第1章 绪论 1
1.1 计算机网络的发展历程 1
1.2 无线网络的兴起 4
1.3 网络体系结构 8
1.3.1 协议分层 8
1.3.2 层次设计问题 9
1.3.3 面向连接与无连接的服务 9
1.3.4 协议和服务的关系 10
1.4 协议参考模型 11
1.4.1 OSI模型 11
1.4.2 TCP/IP模型 12
1.4.3 比较OSI参考模型和TCP/IP参考模型 12
1.4.4 无线网络的协议模型 13
1.5 与网络相关的标准化组织 14
1.5.1 电信领域中最有影响的组织 14
1.5.2 国际标准领域中最有影响的组织 15
1.5.3 Internet标准领域中最有影响的组织 17
1.6 本书结构 18
习题 19
参考文献 20
第2章 无线传输技术基础 21
2.1 无线传输媒体 21
2.1.1 地面微波 22
2.1.2 卫星微波 23
2.1.3 广播无线电波 24
2.1.4 红外线 25
2.1.5 光波 25
2.2 天线 25
2.2.1 辐射模式 25
2.2.2 天线类型 26
2.2.3 天线增益 28
2.3 传播方式 28
2.3.1 地波传播 29
2.3.2 天波传播 30
2.3.3 直线传播 30
2.4 直线传输系统中的损伤 31
2.4.1 衰减 31
2.4.2 自由空间损耗 32
2.4.3 噪声 33
2.4.4 大气吸收 34
2.4.5 多径 34
2.4.6 折射 35
2.5 移动环境中的衰退 35
2.5.1 多径传播 36
2.5.2 衰退类型 37
2.5.3 差错补偿机制 37
2.6 多普勒效应 38
2.7 信号编码技术 38
2.7.1 数据、信号和传输的模拟与数字之分 38
2.7.2 信号编码准则 42
2.7.3 数字数据与模拟信号 43
2.7.4 模拟数据与模拟信号 44
2.7.5 模拟数据与数字信号 44
2.8 扩频技术 45
2.8.1 扩频技术的基本原理 45
2.8.2 扩频技术的分类 46
2.9 差错控制技术 48
习题 48
参考文献 51
第3章 无线局域网 52
3.1 概述 52
3.1.1 无线局域网的覆盖范围 52
3.1.2 无线局域网的特点 53
3.1.3 无线局域网的发展历程与相关标准化活动 55
3.1.4 无线局域网的分类与应用 58
3.2 无线局域网的体系结构与服务 60
3.2.1 无线局域网的组成结构 60
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（Service） 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 78
3.5.1 可靠的数据传送 78
3.5.2 接入控制 78
3.5.3 MAC帧 82
3.6 其他IEEE 802.11标准 85
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 88
3.7.3 WAPI 89
3.8 5G Wi-Fi 90
习题 91
参考文献 96
第4章 无线个域网 97
4.1 概述 97
4.2 IEEE 802.15标准 98
4.2.1 标准构成 98
4.2.2 IEEE 802.15.3 100
4.2.3 IEEE 802.15.3a 101
4.2.4 IEEE 802.15.4 101
4.3 蓝牙技术 101
4.3.1 蓝牙技术的诞生与发展 101
4.3.2 蓝牙技术介绍 102
4.3.3 蓝牙标准文档构成 103
4.3.4 蓝牙协议体系结构 104
4.3.5 应用模型 105
4.3.6 蓝牙应用 106
4.3.7 微微网和散布式网络 107
4.3.8 蓝牙规范的五层核心协议 108
4.4 ZigBee技术 111
4.4.1 ZigBee的特点 111
4.4.2 ZigBee标准体系 112
4.4.3 ZigBee网络的结构 112
4.4.4 ZigBee协议架构 113
4.4.5 ZigBee网络节点类型 114
4.4.6 ZigBee技术应用 114
习题 115
参考文献 117
第5章 无线城域网 118
5.1 无线城域网概况 118
5.1.1 无线城域网技术的形成 118
5.1.2 WiMAX论坛 119
5.2 IEEE 802.16协议体系 120
5.2.1 概述 120
5.2.2 标准化进程 121
5.2.3 IEEE 802.16d协议及系统概述 124
5.3 IEEE 802.16的物理层 126
5.3.1 WirelessMAN-SC 126
5.3.2 WirelessMAN-SCa 126
5.3.3 WirelessMAN-OFDM 127
5.3.4 WirelessMAN-OFDMA 127
5.3.5 信道模型 127
5.4 IEEE 802.16的MAC层 127
5.5 MAC层的链路自适应机制 129
5.6 IEEE 802.16系统的QoS架构 130
5.6.1 服务类别的定义 130
5.6.2 QoS框架和交互机制 132
5.6.3 服务提供及自动配置 133
5.7 IEEE 802.16系统的移动性 135
5.8 WiMAX与其他技术的竞争 137
5.8.1 WiMAX技术与Wi-Fi技术的竞争 137
5.8.2 WiMAX技术与3G/4G技术的竞争 138
5.9 产业发展 139
5.9.1 产业链 139
5.9.2 国外WiMAX产业布局 139
习题 140
参考文献 141
第6章 无线广域网 142
6.1 概述 142
6.2 3G/4G技术 144
6.2.1 3G技术 144
6.2.2 4G技术 145
6.3 卫星通信系统 147
6.3.1 卫星通信系统的概念 148
6.3.2 卫星通信系统的分类 148
6.3.3 卫星通信系统的特点 149
6.3.4 卫星移动通信系统成功案例 150
6.4 IEEE 802.20技术 151
6.4.1 技术特性 151
6.4.2 IEEE 802.20与其他技术间的关系 153
6.4.3 IEEE 802.20展望 155
习题 155
参考文献 156
第7章 移动Ad Hoc网络 157
7.1 概述 157
7.1.1 移动Ad Hoc网络产生的需求背景 157
7.1.2 移动Ad Hoc网络发展简述 158
7.1.3 移动Ad Hoc网络的定义 161
7.1.4 移动Ad Hoc网络的特点 164
7.1.5 移动Ad Hoc网络中的问题 166
7.2 移动Ad Hoc网络的MAC层 168
7.2.1 Ad Hoc MAC协议分类 168
7.2.2 竞争类MAC协议 169
7.2.3 分配类协议 174
7.2.4 混合类协议 176
7.3 移动Ad Hoc网络的网络层 179
7.3.1 Ad Hoc路由协议分类 179
7.3.2 主动式路由协议 180
7.3.3 按需路由协议 181
7.3.4 混合路由协议 183
7.3.5 多径路由技术 184
7.3.6 多目标路由协议 185
7.3.7 路由协议的性能分析与评价 187
7.4 移动Ad Hoc网络的IP地址分配技术 190
7.5 移动Ad Hoc网络的功率控制 192
7.5.1 功率消耗源 192
7.5.2 功率控制 193
7.5.3 通用节能途径 194
7.6 移动Ad Hoc网络的QoS问题 195
7.6.1 服务质量参数 195
7.6.2 移动Ad Hoc网络提供QoS支持所面临的问题与困难 196
7.6.3 折中原理 196
7.6.4 处理方法 197
7.7 移动Ad Hoc网络的安全问题 197
7.7.1 移动Ad Hoc网络面临的安全威胁 197
7.7.2 安全目标 198
7.8 移动Ad Hoc网络的应用 198
习题 200
参考文献 201
第8章 无线传感器网络 202
8.1 什么是无线传感器网络 202
8.2 无线传感器网络的体系结构 202
8.3 无线传感器网络的特点 205
8.4 无线传感器网络的应用 207
8.5 无线传感器网络的MAC协议 209
8.6 无线传感器网络的路由协议 211
8.7 无线传感器网络的拓扑控制 213
8.8 无线传感器网络的定位技术 214
8.9 无线传感器网络的时间同步机制 215
8.10 无线传感器网络的安全技术 216
8.11 无线传感器网络的数据管理 217
8.12 无线传感器网络的数据融合 217
习题 218
参考文献 218
第9章 无线Mesh网络 219
9.1 概述 219
9.1.1 无线Mesh网络的起源 219
9.1.2 移动Ad Hoc网络向无线Mesh网络的演进 222
9.1.3 无线Mesh网络与其他无线网络的主要区别 225
9.1.4 无线Mesh网络的主要优缺点 227
9.2 无线Mesh网络的结构 228
9.2.1 无线Mesh网络结构的分类 228
9.2.2 IEEE 802标准族对Mesh结构的支持 231
9.3 无线Mesh网络MAC协议 237
9.3.1 速率自适应多跳网MAC协议 238
9.3.2 多信道Mesh网MAC协议 239
9.4 无线Mesh网络路由协议 244
9.4.1 无线Mesh网络路由协议分类 244
9.4.2 多射频链路质量源路由（MR-LQSR）协议 246
9.4.3 可预测的无线路由协议（PWRP） 247
9.4.4 单收发器多信道路由协议（MCRP） 247
9.4.5 高吞吐率路由（SrcRR）协议 248
9.4.6 射频感知路由协议（RARP） 248
9.5 无线Mesh网络的应用模式 249
9.5.1 WISP模式 249
9.5.2 因特网延伸模式 251
9.5.3 行业应用模式 253
习题 255
参考文献 255
第10章 无线网络与物联网 256
10.1 互联网到物联网的演变 256
10.2 物联网技术概述 257
10.2.1 物联网的概念 257
10.2.2 技术架构 258
10.3 物联网中的无线网络技术 258
10.3.1 物联网感知层中的无线网络技术 258
10.3.2 物联网网络层中的无线网络技术 261
10.4 无线城市与物联网 262
10.4.1 概念剖析 262
10.4.2 发展模式分析 263
习题 265
参考文献 265
附录A 认识无线局域网硬件设备 266
附录B 无线局域网Ad Hoc连接模式 268
附录C 无线局域网Infrastructure连接模式 272
附录D WDS实验 278