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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 802.11a72

3.4.3 IEEE 802.11b74

3.4.4 IEEE 802.11g75

3.4.5 IEEE 802.11n76

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-Xing86

3.7.2 IEEE 802.11安全标准87

3.7.3 WAPI89

3.8 5G Wi-Fi89

3.9 Li-Fi90

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 802.15.3102

4.2.3 IEEE 802.15.3a103

4.2.4 IEEE 802.15.4103

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