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