无线局域网 WLAN 原理、技术与应用PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 无线局域网的基本概念 1

1.1.1 无线局域网的含义 1

目录 1

1.1.2　无线局域网的特点 6

1.2　无线局域网的历史与发展 9

1.2.1　无线局域网的历史与标准化活动 9

1.2.2　无线局域网的发展趋势 12

1.3　无线局域网的组成原理 13

1.3.1　无线局域网的组成结构 13

1.3.2　无线局域网的拓扑结构 15

1.3.3　无线局域网的服务（Service） 18

1.4　无线局域网的协议体系 20

1.4.1　常用网络协议体系 20

1.4.2　无线局域网的协议体系 23

1.5.1 无线局域网的分类 26

1.5　无线局域网的分类与应用 26

1.5.2　无线局域网的应用 27

参考文献 28

第2章 无线局域网信道特性 29

2.1 概述 29

2.1.1　信道及其特性 29

2.1.2　无线信道及其特性 30

2.1.3 WLAN信道及其特性 31

2.2　无线信道的特性与传播模型 32

2.2.1　电波传输机制 32

2.2.2　路径损耗 33

2.2.3　阴影衰落特性 36

2.2.4　多径信道特性 39

2.2.5　无线信道的路径损耗模型 49

2.3 WLAN信道特性 53

2.3.1 概述 53

2.2.6　无线信道特性与改善性能的技术 53

2.3.2 WLAN室内信道特性 54

2.3.3 WLAN室外信道特性 66

2.3.4　红外无线局域网信道特性 71

2.4 WLAN信道分组级模型 73

2.4.1 无线信道的符号级模型 74

2.4.2　瑞利衰落信道的FSMC模型 76

2.4.3 IEEE 802.11 WLAN分组级信道模型 77

参考文献 79

第3章　WLAN物理层原理与技术 81

3.1　概述 81

3.2 WLAN物理层体系结构 82

3.2.1 WLAN物理层传输原理 82

3.2.2 WLAN物理层层次结构 82

3.2.3 WLAN物理层分类 83

3.3.1　物理信道及其划分 84

3.3 WLAN射频技术 84

3.3.2　双工方式 88

3.3.3　收发信机结构 90

3.3.4　频率变换与自动控制 95

3.3.5　射频元器件技术 97

3.4　调制解调技术 98

3.4.1 WLAN中的传输技术 98

3.4.2　基本数字调制解调方式 101

3.4.3 WLAN中的其他调制解调方式 106

3.4.4 WLAN中的调制解调技术 115

3.5　信道差错控制技术 117

3.5.1　差错编码技术 118

3.5.2　交织技术 121

3.5.3　均衡技术 122

3.6　分集技术 125

3.6.1　概念与分类 125

3.6.2　分集方法 126

3.6.3　分集合并方式 129

3.6.4 WLAN中的分集技术 133

3.7　天线技术 136

3.7.1　基本天线 137

3.7.2 WLAN用的特殊天线 138

3.7.3　分集天线 142

3.7.4 自适应天线或智能天线 146

参考文献 152

第4章 WLAN物理层协议与性能 153

4.1 基本型IEEE 802.11 WLAN物理层协议 153

4.1.1　物理层层管理 153

4.1.2　物理层服务 156

4.1.3 2.4 GHz ISM频段FHSS物理层协议 158

4.1.4 2.4 GHz ISM频段DSSS物理层协议 169

4.1.5　红外线（IR）物理层规范 177

4.2 2.4 GHz频段高速物理层扩展（IEEE 802.11b）协议 184

4.2.1 IEEE 802.11b PLCP于层 185

4.2.2 IEEE 802.11b PLME 189

4.2.3 IEEE 802.11b PMD子层 191

4.3 5 GHz频段高速物理层扩展（IEEE 802.11a）协议 191

4.3.1 OFDM PHY特定服务参数 191

4.3.2 OFDM PLCP子层 192

4.3.3 PMD子层 205

4.3.4 OFDM PLME 206

4.4 WLAN物理层性能 208

4.4.1　通信距离与覆盖范围 208

4.4.2　频谱效率 213

4.4.3　误码率 214

4.4.4　延迟扩展的鲁棒性 219

4.4.5　干扰问题考虑 219

参考文献 224

5.1　概述 226

5.1.1 多址通信与MAC协议 226

第5章 无线网络MAC协议原理 226

5.1.2 MAC协议的分类 227

5.1.3 MAC协议的指标与要求 228

5.2　无线媒体MAC协议 229

5.2.1 无线MAC协议概述 229

5.2.2 面向语音的固定分配类MAC协议 232

5.2.3 面向数据的随机竞争MAC协议 234

5.2.4 面向语音和数据的混合MAC协议 246

5.3 用于WLAN中的MAC协议 251

5.3.1 IEEE 802.11x的MAC协议 252

5.3.2 HiperLAN2的MAC协议 272

5.3.3 其他WLAN MAC协议 276

5.4　接入协议的发展趋势 282

参考文献 282

6.1 WLAN MAC协议性能 284

6.1.1 DCF协议性能分析 284

第6章　WLAN的逻辑链路控制与链路性能 284

6.1.2 PCF协议性能分析 301

6.1.3 IEEE 802.11 MAC协议的（不）公平性 305

6.1.4　HiperLAN协议性能 308

6.2 LLC及差错控制 309

6.2.1 IEEE 802.2 LLC层协议 309

6.2.2　差错控制 311

6.3.1 IEEE 802.11x WLAN的链路性能 314

6.3 WLAN的链路性能 314

6.3.2 HiperLAN2的链路性能 315

6.4　改善链路性能的措施 316

6.4.1 自适应帧长技术 316

6.4.2　自适应纠错编码 317

6.4.3 混合FEC/ARQ 318

参考文献 320

第7章 无线TCP技术 322

7.1 TCP传输机制 322

7.1.1　产生拥塞的原因 322

7.1.2　拥塞控制机制 323

7.2 TCP在无线网络中的问题 326

7.2.1 影响TCP的无线环境因素 327

7.2.2 TCP在无线网络中的问题 327

7.3　无线链路中的TCP技术 329

7.3.1 无线TCP技术概述 329

7.3.2 TCP分段连接 331

7.3.3 Snoop TCP协议 333

7.3.4　协议性能比较 334

7.3.5 可应用于WLAN的综合无线TCP方案 334

7.3.6 无线TCP中的交叉层问题 336

7.4 Ad Hoc网络中的TCP技术 337

7.4.1 Ad Hoc网络中TCP存在的问题 337

7.4.2 Ad Hoc网络中的TCP技术 338

参考文献 341

8.1.2　数据平面的QoS控制技术 343

8.1 IP QoS技术概述 343

第8章 WLAN的服务质量 343

8.1.1 IP QoS体系结构 344

8.1.3　管理平面的QoS技术 349

8.1.4 QoS测量 352

8.2 IEEE 802.11x WLAN MAC层QoS技术 354

8.2.1 IEEE 802.11e的有关概念 356

8.2.2 IEEE 802.11e基本描述 359

8.2.3 IEEE 802.11e帧格式 360

8.2.4 IEEE 802.11e MAC层的功能描述 366

8.2.5 IEEE 802.11e的性能 375

8.3　其他无线局域网络的QoS技术 377

8.3.1 Hiper LAN2中的QoS技术 377

8.3.2　蓝牙（BT）系统中的QoS技术 377

8.4　端到端的QoS 379

8.4.1 WLAN网、RSVP网和DiffServ网的结构模型 379

8.4.2　业务等级划分 380

8.4.3　BB的资源调度方案 382

8.4.4 基于接入控制的WLAN QoS 383

参考文献 385

第9章　无线局域网的安全 386

9.1 概述 386

9.1.1　无线局域网的安全 386

9.1.2 WLAN面临的安全威胁与安全要求 387

9.2 WLAN的安全技术 388

9.2.1 WLAN的加密技术 388

9.2.2 WLAN的认证技术 391

9.3　基于IEEE 802.11的WLAN安全机制 395

9.3.1 WLAN的安全结构 395

9.3.2 WLAN的几种安全机制 395

9.3.3 WLAN安全协议原理 396

9.3.4 WLAN安全协议存在的安全隐患 399

9.4　增强的WLAN安全协议 405

9.4.1 基于TKIP的加密技术 406

9.4.2　基于AES的加密技术 412

9.4.3　基于IEEE 802.1x的身份认证技术 420

9.5 WLAN其他安全解决方案 439

9.5.1 动态密钥 439

9.5.2　双因素身份认证（Two-factor Authentication） 441

9.5.3　个人防火墙（Personal Firewall） 441

9.5.4　入侵检测系统（Intrusion Detection System） 441

9.5.5　智能卡（Smart Card） 442

9.5.6　虚拟专用网（Virtual Private Networks） 442

9.5.7　公钥基础设施（PKI） 444

9.5.8　基于生物特征识别（Biometrics） 445

9.5.9 WAPI认证 445

9.6 WLAN的用户与设备安全 446

9.6.1　微波效应 446

9.6.2　天线辐射与传播 446

9.6.3 功率密度与局部吸收率SAR（Specific Absorption Rate） 447

9.6.4 WLAN辐射对人体的影响 447

参考文献 448

10.1 WLAN网络管理系统概述 451

10.1.1 WLAN网管系统的主要内容 451

第10章 WLAN网络管理 451

10.1.2 网络管理技术的发展趋势 454

10.1.3 WLAN与MIB应用 455

10.2 WLAN移动终端管理 464

10.2.1　联结、重新联结和解除联结 464

10.2.2 Cell中的主机同步 465

10.3 WLAN的移动性管理 465

10.3.1 WLAN的越区切换（散步）管理 465

10.3.2 WLAN中的IAPP协议 470

10.3.3 移动IP（Mobile IP）协议 477

10.4 WLAN中的位置管理 480

10.4.1 WLAN中的位置管理 481

10.4.2　移动IP中的位置管理 487

10.5　基于Web方式的网络管理 488

10.4.3　移动主机的网络定位 488

10.5.1　基于Web技术的网络管理技术 489

10.5.2　基于Web方式的WLAN设备管理 492

参考文献 496

第11章 WLAN设备原理与实现 498

11.1　无线中继器 498

11.1.1 中继器概述 498

11.1.2　无线中继器 499

11.2　无线Modem 501

11.2.1 Modem简介 501

11.2.2　无线Modem 502

11.3　无线网卡（Wireless LAN Adapter） 504

11.3.1　无线网卡的组成原理 505

11.3.2　几种无线网卡的实现方案 506

11.3.3　多模无线网卡 514

11.4.1 AP的组成原理 518

11.4　无线接入点（AP） 518

11.4.2 AP的设计与实现 520

11.5　无线网桥（Bridge） 530

11.5.1 无线网桥的功能与要求 530

11.5.2　无线网桥的组成原理 530

11.5.3　无线网桥的有关算法 532

11.5.4　无线网桥的工作模式 534

11.5.5　无线网桥的设计原则 536

11.6 无线路由器（Router）与无线网关（Gateway） 537

11.6.1　无线路由器 537

11.6.2　无线网关 540

11.7 POE设备 543

11.7.1 POE概述 543

11.7.2 POE技术的实现 544

参考文献 545

12.1.1　无线园区网概述 547

12.1　无线园区网 547

第12章 无线局域网的应用 547

12.1.2　典型校园无线园区网的组成 548

12.1.3 WLAN在校园无线园区网的应用 548

12.2 WLAN在家庭网络中的应用 549

12.2.1 家庭网络应用选择WLAN 549

12.2.2 WLAN家庭网络应用典型结构 550

12.3　无线ISP（WISP） 553

12.3.1 WISP概述 553

12.3.2 WISP的发展趋势 557

12.3.3　移动运营商WISP接入网W LAN与GPRS技术的集成 562

12.3.4 移动运营商WISP接入网WLAN与CDMA2000 1X的集成 569

12.4　无线局域网的定位服务 575

12.4.1 基于SNMP的WLAN定位技术 575

12.4.2　基于RF系统的WLAN定位技术 578

12.4.3　联合群集的WLAN定位技术 578

12.4.4　应用与发展趋势 579

参考文献 579