無線網(wǎng)絡技術：原理、應用與實驗（第4版）

第1章從計算機網(wǎng)絡到無線網(wǎng)絡1
1.1計算機網(wǎng)絡技術概述1
1.1.1計算機網(wǎng)絡的功能、發(fā)展、定義和組成1
1.1.2計算機網(wǎng)絡的分類6
1.2計算機網(wǎng)絡的協(xié)議體系10
1.3無線通信和無線網(wǎng)絡簡史13
1.4無線網(wǎng)絡分類14
1.5計算機網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡應用16
1.6計算機網(wǎng)絡技術進展18
1.7相關標準化和權威組織20
1.8本書概要23
習題24
擴展閱讀24
參考文獻25
第2章無線通信和網(wǎng)絡仿真技術基礎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復用和多址38
2.7天線40
2.8MIMO43
2.9認知無線電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)絡仿真技術簡介50
2.13NS2和NS3基礎知識和示例53
2.13.1NS2基礎知識和示例53
2.13.2NS3基礎知識和示例56
2.14用NS2和NS3進行無線網(wǎng)絡仿真58
2.15構建無線網(wǎng)絡仿真實驗環(huán)境和無線信號測量實驗59
習題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、拓撲結(jié)構與服務65
3.2.1無線局域網(wǎng)的組成65
3.2.2無線局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構66
3.2.3無線局域網(wǎng)的服務68
3.3IEEE 802.11協(xié)議技術標準69
3.3.1IEEE 802.11協(xié)議標準簡介69
3.3.2IEEE 802.11ac標準的物理層規(guī)范72
3.3.3IEEE 802.11ac 標準的MAC子層規(guī)范75
3.3.4IEEE 802.11ax(WiFi 6)標準的技術特點80
3.3.5IEEE 802.11ad/ah/ay標準81
3.4IEEE 802.11測量及工具82
3.5其他無線局域網(wǎng)標準84
3.6無線局域網(wǎng)的應用85
3.6.1無線局域網(wǎng)的應用領域85
3.6.2無線局域網(wǎng)應用于公眾圖書館86
3.6.3無線局域網(wǎng)應用于礦山采掘87
3.6.4WiFi雷達和信道狀態(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)標準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標準簡介97
4.1.3IEEE 802.16標準技術特點98
4.1.4IEEE 802.16標準體系結(jié)構99
4.1.5IEEE 802.16系統(tǒng)組成100
4.1.6WiMAX應用場景分類100
4.2蜂窩通信網(wǎng)絡技術概述101
4.32G和3G技術102
4.44G/LTE技術103
4.55G技術105
4.5.15G技術概述和標準背景105
4.5.25G的網(wǎng)絡結(jié)構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109
4.5.55G的核心網(wǎng)111
4.5.65G的關鍵技術111
4.5.7WiFi 6和5G的性能對比113
4.5.85G的廣泛應用113
4.66G技術展望115
4.6.1國外6G旗艦研究計劃的觀點115
4.6.2我國學者的觀點116
4.6.36G的技術挑戰(zhàn)117
4.6.46G的關鍵技術117
4.7無線城域網(wǎng)和蜂窩通信網(wǎng)絡的應用119
4.8無線城域網(wǎng)和蜂窩移動通信的實驗125
習題125
擴展閱讀126
參考文獻126
第5章衛(wèi)星網(wǎng)絡和空天信息網(wǎng)絡127
5.1衛(wèi)星網(wǎng)絡概述127
5.2衛(wèi)星網(wǎng)絡原理134
5.3典型的衛(wèi)星網(wǎng)絡系統(tǒng)139
5.4移動衛(wèi)星系統(tǒng)通信標準和網(wǎng)絡設計142
5.5衛(wèi)星網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用145
5.6北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)146
5.7空天信息網(wǎng)絡150
5.8衛(wèi)星網(wǎng)絡的發(fā)展前景155
5.9衛(wèi)星網(wǎng)絡實驗156
習題158
擴展閱讀158
參考文獻158
第6章無線自組織網(wǎng)絡159
6.1Ad Hoc網(wǎng)絡概述159
6.2MANET體系結(jié)構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172
6.5無線網(wǎng)狀網(wǎng)172
6.6Ad Hoc網(wǎng)絡的應用174
6.7MANET的仿真實驗176
習題177
擴展閱讀177
參考文獻177
第7章無線傳感器網(wǎng)絡179
7.1傳感器技術簡介179
7.2無線傳感器網(wǎng)絡概述180
7.3無線傳感器網(wǎng)絡的體系結(jié)構182
7.4無線傳感器網(wǎng)絡的協(xié)議分析186
7.4.1無線傳感器網(wǎng)絡的協(xié)議棧186
7.4.2無線傳感器網(wǎng)絡的協(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)絡的應用194
7.5.1無線傳感器網(wǎng)絡的應用領域194
7.5.2無線傳感器網(wǎng)絡的應用實例197
7.6水聲通信和水下無線聲音傳感器網(wǎng)絡197
7.7無線傳感器網(wǎng)絡的研究進展202
7.8無線傳感器網(wǎng)絡的仿真實驗207
習題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)的關鍵技術211
8.3IEEE 802.15標準213
8.3.1IEEE 802.15標準概覽213
8.3.2IEEE 802.15.3標準和無線超寬帶技術213
8.3.3IEEE 802.15.4標準215
8.4無線個域網(wǎng)的協(xié)議218
8.4.1藍牙協(xié)議218
8.4.2低功耗藍牙協(xié)議219
8.4.3ZigBee協(xié)議220
8.5ZigBee的協(xié)議體系結(jié)構222
8.6無線個域網(wǎng)的應用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)的標準化、架構和中間件231
9.3物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術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)的技術協(xié)議241
9.6.1網(wǎng)絡層的6LoWPAN協(xié)議242
9.6.2路由層的低功耗有損網(wǎng)絡路由協(xié)議 246
9.6.3物聯(lián)網(wǎng)的傳輸協(xié)議250
9.6.4應用層的受限應用協(xié)議250
9.6.5MQTT協(xié)議和服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議254
9.7物聯(lián)網(wǎng)的應用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)應用系統(tǒng)開發(fā)263
9.10物聯(lián)網(wǎng)的實驗264
習題266
擴展閱讀266
參考文獻267
第10章無線車載網(wǎng)絡和智能交通268
10.1智能交通系統(tǒng)和無線車載網(wǎng)絡概述268
10.2車內(nèi)網(wǎng)絡268
10.3無線車載網(wǎng)絡的應用分類和要求272
10.4智能交通系統(tǒng)組成、架構標準和應用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)絡的蜂窩通信和相關技術283
10.8無線車載網(wǎng)絡的技術挑戰(zhàn)和研究進展285
10.9無線車載網(wǎng)絡實驗290
習題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)的技術要求294
11.1.3IEEE 802.15.6協(xié)議標準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)定位技術和評價標準304
11.2.3基于無線射頻的室內(nèi)定位應用系統(tǒng)308
11.2.4使用其他技術的無線室內(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316
11.3.3無線家居網(wǎng)協(xié)議的層次結(jié)構317
11.3.4無線家居網(wǎng)的應用示例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
習題321
擴展閱讀322
參考文獻322
第12章無線網(wǎng)絡安全323
12.1網(wǎng)絡安全概述323
12.1.1網(wǎng)絡安全威脅323
12.1.2網(wǎng)絡安全防御技術325
12.2無線網(wǎng)絡安全簡史326
12.3無線網(wǎng)絡的安全威脅327
12.4無線網(wǎng)絡攻擊的防御方案330
12.5無線局域網(wǎng)的安全技術332
12.6物聯(lián)網(wǎng)的安全334
12.7蜂窩通信網(wǎng)絡的安全338
12.8量子保密通信簡介340
12.9無線網(wǎng)絡安全技術的發(fā)展趨勢342
12.10無線網(wǎng)絡安全的仿真實驗343
習題343
擴展閱讀344
參考文獻344
附錄A無線網(wǎng)絡技術縮略語345
附錄B配套實驗指南349