無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：原理、應(yīng)用與實驗（第4版）

第1章從計算機網(wǎng)絡(luò)到無線網(wǎng)絡(luò)1
1.1計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述1
1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的功能、發(fā)展、定義和組成1
1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的分類6
1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議體系10
1.3無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)簡史13
1.4無線網(wǎng)絡(luò)分類14
1.5計算機網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用16
1.6計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進展18
1.7相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化和權(quán)威組織20
1.8本書概要23
習(xí)題24
擴展閱讀24
參考文獻25
第2章無線通信和網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)基礎(chǔ)26
2.1無線電頻譜26
2.2無線傳輸介質(zhì)和方式28
2.3損耗和衰落30
2.4調(diào)制33
2.5擴頻35
2.6復(fù)用和多址38
2.7天線40
2.8MIMO43
2.9認(rèn)知無線電44
2.10可見光通信和激光通信47
2.11無線充電49
2.12網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)簡介50
2.13NS2和NS3基礎(chǔ)知識和示例53
2.13.1NS2基礎(chǔ)知識和示例53
2.13.2NS3基礎(chǔ)知識和示例56
2.14用NS2和NS3進行無線網(wǎng)絡(luò)仿真58
2.15構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)仿真實驗環(huán)境和無線信號測量實驗59
習(xí)題60
擴展閱讀60
參考文獻61
第3章無線局域網(wǎng)62
3.1無線局域網(wǎng)概述62
3.2無線局域網(wǎng)的組成、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與服務(wù)65
3.2.1無線局域網(wǎng)的組成65
3.2.2無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)66
3.2.3無線局域網(wǎng)的服務(wù)68
3.3IEEE 802.11協(xié)議技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)69
3.3.1IEEE 802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)簡介69
3.3.2IEEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的物理層規(guī)范72
3.3.3IEEE 802.11ac 標(biāo)準(zhǔn)的MAC子層規(guī)范75
3.3.4IEEE 802.11ax(WiFi 6)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特點80
3.3.5IEEE 802.11ad/ah/ay標(biāo)準(zhǔn)81
3.4IEEE 802.11測量及工具82
3.5其他無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)84
3.6無線局域網(wǎng)的應(yīng)用85
3.6.1無線局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域85
3.6.2無線局域網(wǎng)應(yīng)用于公眾圖書館86
3.6.3無線局域網(wǎng)應(yīng)用于礦山采掘87
3.6.4WiFi雷達(dá)和信道狀態(tài)信息感知88
3.7無線局域網(wǎng)的仿真實驗89
3.7.1隱藏節(jié)點問題仿真實驗90
3.7.2暴露節(jié)點問題仿真實驗91
3.8無線局域網(wǎng)的實測實驗93
習(xí)題93
擴展閱讀94
參考文獻94
第4章無線城域網(wǎng)和蜂窩移動通信96
4.1IEEE 802.16(WiMAX)標(biāo)準(zhǔn)96
4.1.1無線城域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)概述96
4.1.2IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)簡介97
4.1.3IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)特點98
4.1.4IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)99
4.1.5IEEE 802.16系統(tǒng)組成100
4.1.6WiMAX應(yīng)用場景分類100
4.2蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述101
4.32G和3G技術(shù)102
4.44G/LTE技術(shù)103
4.55G技術(shù)105
4.5.15G技術(shù)概述和標(biāo)準(zhǔn)背景105
4.5.25G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)106
4.5.35G的接入網(wǎng)和承載網(wǎng)107
4.5.45G的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)109
4.5.55G的核心網(wǎng)111
4.5.65G的關(guān)鍵技術(shù)111
4.5.7WiFi 6和5G的性能對比113
4.5.85G的廣泛應(yīng)用113
4.66G技術(shù)展望115
4.6.1國外6G旗艦研究計劃的觀點115
4.6.2我國學(xué)者的觀點116
4.6.36G的技術(shù)挑戰(zhàn)117
4.6.46G的關(guān)鍵技術(shù)117
4.7無線城域網(wǎng)和蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用119
4.8無線城域網(wǎng)和蜂窩移動通信的實驗125
習(xí)題125
擴展閱讀126
參考文獻126
第5章衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和空天信息網(wǎng)絡(luò)127
5.1衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)概述127
5.2衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)原理134
5.3典型的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)139
5.4移動衛(wèi)星系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計142
5.5衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用145
5.6北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)146
5.7空天信息網(wǎng)絡(luò)150
5.8衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景155
5.9衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實驗156
習(xí)題158
擴展閱讀158
參考文獻158
第6章無線自組織網(wǎng)絡(luò)159
6.1Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)概述159
6.2MANET體系結(jié)構(gòu)161
6.3MANET路由協(xié)議162
6.3.1MANET路由概述162
6.3.2MANET路由協(xié)議分類163
6.3.3MANET的典型路由協(xié)議165
6.4MANET的其他技術(shù)172
6.5無線網(wǎng)狀網(wǎng)172
6.6Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用174
6.7MANET的仿真實驗176
習(xí)題177
擴展閱讀177
參考文獻177
第7章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)179
7.1傳感器技術(shù)簡介179
7.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述180
7.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)182
7.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分析186
7.4.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧186
7.4.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議187
7.4.3定向擴散路由協(xié)議188
7.4.4Sensor MAC協(xié)議191
7.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用194
7.5.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域194
7.5.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實例197
7.6水聲通信和水下無線聲音傳感器網(wǎng)絡(luò)197
7.7無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進展202
7.8無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真實驗207
習(xí)題208
擴展閱讀208
參考文獻208
第8章無線個域網(wǎng)209
8.1無線個域網(wǎng)概述209
8.2無線個域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)211
8.3IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)213
8.3.1IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)概覽213
8.3.2IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)和無線超寬帶技術(shù)213
8.3.3IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)215
8.4無線個域網(wǎng)的協(xié)議218
8.4.1藍(lán)牙協(xié)議218
8.4.2低功耗藍(lán)牙協(xié)議219
8.4.3ZigBee協(xié)議220
8.5ZigBee的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)222
8.6無線個域網(wǎng)的應(yīng)用224
8.7無線個域網(wǎng)的仿真實驗225
8.8無線個域網(wǎng)的實測實驗226
習(xí)題227
擴展閱讀227
參考文獻228
第9章物聯(lián)網(wǎng)229
9.1物聯(lián)網(wǎng)概述229
9.2物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化、架構(gòu)和中間件231
9.3物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)233
9.4物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺236
9.5物聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng)237
9.6物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)協(xié)議241
9.6.1網(wǎng)絡(luò)層的6LoWPAN協(xié)議242
9.6.2路由層的低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 246
9.6.3物聯(lián)網(wǎng)的傳輸協(xié)議250
9.6.4應(yīng)用層的受限應(yīng)用協(xié)議250
9.6.5MQTT協(xié)議和服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議254
9.7物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用255
9.8低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)和窄帶物聯(lián)網(wǎng)258
9.8.1長距離低功耗傳輸258
9.8.2窄帶物聯(lián)網(wǎng)260
9.9物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)263
9.10物聯(lián)網(wǎng)的實驗264
習(xí)題266
擴展閱讀266
參考文獻267
第10章無線車載網(wǎng)絡(luò)和智能交通268
10.1智能交通系統(tǒng)和無線車載網(wǎng)絡(luò)概述268
10.2車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)268
10.3無線車載網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用分類和要求272
10.4智能交通系統(tǒng)組成、架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用273
10.5IEEE 802.11p協(xié)議279
10.6自動駕駛汽車簡介281
10.7面向車載網(wǎng)絡(luò)的蜂窩通信和相關(guān)技術(shù)283
10.8無線車載網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)挑戰(zhàn)和研究進展285
10.9無線車載網(wǎng)絡(luò)實驗290
習(xí)題291
擴展閱讀291
參考文獻291
第11章無線體域網(wǎng)、室內(nèi)定位和家居網(wǎng)293
11.1無線體域網(wǎng)293
11.1.1無線體域網(wǎng)簡介293
11.1.2無線體域網(wǎng)的技術(shù)要求294
11.1.3IEEE 802.15.6協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)296
11.1.4WBAN的路由、QoS和安全性301
11.2無線室內(nèi)定位303
11.2.1無線室內(nèi)定位概述303
11.2.2無線室內(nèi)定位技術(shù)和評價標(biāo)準(zhǔn)304
11.2.3基于無線射頻的室內(nèi)定位應(yīng)用系統(tǒng)308
11.2.4使用其他技術(shù)的無線室內(nèi)定位系統(tǒng)312
11.3無線家居網(wǎng)315
11.3.1無線家居網(wǎng)的組成和特點315
11.3.2無線家居網(wǎng)的典型技術(shù)316
11.3.3無線家居網(wǎng)協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)317
11.3.4無線家居網(wǎng)的應(yīng)用示例319
11.4無線室內(nèi)定位的仿真實驗319
11.5無線體域網(wǎng)、室內(nèi)定位和家居網(wǎng)實驗320
習(xí)題321
擴展閱讀322
參考文獻322
第12章無線網(wǎng)絡(luò)安全323
12.1網(wǎng)絡(luò)安全概述323
12.1.1網(wǎng)絡(luò)安全威脅323
12.1.2網(wǎng)絡(luò)安全防御技術(shù)325
12.2無線網(wǎng)絡(luò)安全簡史326
12.3無線網(wǎng)絡(luò)的安全威脅327
12.4無線網(wǎng)絡(luò)攻擊的防御方案330
12.5無線局域網(wǎng)的安全技術(shù)332
12.6物聯(lián)網(wǎng)的安全334
12.7蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的安全338
12.8量子保密通信簡介340
12.9無線網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展趨勢342
12.10無線網(wǎng)絡(luò)安全的仿真實驗343
習(xí)題343
擴展閱讀344
參考文獻344
附錄A無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)縮略語345
附錄B配套實驗指南349