9.1.1 无线通信网络简介 153

9.1.2 从覆盖范围来看无线通信网络 154

9.1.3 无线网络的架构 155

9.1.4 无线网络的主要介质 156

9.2 无线通信网络的历史 157

9.3 无线通信的产品 159

9.4 无线通信的网络模型 159

9.5 无线通信的服务与覆盖的范围 164

9.6 与无线通信相关的标准 165

9.7 无线通信应用的分类 167

9.8 无线网络中的隐私与安全问题 167

9.8.1 隐私与安全问题 168

9.8.2 无线病毒的作用 168

9.8.3 蜂窝手机的危机 168

9.8.4 与网络安全相关的协议 168

9.9 建立无线通信的背景知识 170

常见问题 170

课后习题 170

第10章 无线通信系统的工程实践 172

10.1 电路与元件设计的层次 172

10.1.1 元件 173

10.1.2 电路 174

10.2 无线通信系统的设计 174

10.3 无线通信网络的工程 175

10.3.1 无线通信系统的塔台 175

10.3.2 基站 177

10.3.3 天线的作用与种类 179

10.3.4 天线与基站的外观 184

10.3.5 无线通信工程的设计工具 186

10.4 客户端设备的演进 187

10.4.1 手机 187

10.4.2 个人数字助理 189

10.4.3 智能手机与平板电脑 189

10.5 无线通信网络的设计实例 189

10.5.1 网络设计与构建的实例 190

10.5.2 无线网桥 191

10.5.3 无线通信改造工程的实例 193

常见问题 195

课后习题 195

第四篇 无线通信的代次发展 198

第11章 无线通信的代次 198

11.1 移动通信系统的发展 198

11.2 第一代 199

11.3 第二代 199

11.4 第2.5代 201

11.5 第三代 202

11.5.1 各种已经发展出来的3G标准 203

11.5.2 开发3G标准的组织 205

11.6 3.5G 206

11.7 3.75G 207

11.8 什么是4G 208

11.9 各代次特征的整理 209

11.10无线生活的起源 210

11.10.1 3G/4G网卡上网 210

11.10.2 如何申请移动宽带的服务 211

11.10.3 移动网卡的外观与安装 211

11.11 建立无线通信系统的常识 212

11.11.1 无线电广播的原理 212

11.11.2 电视广播的原理 213

11.11.3 家庭无线电服务是什么 213

11.12 网络规划的实例 214

11.13 网络的设计 216

11.13.1 计算机网络的设计 216

11.13.2 网络设计的方法 217

11.14 计算机网络的构建 221

11.14.1 计算机网络构建工程 221

11.14.2 网络部署以后的工作 222

常见问题 222

课后习题 223

第12章 无线广域网 224

12.1 个人通信服务 224

12.1.1 个人通信服务简介 225

12.1.2 常见的PCS 226

12.2 寻呼网 228

12.3 GSM 229

12.3.1 GSM的架构 229

12.3.2 GSM网络的基本特性 231

12.3.3 GSM提供的服务 232

12.3.4 GSM的网络信令机制 233

12.3.5 GSM的移动性管理 234

12.3.6 GSM的漫游机制 235

12.3.7 GSM网络的管理与应用 236

12.3.8 GSM构建的实践 237

12.4 CDMA2000 239

12.5 UMTS网络 240

12.6 无线数据通信简介 243

12.6.1 早期的发展 245

12.6.2 分组无线网络 245

12.7 蜂窝数字分组数据 246

12.8 GSM通用分组无线业务 247

12.8.1 GPRS网络的架构 248

12.8.2 GPRS手机 250

12.8.3 连上网络 251

12.8.4 GPRS的面面观 252

12.9 从CDMA来看无线数据通信 253

12.10 其他无线数据通信系统 254

12.11 与应用系统相关的协议 255

12.12 移动性管理 256

12.12.1 转接 257

12.12.2 漫游管理 260

常见问题 261

课后习题 262

第13章 无线局域网 263

13.1 认识各种与我们切身相关的无线网络 264

13.2 IEEE 802网络技术概观 266

13.3 802.11网络的架构 268

13.3.1 802.11网络的基本结构 269

13.3.2 802.11网络的类型 270

13.4 802.11网络的工作方式 275

13.4.1 802.11的网络服务 275

13.4.2 移动性的支持 277

13.5 无线局域网的应用 278

13.5.1 应用的分类 278

13.5.2 Wi-Fi是什么 279

13.6 802.11WLAN标准的比较 280

13.7 组成部件 281

13.7.1 PoE设备 281

13.7.2 其他常见的附件 282

13.8 基础设施设备 287

13.8.1 无线接入点 287

13.8.2 无线网桥 289

13.8.3 无线工作组网桥 290

13.8.3 无线家庭网关 291

13.8.5 企业无线网关 292

13.9 客户端设备 293

13.9.1 薄形卡片 293

13.9.2 无线网络的转换器 294

13.9.3 支持USB接口的客户端 294

13.9.4 传统的PCI与ISA扩展卡 295

13.9.5 安装与设置 295

13.10 认识Wi-Fi 296

13.10.1 让Wi-Fi成为简易的上网方式 297

13.10.2 让Wi-Fi成为安全的网络通道 299

13.10.3 移动性的支持 300

13.10.4 网络的管理问题 301

13.10.5 Wi-Fi的商业模式 301

13.10.6 认识WISP 302

13.10.7 企业对于Wi-Fi的运用 302

13.11 下一代无线局域网 303

13.11.1 无线局域网与W i-Fi的普及 303

13.11.2 IEEE 802.11的发展经过：回顾与整理 303

13.11.3 进入下一代无线局域网的关键技术 304

13.11.4 延伸学习 306

常见问题 306

课后习题 306

第14章 短距离无线通信 307

14.1 自组网络 308

14.2 红外线 309

14.3 蓝牙的起源 311

14.3.1 蓝牙协议栈 313

14.3.2 蓝牙技术的使用与管理 318

14.3.3 蓝牙的市场与未来发展 320

14.4 认识ZigBee 322

14.5 专属短距离通信 323

常见问题 323

课后习题 324

第15章 无线宽带技术 325

15.1 从固网的概念谈起 326

15.2 固定式的无线通信技术 327

15.2.1 本地多点分配业务 327

15.2.2 多路多点分配业务 330

15.3 无线城域网 332

15.4 无线宽带技术简介 333

15.4.1 无线宽带技术的发展 334

15.4.2 无线宽带技术的历史 335

15.4.3 无线宽带的市场与应用 336

15.5 WiMAX与其他无线宽带技术的比较 337

15.5.1 蜂窝系统 337

15.5.2 Wi-Fi系统 337

15.5.3 其他相关的技术 338

15.6 无线宽带系统与WiMAX面临的挑战 338

15.6.1 商业发展上的挑战 338

15.6.2 技术发展上的挑战 338

15.7 长期演进 338

15.7.1 4G发展的关键角色 340

15.7.2 从UMTS到LTE 340

15.7.3 从LTE到LTE-Advanced 341

15.7.4 技术的特征 341

15.8 协同通信与中继技术 343

15.8.1 协同通信 343

15.8.2 中继技术 343

常见问题 347

课后习题 347

第五篇 移动与无线通信的应用 350

第16章 移动因特网和移动IP 350

16.1 因特网的由来与简介 350

16.1.1 从网络到因特网 351

16.1.2 IP地址与域名 352

16.1.3 TCP/IP网络协议 353

16.1.4 因特网的架构 355

16.2 因特网的重要协议与原理 356

16.2.1 MAC层上的寻址 357

16.2.2 较高层上的寻址 359

16.3 因特网中IP地址的概念 361

16.3.1 IP地址的分级 361

16.3.2 IP地址与网络结构的关系 362

16.4 因特网ARP协议简介 363

16.4.1 为什么要有ARP 363

16.4.2 冲突域与广播域的概念 366

16.4.3 揭开网络通信的奥秘 366

16.5 认识路由机制 368

16.5.1 路由器的种类 368

16.5.2 路由器作用的原理 368

16.5.3 路由机制的稳定性 369

16.6 移动因特网 370

16.7 移动IP与IPv6 373

16.7.1 移动IP工作的原理 373

16.7.2 IPv6对于移动计算的支持 375

16.8 移动IP的研究发展 376

常见问题 376

课后习题 376

第17章 基于位置的服务与移动商务 377

17.1 “移动定位”的定义 377

17.2 位置识别技术 379

17.2.1 定位技术的种类 380

17.2.2 移动定位系统的类型 383

17.2.3 移动定位的标准化 386

17.2.4 定位技术的应用 387

17.3 LBS应用的实例 388

17.4 移动商务 388

17.4.1 电子商务简介 389

17.4.2 移动商务的定义 391

17.4.3 促成移动商务的技术 393

17.4.4 无店铺商户的概念 393

17.4.5 支持移动商务应用的网络架构 396

常见问题 396

课后习题 397

第18章 射频识别技术 398

18.1 射频识别技术简介 398

18.1.1 RFID的概念 399

18.1.2 RFID标签 401

18.1.3 RFID普及面临的挑战 403

18.1.4 思考RFID的应用方向 406

18.1.5 增广见闻 407

18.2 RFID的应用案例 409

18.2.1 天津海关引入RFID技术 409

18.2.2 中国物联网RFID优秀应用案例 410

18.3 近距离无线通信 411

18.3.1 技术特征 411

18.3.2 技术的应用 413

常见问题 413

课后习题 413

第19章 无线通信平台的软件开发技术与安全问题 414

19.1 无线通信的技术与应用 415

19.2 无限可能的无线通信 416

19.2.1 移动和无线计算网络 417

19.2.2 无线通信服务 418

19.3 JINI与无线世界 418

19.3.1 网络精灵JINI 419

19.3.2 无线世界 422

19.4 无线通信的开发工具 423

19.4.1 手机上执行的程序要如何开发 424

19.4.2 J2ME 424

19.4.3 WAP与WML 425

19.4.4 i-mode 428

19.4.5 其他语言与工具 428

19.5 以WEP为例介绍无线网络安全 429

19.5.1 WEP的基本原理 430

19.5.2 WEP的运行 431

19.5.3 WEP的问题 435

19.6 WPA 437

19.6.1 加密的作用 437

19.6.2 无线局域通信加密安全的演进 437

19.6.3 家用的无线路由器 438

19.6.4 通信安全后操作系统才会安全 440

19.7 WTLS 440

19.8 建立安全的网络商务环境 440

常见问题 441

课后习题 441

第20章 无线通信未来的发展（4G及以上） 443

20.1 从应用的趋势谈起 444

20.1.1 从短信服务到多媒体短信服务 444

20.1.2 公共无线局域网 444

20.1.3 移动虚拟专用网络 445

20.1.4 移动家庭与移动生活 447

20.2 政府对于无线与移动通信的推动 447

20.3 无线传感器网络 451

20.3.1 传感器网络的基本概念 451

20.3.2 传感器网络的架构 451

20.3.3 传感器网络的设计 452

20.3.4 传感器网络的协议 453

20.4 无线通信的未来 456

20.4.1 移动通信的代次交替 457

20.4.2 什么是MMS 459

20.4.3 无线版权管理 460

20.4.4 移动学习 460

20.5 二维码 461

20.6 云计算 462

20.6.1 云计算的层次化架构 464

20.6.2 云计算的特性 465

20.6.3 云生活的想象 465

20.7 认识物联网 466

20.7.1 物联网的定义 466

20.7.2 物联网的应用 468

20.7.3 与物联网一起生活的一天 469

20.8 软件定义无线电 470

常见问题 471

课后习题 471

参考文献 472