第1章 从计算机网络到无线网络 1
1.1计算机网络技术概述 1
1.1.1计算机网络的功能、发展、定义和组成 1
1.1.2计算机网络的技术分类 6
1.2计算机网络的协议体系 10
1.3无线通信和无线网络简史 13
1.4无线网络分类 14
1.5计算机网络和无线网络应用 16
1.6计算机网络技术进展 18
1.7相关标准化和权威组织 20
1.8本书概要 23
习题 24
深度学习 24
参考文献 24
第2章 无线通信和网络仿真技术基础 26
2.1无线电频谱 26
2.2无线传输介质和方式 28
2.3损耗和衰落 30
2.4调制 33
2.5扩频 35
2.6复用和多址 38
2.7天线 40
2.8 MIMO 43
2.9认知无线电 44
2.10可见光通信和激光通信 46
2.11无线充电 48
2.12网络仿真技术简介 49
2.13 NS2基础知识 52
2.13.1 NS2的获取和安装 52
2.13.2 NS2的基本框架 52
2.13.3 NS2的简单语法 53
2.13.4 NS2主要类库介绍 56
2.14用NS2进行无线网络仿真 57
2.15构建网络仿真环境和无线信号测量实验 58
习题 59
深度学习 59
参考文献 59
第3章 无线局域网 61
3.1无线局域网概述 61
3.2无线局域网的组成与服务 64
3.2.1无线局域网的组成 64
3.2.2无线局域网的拓扑结构 65
3.2.3无线局域网的服务 67
3.3 IEEE 802.11协议体系结构 68
3.3.1 IEEE 802.11协议标准简介 68
3.3.2 IEEE 802.11ac标准的物理层规范 70
3.3.3 IEEE 802.11 ac标准的MAC层规范 73
3.3.4 IEEE 802.11ad／ah／ax标准 78
3.4 IEEE 802.11信道分配 79
3.4.1集中式管理环境的信道分配 79
3.4.2无协调环境的信道分配 80
3.4.3信道分配方案的挑战 81
3.5 IEEE 802.11测量及工具 81
3.5.1 IEEE 802.11测量的参数和步骤 81
3.5.2 IEEE 802.11的典型测量工具 82
3.6其他无线局域网技术标准 84
3.7无线局域网的应用 84
3.7.1无线局域网的应用领域 84
3.7.2无线局域网应用于公众图书馆 86
3.7.3无线局域网应用于矿山采掘 87
3.7.4 WiFi雷达和信道状态信息感知 88
3.8无线局域网的仿真实验 89
3.8.1隐藏节点问题仿真实验 90
3.8.2暴露节点问题仿真实验 91
3.9无线局域网的实测实验 92
习题 93
深度学习 94
参考文献 94
第4章 无线城域网、无线广域网和蜂窝通信 95
4.1无线城域网和无线广域网概述 95
4.2 IEEE 802.16（WiMax）标准 96
4.2.1 IEEE 802.16简介 96
4.2.2 IEEE 802.16的工作特性及关键技术 97
4.2.3 IEEE 802.16协议体系结构 98
4.3 IEEE 802.16（WiMax）工作场景 99
4.4 IEEE 802.20技术标准 101
4.4.1 IEEE 802.20的发展历程 101
4.4.2 IEEE 802.20的组成与模型 101
4.4.3 IEEE 802.20的性能和协议栈 103
4.5蜂窝移动通信的2G／3G／4G／5G技术简介 104
4.5.1蜂窝移动通信技术概述 105
4.5.2 2G技术 105
4.5.3 3G技术 106
4.5.4 4G／LTE技术 106
4.5.5 5G技术 108
4.6无线城域网、无线广域网和蜂窝移动通信的应用 111
4.7无线城域网和蜂窝移动通信的实验 115
习题 116
深度学习 117
参考文献 117
第5章 卫星网络和空天信息网络 118
5.1卫星网络概述 118
5.2卫星网络原理 124
5.3典型的卫星网络系统 130
5.4移动卫星系统通信标准和网络设计 132
5.5卫星网络系统的应用 135
5.6卫星网络的发展前景 137
5.7卫星网络的仿真实验 138
5.8空天信息网络 143
习题 146
深度学习 146
参考文献 146
第6章 无线自组织网络 148
6.1 Ad Hoc网络概述 148
6.2 MANET体系结构 150
6.3 MANET路由协议 151
6.3.1 MANET路由概述 151
6.3.2 MANET路由协议分类 152
6.3.3 MANET的典型路由协议 154
6.4 MANET的其他技术 161
6.5无线网状网 161
6.6 Ad Hoc网络的应用 163
6.7 MANET的仿真实验 165
习题 168
深度学习 168
参考文献 168
第7章 无线传感器网络 170
7.1传感器技术简介 170
7.2无线传感器网络概述 171
7.3无线传感器网络的体系结构 173
7.4无线传感器网络的协议分析 177
7.4.1无线传感器网络的协议栈 177
7.4.2无线传感器网络的协议研究 178
7.4.3定向扩散路由协议 179
7.4.4 Sensor MAC协议 183
7.5无线传感器网络的应用 186
7.5.1无线传感器网络的应用领域 186
7.5.2无线传感器网络的应用实例 189
7.6水声通信和水下无线传感器网络 190
7.7无线传感器网络的研究进展 194
7.8无线传感器网络的仿真实验 197
习题 199
深度学习 200
参考文献 200
第8章 无线个域网 201
8.1无线个域网概述 201
8.2无线个域网的关键技术 203
8.3 IEEE 802.15技术标准 205
8.3.1 IEEE 802.15标准概览 205
8.3.2 IEEE 802.15.3标准和无线超宽带技术 205
8.3.3 IEEE 802.15.4标准 207
8.4无线个域网的协议 209
8.4.1蓝牙协议 209
8.4.2 ZigBee协议 210
8.5 ZigBee的协议体系结构 213
8.6无线个域网的应用 215
8.6.1 UWB技术的应用 215
8.6.2应用ZigBee的超市电子秤系统 215
8.7无线个域网的仿真实验 216
8.8无线个域网的实测实验 219
习题 220
深度学习 221
参考文献 221
第9章 物联网 222
9.1物联网概述 222
9.2物联网的标准化、架构和中间件 224
9.3物联网的支撑技术 226
9.4物联网硬件平台 229
9.5物联网的操作系统 230
9.6物联网的技术协议 232
9.6.1网络层的6LoWPAN协议 232
9.6.2路由层的低功耗有损网络路由协议RPL 236
9.6.3物联网的传输协议 240
9.6.4应用层的受限应用协议CoAP 240
9.6.5 MQTT和服务发现协议 244
9.7物联网的应用 245
9.8低功耗广域物联网和窄带物联网 248
9.9物联网的实验 251
习题 253
深度学习 253
参考文献 254
第10章 无线车载网络和智能交通 255
10.1智能交通系统和无线车载网络概述 255
10.2车内网络 255
10.3无线车载网络的应用分类和要求 259
10.4智能交通系统组成、架构标准和应用 260
10.5 IEEE 802.11p协议 265
10.6无线车载网络的技术挑战和研究进展 267
10.7无人驾驶汽车简介 273
10.8无线车载网络的仿真实验 274
习题 276
深度学习 277
参考文献 277
第11章 无线体域网、室内定位和家居网 278
11.1无线体域网 278
11.1.1无线体域网简介 278
11.1.2无线体域网的技术要求 279
11.1.3 IEEE 802.15.6协议标准 280
11.1.4 WBAN的路由、QoS和安全性 286
11.2无线室内定位 288
11.2.1无线室内定位概述 288
11.2.2无线室内定位技术和评价标准 289
11.2.3基于无线射频的室内定位应用系统 292
11.2.4使用其他技术的无线室内定位系统 295
11.3无线家居网 297
11.3.1无线家居网的组成和特点 297
11.3.2无线家居网的典型技术 299
11.3.3无线家居网协议的层次结构 300
11.3.4无线家居网的应用示例 302
11.4无线室内定位的仿真实验 302
11.5无线室内定位的实测实验 304
11.6无线体域网监测系统实验 304
习题 305
深度学习 305
参考文献 305
第12章 无线网络安全 307
12.1网络安全概述 307
12.1.1网络安全威胁 307
12.1.2网络安全防御技术 309
12.2无线网络安全的简史 310
12.3无线网络的安全威胁 311
12.4无线网络攻击的防御方案 314
12.5无线局域网的安全技术 315
12.6移动自组织网络的安全技术 318
12.7物联网的安全和隐私 321
12.8无线网络安全的仿真实验 323
12.9无线网络安全技术的发展趋势 326
习题 326
深度学习 327
参考文献 327
附录A相关术语缩略语 328
附录B配套实验指南 332