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第1章 绪论1

1.1引言1

1.1.1什么是无线网络1

1.1.2无线网络的分类1

1.1.3无线网络的发展3

1.2无线网络的体系结构7

1.2.1 OSI参考模型7

1.2.2 TCP/IP参考模型8

1.2.3无线网络的协议模型9

1.3无线网络的组网模式10

1.3.1 Infrastructure模式10

1.3.2 Ad Hoc模式11

1.4无线网络所面临的问题与挑战12

1.4.1恶劣的信道特性12

1.4.2无线信道的干扰12

1.4.3电源管理13

1.4.4无线网络的安全14

1.5本书的结构14

1.5.1无线通信理论部分15

1.5.2典型的无线与移动网络15

习题16

参考文献16

第2章 无线网络的物理层17

2.1无线传输媒体17

2.1.1无线传输媒体17

2.1.2短波通信19

2.1.3微波通信19

2.1.4红外线20

2.2无线传播模型21

2.2.1无线传播机制21

2.2.2自由空间传播模型21

2.2.3双线地面反射模型23

2.2.4室内无线传播模型23

2.3移动环境下的无线传播24

2.3.1多径传播与多径衰落24

2.3.2多普勒频谱扩展25

2.3.3快衰落与慢衰落26

2.3.4分集接收技术27

2.4基带传输技术28

2.4.1基带传输的常用码型29

2.4.2基带脉冲调制和超宽带脉冲传输31

2.5频带传输32

2.5.1基本的调制解调方法33

2.5.2多进制调制原理41

2.5.3高斯滤波最小频移键控43

2.5.4正交调幅45

2.5.5正交频分复用技术48

2.6扩频技术49

2.6.1扩频的概念49

2.6.2扩频序列及其相关特性51

2.6.3直接序列扩频技术53

2.6.4跳频扩频技术56

2.6.5跳时扩频技术57

习题57

参考文献58

第3章 无线网络的数据链路层59

3.1无线网络的媒体访问控制59

3.1.1非竞争的媒体访问控制60

3.1.2基于竞争的媒体访问控制协议63

3.2差错控制70

3.2.1差错控制编码的工作原理70

3.2.2常用的检错码72

3.2.3常用的纠错码76

3.2.4差错控制方式82

习题85

参考文献86

第4章 无线个域网与蓝牙技术87

4.1无线个域网与IEEE 802.15标准概述87

4.1.1无线个域网概述87

4.1.2 IEEE 802.15标准概述88

4.2蓝牙技术概述91

4.2.1蓝牙的特点91

4.2.2蓝牙规范的演进92

4.2.3蓝牙协议栈96

4.2.4相关术语97

4.3蓝牙的基带协议规范99

4.3.1蓝牙的物理信道与物理链路99

4.3.2蓝牙基带协议的分组类型及结构100

4.3.3蓝牙微微网的建立过程102

4.3.4蓝牙基带协议的纠错机制105

4.3.5蓝牙音频105

4.4蓝牙的链路管理协议105

4.4.1链路管理协议概述105

4.4.2 LMP-PDU和过程规则106

4.5蓝牙的逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）107

4.5.1 L2CAP功能107

4.5.2 L2CAP信道108

4.5.3 L2CAP的数据分组格式109

4.5.4 L2CAP信令110

4.6服务发现协议113

4.6.1服务发现协议的工作模型113

4.6.2服务记录114

4.6.3服务类115

4.6.4服务搜索和浏览服务116

4.7蓝牙应用的实现举例——蓝牙耳机117

4.7.1蓝牙耳机应用的协议栈模型117

4.7.2蓝牙耳机应用的链路建立118

习题119

参考文献120

第5章 无线局域网121

5.1无线局域网概述121

5.1.1无线局域网发展历程121

5.1.2无线局域网的特点123

5.1.3无线局域网的标准组织123

5.2 IEEE 802.11协议簇124

5.2.1 IEEE 802.1 1体系结构124

5.2.2 IEEE 802.11物理层125

5.2.3 IEEE 802.11 MAC子层127

5.3无线局域网组网131

5.3.1无线局域网设备131

5.3.2无线局域网逻辑架构135

5.3.3基本无线局域网拓扑结构137

5.3.4无线局域网的应用部署138

5.4无线局域网的规划与设计140

5.4.1需求分析140

5.4.2无线局域网的设计141

5.4.3无线局域网设计举例142

习题143

参考文献143

第6章 无线城域网145

6.1无线城域网概述145

6.1.1无线城域网的发展145

6.1.2无线城域网的关键问题146

6.1.3 IEEE 802.16系列标准概述146

6.1.4 IEEE 802.16系统结构149

6.1.5 IEEE 802.16体系模型150

6.1.6基于IEEE 802.16的WiMAX与基于IEEE 802.11的Wi-Fi的比较151

6.2 IEEE 802.16的物理层153

6.2.1 IEEE 802.16的四种物理层规范153

6.2.2链路自适应技术155

6.3 IEEE 802.16的MAC层157

6.3.1 IEEE 802.16 MAC层概述157

6.3.2服务相关的会聚子层159

6.3.3 MAC公共部分子层部分161

6.3.4安全子层172

6.4 IEEE 802.16e的移动管理174

6.4.1基站信息的获取174

6.4.2切换过程175

6.4.3移动切换的示例177

6.4.4软切换和快速基站转换178

习题179

参考文献179

第7章 数字蜂窝移动通信系统181

7.1蜂窝移动通信系统概述181

7.1.1蜂窝移动通信系统的演变181

7.1.2蜂窝移动通信系统的关键问题182

7.1.3移动网络中的大区制和小区制182

7.1.4蜂窝移动网络中的频率复用与区群184

7.2第二代GSM数字移动通信系统185

7.2.1 GSM的业务186

7.2.2 GSM网络的系统结构187

7.2.3 GSM的信道类型193

7.2.4 GSM的多址方式及帧结构195

7.2.5功率控制198

7.2.6越区切换199

7.2.7位置管理201

7.2.8 GSM呼叫过程示例203

7.3通用分组无线业务205

7.3.1 GPRS概述205

7.3.2 GPRS的网络结构205

7.3.3 GPRS附着和去附着过程206

7.3.4 GPRS的移动性管理209

7.3.5 GPRS路由区的更新212

7.4第二代CDMA数字移动通信系统214

7.4.1 CDMA系统概述214

7.4.2 CDMA系统的结构215

7.4.3 CDMA系统的信道结构216

7.4.4 CDMA系统的关键技术217

习题220

参考文献221

第8章 第三代移动通信系统222

8.1 3 G系统概述222

8.1.1 3G的提出222

8.1.2 3G相关的标准化组织223

8.1.3主流的3G无线传输技术标准224

8.2宽带码分多址接入系统 （WCDMA）224

8.2.1 WCDMA概述224

8.2.2 WCDMA网络结构225

8.2.3 WCDMA的系统接口227

8.2.4 WCDMA的核心网227

8.2.5 WCDMA的信道233

8.2.6高速下行链路分组接入技术（HSDPA）237

8.3时分-同步码分多址接入系统（TD-SCDMA）238

8.3.1 TD-SCDMA概述238

8.3.2 TD-SCDMA的主要技术参数239

8.3.3 TD-SCDMA的网络结构239

8.3.4 TD-SCDMA的信道239

8.3.5 TD-SCDMA的关键技术241

8.4 CDMA2000系统243

8.4.1概述243

8.4.2 CDMA2000 1x EV-DO的网络结构245

8.4.3 CDMA2000 1x EV-DO的空中接口协议模型247

8.4.4 CDMA2000 1 x EV-DO的信道结构248

8.4.5 CDMA2000 1x EV-DO空中接口关键技术252

习题254

参考文献255

第9章 移动Ad Hoc网络256

9.1 MANET概述256

9.1.1 MANET的定义256

9.1.2 MANET的特点257

9.1.3 MANET的应用258

9.1.4 MANET的协议栈结构259

9.1.5 MANET的拓扑结构260

9.2 MANET的媒体访问控制技术262

9.2.1 MANET中MAC协议设计所面临的问题262

9.2.2典型的MANET MAC协议263

9.3 MANET的路由协议266

9.3.1 MANET路由协议的分类266

9.3.2 DSDV路由协议266

9.3.3 DSR路由协议267

9.3.4 MANET的组播270

9.4 MANET的功率控制272

9.4.1网络层的功率控制272

9.4.2数据链路层功率控制机制273

习题273

参考文献273

第10章 无线传感器网络275

10.1无线传感器网络概述275

10.1.1无线传感器网络的体系结构275

10.1.2无线传感器网络的特点277

10.1.3无线传感器网络的应用278

10.1.4无线传感器网络的关键技术280

10.2无线传感器网络MAC协议281

10.2.1无线传感器网络MAC协议的分类282

10.2.2无线传感器网络MAC协议的评价指标282

10.2.3无线传感器网络的周期性工作／睡眠调度机制283

10.2.4典型的无线传感器网络MAC协议284

10.3无线传感器网络的路由协议286

10.3.1无线传感器网络路由协议的特点286

10.3.2无线传感器网络路由协议的评价指标287

10.3.3无线传感器网络路由协议的分类288

10.3.4典型的无线传感器网络路由协议289

10.4无线传感器网络的拓扑控制290

10.4.1拓扑控制的设计目标291

10.4.2无线传感器网络的拓扑结构292

10.4.3无线传感器网络的拓扑控制分类293

10.5无线传感器网络的时间同步技术295

10.5.1无线传感器网络时间同步技术概述295

10.5.2传感器节点的时钟模型296

10.5.3典型的时间同步方法298

10.6无线传感器网络的定位技术299

10.6.1无线传感器网络定位算法的分类299

10.6.2无线传感器网络定位技术的评价标准301

10.6.3基于测距的定位方法302

10.6.4典型的无须测距的定位方法304

10.7无线传感器网络的数据融合305

10.7.1数据融合概述305

10.7.2数据融合的主要方法307

10.8无线传感器网络应用系统的设计与部署308

10.8.1硬件平台308

10.8.2软件平台309

10.8.3网络平台310

习题311

参考文献311

第11章 无线网状网313

11.1无线网状网的历史与发展313

11.1.1无线网状网的历史313

11.1.2无线网状网的发展314

11.2无线网状网概述316

11.2.1基本组成316

11.2.2体系架构316

11.2.3与异种网络的互联318

11.2.4与同类网络的联系与区别319

11.2.5基本特点320

11.3 IEEE 802.11s标准320

11.3.1网络架构321

11.3.2 MAC机制321

11.3.3拥塞控制322

11.3.4路由协议322

11.4无线网状网的设计与部署324

11.4.1网络容量325

11.4.2可扩展性325

11.4.3安全性326

11.4.4负载均衡326

11.4.5部署实例328

习题330

参考文献330

第12章 移动IP技术331

12.1移动IP技术概述331

12.1.1移动IP技术的需求背景331

12.1.2移动IP技术的基本概念331

12.1.3移动IP技术的设计目标332

12.1.4移动IP技术的发展与演变333

12.1.5移动IP技术的特点333

12.2移动IPv4原理334

12.2.1移动IPv4的术语与功能实体334

12.2.2移动IPv4的工作原理335

12.2.3移动IPv4的代理发现336

12.2.4移动IPv4的注册339

12.2.5移动IPv4中的报文路由343

12.3移动IPv4切换技术344

12.3.1移动IPv4切换概述344

12.3.2移动IPv4切换的问题345

12.3.3移动IPv4低延迟切换技术346

12.4移动IPv6原理347

12.4.1移动IPv6的术语347

12.4.2移动IPv6的移动检测347

12.4.3移动IPv6的工作原理349

12.4.4移动IPv6与移动IPv4的比较349

12.5移动IPv6切换技术350

12.5.1 MIPv6切换技术350

12.5.2 FMIPv6切换技术351

12.5.3 HMIPv6切换技术353

12.6移动IP组播356

12.6.1移动IP组播组管理的缺陷356

12.6.2移动IP组播路由356

12.6.3移动IP组播切换358

习题359

参考文献359