理论篇 3
第1章 绪论 3
1.1 计算机网络的发展历程 3
1.2 无线网络的兴起 6
1.3 网络体系结构 9
1.3.1 协议分层 10
1.3.2 层次设计问题 11
1.3.3 面向连接与无连接的服务 11
1.3.4 协议和服务的关系 12
1.4 协议参考模型 13
1.4.1 OSI参考模型 13
1.4.2 TCP/IP参考模型 14
1.4.3 OSI参考模型和TCP/IP参考模型比较 14
1.4.4 无线网络的协议模型 15
1.5 与网络相关的标准化组织 16
1.5.1 电信领域中最有影响的组织 16
1.5.2 国际标准领域中最有影响的组织 17
1.5.3 Internet标准领域中最有影响的组织 19
1.6 本书结构 20
习题 20
参考文献 22
第2章 无线传输技术基础 23
2.1 无线传输媒体 23
2.1.1 地面微波 24
2.1.2 卫星微波 25
2.1.3 广播无线电波 26
2.1.4 红外线 26
2.1.5 光波 27
2.2 天线 27
2.2.1 辐射模式 27
2.2.2 天线类型 28
2.2.3 天线增益 29
2.3 传播方式 30
2.3.1 地波传播 31
2.3.2 天波传播 31
2.3.3 直线传播 32
2.4 直线传输系统中的损伤 33
2.4.1 衰减 33
2.4.2 自由空间损耗 34
2.4.3 噪声 35
2.4.4 大气吸收 36
2.4.5 多径 36
2.4.6 折射 37
2.5 移动环境中的衰退 37
2.5.1 多径传播 37
2.5.2 衰退类型 38
2.5.3 差错补偿机制 39
2.6 多普勒效应 39
2.7 信号编码技术 40
2.7.1 数据、信号和传输的模拟与数字之分 40
2.7.2 信号编码准则 43
2.7.3 数字数据与模拟信号 45
2.7.4 模拟数据与模拟信号 45
2.7.5 模拟数据与数字信号 46
2.8 扩频技术 46
2.8.1 扩频技术的基本原理 46
2.8.2 扩频技术的分类 47
2.9 差错控制技术 49
习题 49
参考文献 52
第3章 无线局域网 53
3.1 概述 53
3.1.1 无线局域网的覆盖范围 53
3.1.2 无线局域网的特点 54
3.1.3 无线局域网的发展历程与相关标准化活动 56
3.1.4 无线局域网的分类与应用 59
3.2 无线局域网的体系结构与服务 61
3.2.1 无线局域网的组成结构 61
3.2.2 无线局域网的拓扑结构 63
3.2.3 无线局域网的服务 66
3.3 无线局域网的协议体系 68
3.4 IEEE 802.11物理层 71
3.4.1 初始的IEEE 802.11物理层 72
3.4.2 IEEE 802.11a 72
3.4.3 IEEE 802.11b 74
3.4.4 IEEE 802.11g 75
3.4.5 IEEE 802.11n 76
3.5 IEEE 802.11媒体访问控制层 77
3.5.1 可靠的数据传送 78
3.5.2 接入控制 78
3.5.3 MAC帧 81
3.6 其他IEEE 802.11标准 84
3.7 无线局域网安全 86
3.7.1 安全威胁War-Xing 86
3.7.2 IEEE 802.11安全标准 87
3.7.3 WAPI 89
3.8 5G Wi-Fi 89
3.9 Li-Fi 90
习题 92
参考文献 98
第4章 无线个域网 99
4.1 概述 99
4.2 IEEE 802.15标准 100
4.2.1 标准构成 100
4.2.2 IEEE 802.15.3 102
4.2.3 IEEE 802.15.3a 103
4.2.4 IEEE 802.15.4 103
4.3 蓝牙技术 103
4.3.1 蓝牙技术的诞生与发展 103
4.3.2 蓝牙技术介绍 104
4.3.3 蓝牙标准文档构成 105
4.3.4 蓝牙协议体系结构 105
4.3.5 应用模型 107
4.3.6 蓝牙应用 108
4.3.7 微微网和散布式网络 109
4.3.8 蓝牙规范的5层核心协议 110
4.3.9 蓝牙标准1.0～5.0的技术历程 112
4.4 ZigBee技术 114
4.4.1 ZigBee的特点 115
4.4.2 ZigBee标准体系 115
4.4.3 ZigBee网络的结构 116
4.4.4 ZigBee协议架构 117
4.4.5 ZigBee网络节点类型 118
4.4.6 ZigBee技术应用 118
4.5 近场通信技术 119
4.5.1 简介 119
4.5.2 与其他个域网技术的区别 120
4.5.3 应用实例 121
习题 122
参考文献 123
第5章 无线城域网 124
5.1 无线城域网概况 124
5.1.1 无线城域网技术的形成 124
5.1.2 WiMAX论坛 125
5.2 IEEE 802.16协议体系 126
5.2.1 概述 126
5.2.2 标准化进程 127
5.2.3 IEEE 802.16d协议及系统概述 129
5.3 WiMAX与其他技术的竞争 131
5.3.1 WiMAX技术与Wi-Fi技术的竞争 131
5.3.2 WiMAX技术与3G/4G/5G技术的竞争 131
习题 132
参考文献 133
第6章 无线广域网 134
6.1 概述 134
6.23 G/4G/5G技术 136
6.2.13 G技术 136
6.2.24 G技术 137
6.2.35 G技术 140
6.3 卫星通信系统 142
6.3.1 卫星通信系统的概念 142
6.3.2 卫星通信系统的分类 142
6.3.3 卫星通信系统的特点 143
6.3.4 卫星移动通信系统成功案例 144
6.4 IEEE 802.20技术 145
6.4.1 技术特性 145
6.4.2 IEEE 802.20与其他技术间的关系 147
6.4.3 IEEE 802.20展望 149
习题 149
参考文献 149
第7章 移动 Ad Hoc网络 151
7.1 概述 151
7.1.1 移动Ad Hoc网络产生的需求背景 151
7.1.2 移动Ad Hoc网络发展简述 152
7.1.3 移动Ad Hoc网络的定义 155
7.1.4 移动Ad Hoc网络的特点 158
7.1.5 移动Ad Hoc网络中的问题 160
7.2 移动Ad Hoc网络的MAC层 162
7.2.1 Ad Hoc MAC协议分类 162
7.2.2 竞争类MAC协议 163
7.2.3 分配类协议 167
7.2.4 混合类协议 169
7.3 移动Ad Hoc网络的网络层 172
7.3.1 Ad Hoc路由协议分类 172
7.3.2 主动式路由协议 173
7.3.3 按需路由协议 174
7.3.4 混合路由协议 176
7.3.5 多径路由技术 177
7.3.6 多目标路由协议 178
7.3.7 路由协议的性能分析与评价 180
7.4 移动Ad Hoc网络的IP地址分配技术 182
7.5 移动Ad Hoc网络的功率控制 184
7.5.1 功率消耗源 185
7.5.2 功率控制 185
7.5.3 通用节能途径 186
7.6 移动Ad Hoc网络的QoS问题 187
7.6.1 服务质量参数 188
7.6.2 移动Ad Hoc网络提供QoS支持所面临的问题与困难 188
7.6.3 折中原理 189
7.6.4 处理方法 189
7.7 移动Ad Hoc网络的安全问题 189
7.7.1 移动Ad Hoc网络面临的安全威胁 189
7.7.2 安全目标 190
7.8 移动Ad Hoc网络的应用 190
习题 192
参考文献 193
第8章 无线传感器网络 194
8.1 无线传感器网络概述 194
8.2 无线传感器网络的体系结构 194
8.3 无线传感器网络的特点 197
8.4 无线传感器网络的应用 198
8.5 无线传感器网络的MAC协议 201
8.6 无线传感器网络的路由协议 202
8.7 无线传感器网络的拓扑控制 204
8.8 无线传感器网络的定位技术 206
8.9 无线传感器网络的时间同步机制 207
8.10 无线传感器网络的安全技术 208
8.11 无线传感器网络的数据管理 208
8.12 无线传感器网络的数据融合 209
习题 209
参考文献 210
第9章 无线Mesh网络 211
9.1 概述 211
9.1.1 无线Mesh网络的起源 211
9.1.2 移动Ad Hoc网络向无线Mesh网络的演进 213
9.1.3 无线Mesh网络与其他无线网络的主要区别 217
9.1.4 无线Mesh网络的主要优缺点 218
9.2 无线Mesh网络的结构 219
9.2.1 无线Mesh网络结构的分类 219
9.2.2 IEEE 802标准簇对Mesh结构的支持 222
9.3 无线Mesh网络MAC协议 229
9.3.1 速率自适应多跳网MAC协议 229
9.3.2 多信道Mesh网MAC协议 231
9.4 无线Mesh网络路由协议 235
9.4.1 无线Mesh网络路由协议分类 236
9.4.2 多射频链路质量源路由协议 237
9.4.3 可预测的无线路由协议 238
9.4.4 单收发器多信道路由协议 238
9.4.5 高吞吐率路由协议 239
9.4.6 射频感知路由协议 239
9.5 无线Mesh网络的应用模式 240
9.5.1 WISP模式 240
9.5.2 因特网延伸模式 242
9.5.3 行业应用模式 244
习题 245
参考文献 246
第10章 无线网络与物联网 247
10.1 互联网到物联网的演变 247
10.2 物联网技术概述 248
10.2.1 物联网的概念 248
10.2.2 技术架构 249
10.3 物联网中的无线网络技术 249
10.3.1 物联网感知层中的无线网络技术 249
10.3.2 物联网网络层中的无线网络技术 252
10.4 无线城市与物联网 253
10.4.1 概念剖析 253
10.4.2 发展模式分析 253
习题 256
参考文献 256
第11章 移动互联网与“互联网十” 257
11.1 传统互联网到移动互联网的演变 257
11.2 移动互联网的特点 258
11.3 移动互联网的发展趋势 259
11.4 移动互联网下的O2O模式 261
11.5 “互联网＋” 262
习题 263
参考文献 264
实训篇 267
第12章 WLAN项目实践 267
12.1 组建Ad Hoc模式无线局域网 267
12.2 组建Infrastructure模式无线局域网 274
12.3 组建交换机直连AP无线办公网 277
12.4 组建FIT AP＋AC模式无线局域网 280
12.5 组建WEP加密无线局域网络 285
12.6 在无线局域网中实施WPA2 PSK认证＋AES数据加密 291
12.7 组建本地转发FIT AP无线局域网 297
12.8 组建跨AP二层漫游无线局域网 304
12.9 组建不同网段FAT AP桥接无线局域网 310
12.10 在无线局域网实施AP负载均衡 314
12.11 Wi-Fi共享上网 322