目录Contents
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<p> </p> <p>目录Contents</p> <p>第1章从计算机网络到无线网络1</p> <p>1.1计算机网络技术概述1</p> <p>1.1.1计算机网络的功能、发展、定义和组成1</p> <p>1.1.2计算机网络的技术分类6</p> <p>1.2计算机网络的协议体系10</p> <p>1.3无线通信和无线网络简史13</p> <p>1.4无线网络分类14</p> <p>1.5计算机网络和无线网络应用16</p> <p>1.6计算机网络技术进展18</p> <p>1.7相关标准化和权威组织20</p> <p>1.8本书概要23</p> <p>习题24</p> <p>深度学习24</p> <p>参考文献24第2章无线通信和网络仿真技术基础26</p> <p>2.1无线电频谱26</p> <p>2.2无线传输介质和方式28</p> <p>2.3损耗和衰落30</p> <p>2.4调制33</p> <p>2.5扩频35</p> <p>2.6复用和多址38</p> <p>2.7天线40</p> <p>2.8MIMO43</p> <p>2.9认知无线电44</p> <p>2.10可见光通信和激光通信46</p> <p>2.11无线充电48</p> <p>2.12网络仿真技术简介49</p> <p>2.13NS2基础知识52</p> <p>2.13.1NS2的获取和安装52</p> <p>2.13.2NS2的基本框架52</p> <p>2.13.3NS2的简单语法53</p> <p>2.13.4NS2主要类库介绍56</p> <p>2.14用NS2进行无线网络仿真57</p> <p>2.15构建网络仿真环境和无线信号测量实验58</p> <p>习题59</p> <p>深度学习59</p> <p>参考文献59第3章无线局域网61</p> <p>3.1无线局域网概述61</p> <p>3.2无线局域网的组成与服务64</p> <p>3.2.1无线局域网的组成64</p> <p>3.2.2无线局域网的拓扑结构65</p> <p>3.2.3无线局域网的服务67</p> <p>3.3IEEE 802.11协议体系结构68</p> <p>3.3.1IEEE 802.11协议标准简介68</p> <p>3.3.2IEEE 802.11ac标准的物理层规范70</p> <p>3.3.3IEEE 802.11ac标准的MAC层规范73</p> <p>3.3.4IEEE 802.11ad/ah/ax标准78</p> <p>3.4IEEE 802.11信道分配79</p> <p>3.4.1集中式管理环境的信道分配79</p> <p>3.4.2无协调环境的信道分配80</p> <p>3.4.3信道分配方案的挑战81</p> <p>3.5IEEE 802.11测量及工具81</p> <p>3.5.1IEEE 802.11测量的参数和步骤81</p> <p>3.5.2IEEE 802.11的典型测量工具82</p> <p>3.6其他无线局域网技术标准84</p> <p>3.7无线局域网的应用84</p> <p>3.7.1无线局域网的应用领域84</p> <p>3.7.2无线局域网应用于公众图书馆86</p> <p>3.7.3无线局域网应用于矿山采掘87</p> <p>3.7.4WiFi雷达和信道状态信息感知88</p> <p>3.8无线局域网的仿真实验89</p> <p>3.8.1隐藏节点问题仿真实验90</p> <p>3.8.2暴露节点问题仿真实验91</p> <p>3.9无线局域网的实测实验92</p> <p>习题93</p> <p>深度学习94</p> <p>参考文献94第4章无线城域网、无线广域网和蜂窝通信95</p> <p>4.1无线城域网和无线广域网概述95</p> <p>4.2IEEE 802.16(WiMax)标准96</p> <p>4.2.1IEEE 802.16简介96</p> <p>4.2.2IEEE 802.16的工作特性及关键技术97</p> <p>4.2.3IEEE 802.16协议体系结构98</p> <p>4.3IEEE 802.16(WiMax)工作场景99</p> <p>4.4IEEE 802.20技术标准101</p> <p>4.4.1IEEE 802.20的发展历程101</p> <p>4.4.2IEEE 802.20的组成与模型101</p> <p>4.4.3IEEE 802.20的性能和协议栈103</p> <p>4.5蜂窝移动通信的2G/3G/4G/5G技术简介104</p> <p>4.5.1蜂窝移动通信技术概述105</p> <p>4.5.22G技术105</p> <p>4.5.33G技术106</p> <p>4.5.44G/LTE技术106</p> <p>4.5.55G技术108</p> <p>4.6无线城域网、无线广域网和蜂窝移动通信的应用111</p> <p>4.7无线城域网和蜂窝移动通信的实验115</p> <p>习题116</p> <p>深度学习117</p> <p>参考文献117第5章卫星网络和空天信息网络118</p> <p>5.1卫星网络概述118</p> <p>5.2卫星网络原理124</p> <p>5.3典型的卫星网络系统130</p> <p>5.4移动卫星系统通信标准和网络设计132</p> <p>5.5卫星网络系统的应用135</p> <p>5.6卫星网络的发展前景137</p> <p>5.7卫星网络的仿真实验138</p> <p>5.8空天信息网络143</p> <p>习题146</p> <p>深度学习146</p> <p>参考文献146第6章无线自组织网络148</p> <p>6.1Ad Hoc网络概述148</p> <p>6.2MANET体系结构150</p> <p>6.3MANET路由协议151</p> <p>6.3.1MANET路由概述151</p> <p>6.3.2MANET路由协议分类152</p> <p>6.3.3MANET的典型路由协议154</p> <p>6.4MANET的其他技术161</p> <p>6.5无线网状网161</p> <p>6.6Ad Hoc网络的应用163</p> <p>6.7MANET的仿真实验165</p> <p>习题168</p> <p>深度学习168</p> <p>参考文献168第7章无线传感器网络170</p> <p>7.1传感器技术简介170</p> <p>7.2无线传感器网络概述171</p> <p>7.3无线传感器网络的体系结构173</p> <p>7.4无线传感器网络的协议分析177</p> <p>7.4.1无线传感器网络的协议栈177</p> <p>7.4.2无线传感器网络的协议研究178</p> <p>7.4.3定向扩散路由协议179</p> <p>7.4.4Sensor MAC协议183</p> <p>7.5无线传感器网络的应用186</p> <p>7.5.1无线传感器网络的应用领域186</p> <p>7.5.2无线传感器网络的应用实例189</p> <p>7.6水声通信和水下无线传感器网络190</p> <p>7.7无线传感器网络的研究进展194</p> <p>7.8无线传感器网络的仿真实验197</p> <p>习题199</p> <p>深度学习200</p> <p>参考文献200第8章无线个域网201</p> <p>8.1无线个域网概述201</p> <p>8.2无线个域网的关键技术203</p> <p>8.3IEEE 802.15技术标准205</p> <p>8.3.1IEEE 802.15标准概览205</p> <p>8.3.2IEEE 802.15.3标准和无线超宽带技术205</p> <p>8.3.3IEEE 802.15.4标准207</p> <p>8.4无线个域网的协议209</p> <p>8.4.1蓝牙协议209</p> <p>8.4.2ZigBee协议210</p> <p>8.5ZigBee的协议体系结构213</p> <p>8.6无线个域网的应用215</p> <p>8.6.1UWB技术的应用215</p> <p>8.6.2应用ZigBee的超市电子秤系统215</p> <p>8.7无线个域网的仿真实验216</p> <p>8.8无线个域网的实测实验219</p> <p>习题220</p> <p>深度学习221</p> <p>参考文献221</p> <p>第9章物联网222</p> <p>9.1物联网概述222</p> <p>9.2物联网的标准化、架构和中间件224</p> <p>9.3物联网的支撑技术226</p> <p>9.4物联网硬件平台229</p> <p>9.5物联网的操作系统230</p> <p>9.6物联网的技术协议232</p> <p>9.6.1网络层的6LoWPAN协议232</p> <p>9.6.2路由层的低功耗有损网络路由协议RPL236</p> <p>9.6.3物联网的传输协议240</p> <p>9.6.4应用层的受限应用协议CoAP240</p> <p>9.6.5MQTT和服务发现协议244</p> <p>9.7物联网的应用245</p> <p>9.8低功耗广域物联网和窄带物联网248</p> <p>9.9物联网的实验251</p> <p>习题253</p> <p>深度学习253</p> <p>参考文献254</p> <p>第10章无线车载网络和智能交通255</p> <p>10.1智能交通系统和无线车载网络概述255</p> <p>10.2车内网络255</p> <p>10.3无线车载网络的应用分类和要求259</p> <p>10.4智能交通系统组成、架构标准和应用260</p> <p>10.5IEEE 802.11p协议265</p> <p>10.6无线车载网络的技术挑战和研究进展267</p> <p>10.7无人驾驶汽车简介273</p> <p>10.8无线车载网络的仿真实验274</p> <p>习题276</p> <p>深度学习277</p> <p>参考文献277</p> <p>第11章无线体域网、室内定位和家居网278</p> <p>11.1无线体域网278</p> <p>11.1.1无线体域网简介278</p> <p>11.1.2无线体域网的技术要求279</p> <p>11.1.3IEEE 802.15.6协议标准280</p> <p>11.1.4WBAN的路由、QoS和**性286</p> <p>11.2无线室内定位288</p> <p>11.2.1无线室内定位概述288</p> <p>11.2.2无线室内定位技术和评价标准289</p> <p>11.2.3基于无线射频的室内定位应用系统292</p> <p>11.2.4使用其他技术的无线室内定位系统295</p> <p>11.3无线家居网297</p> <p>11.3.1无线家居网的组成和特点297</p> <p>11.3.2无线家居网的典型技术299</p> <p>11.3.3无线家居网协议的层次结构300</p> <p>11.3.4无线家居网的应用示例302</p> <p>11.4无线室内定位的仿真实验302</p> <p>11.5无线室内定位的实测实验304</p> <p>11.6无线体域网监测系统实验304</p> <p>习题305</p> <p>深度学习305</p> <p>参考文献305</p> <p>第12章无线网络**307</p> <p>12.1网络**概述307</p> <p>12.1.1网络**威胁307</p> <p>12.1.2网络**防御技术309</p> <p>12.2无线网络**的简史310</p> <p>12.3无线网络的**威胁311</p> <p>12.4无线网络攻击的防御方案314</p> <p>12.5无线局域网的**技术315</p> <p>12.6移动自组织网络的**技术318</p> <p>12.7物联网的**和隐私321</p> <p>12.8无线网络**的仿真实验323</p> <p>12.9无线网络**技术的发展趋势326</p> <p>习题326</p> <p>深度学习327</p> <p>参考文献327</p> <p>附录A相关术语缩略语328</p> <p>附录B配套实验指南332</p>显示全部信息前 言
前言Foreword<br />前言Foreword<br />网络结合了计算机、通信、微电子等技术,是IT领域*重要的分支之一,对人类生活产生了深远影响。从1969年ARPANET诞生至今,网络技术不断发展演进,逐渐呈现出两大发展趋势: 高速和无线。“高速”指在光纤等技术支撑下,网络带宽和流量日益扩大,而“无线”则突出泛在性、移动性、灵活性。国内高校IT各专业的本专科生和研究生开设“计算机网络”课程已有多年,许多前辈学者如Tanenbaum、Kurose、谢希仁、吴功宜等撰写的各种经典教材已得到广泛采用。但在“计算机网络”课程中以讲解有线网络知识为主,无线网络一般只占极少部分,或由学生自学。然而,随着技术的发展,无线网络已无处不在,越来越多的终端设备(笔记本电脑、平板电脑、手机、传感器等)通过无线连接网络。而突破了线缆束缚之后,无线网络本身的发展呈现了多元化特点,从*初的无线局域网扩展到无线城域网、无线广域网、无线体域网、无线个域网、无线自组织网络、无线传感网、物联网、无线车载网等,未来发展不可限量。如果不经系统学习,广大同学会对纷繁复杂的无线网络原理和技术特点等感到困惑。所以,开设一门单独的“无线网络”课程在今天而言已很有必要。目前全国越来越多的高校已陆续开设本课程,但占全国高校总体比例仍不高。我们希望在广大同仁的共同努力下,能有更多学校和专业开设这门课程,能有更多学生修读这门课程。目前系统介绍无线网络技术的高校教材较少,希望本书能促进相关教学工作,为专业课程改革提供帮助。本书针对每种无线网络技术,内容编排循序渐进。先阐述基本概念和原理,接着介绍应用,然后提供实验示例供操作练习,并附有习题、深度学习和参考文献。附录A汇集了部分相关专业术语。附录B提供了配套实验指南,便于教学安排。本书**版于2011年出版,第二版于2014年出版,迄今已被全国超过150所高校选用。许多教师和同学反馈了大量意见和建议,在此谨致谢意。本次理论内容修订一是结合技术进步,新增了部分内容,如4G/5G蜂窝网络、空天信息网络、水声传感网、物联网等;二是突出教学的针对性,**剖析了若干主流协议,如IEEE 802.11ac、IEEE 802.15.4、ZigBee、6LoWPAN、CoAP、RPL、IEEE 802.15.6等。实验内容修订则尽量为各种不同无线网络技术都提供相关实验,考虑实验环境、操作可行性、低成本投入等因素,采用“仿真 实测”的思路,设计了30项配套实验。一是仿真。通过权威网络仿真软件,利用普通PC平台,进行各种无线网络实验,减少场地、设备等的影响。学生还可进一步通过仿真动画演示功能直观形象地了解各种无线网络协议的原理和功能,强化学习效果。二是实测。选择部分有代表性的实验,如无线信号测量、配置管理WiFi、RFID/NFC读写、嵌入式系统配置、烧录传感器节点、组建户外传感网、室内定位等,从板卡、芯片到软件,类似DIY一般,提供了完整设计和操作过程,以帮助学生提高动手能力。通过学习本书,读者能了解无线网络技术的全貌,理解和熟悉各种主流技术的基本原理和功能,接触和掌握网络仿真和嵌入式应用系统的设计开发,为从事网络工程、网络管理、物联网应用开发等相关领域工作打下良好基础。本书可作为本科生、硕士生、在职研究生等修读“无线网络”相关课程的教材,内容可满足32~64学时的教学安排。建议安排32~48个理论学时,其中部分内容较为深入和前沿(在相应标题上加号,**硕士生层次使用),可根据学生情况予以节选。建议安排*多24个实验学时,具体实验项目见附录B,可结合实际自行筛选。本书也可作为“计算机网络”等课程的补充参考书,或作为课程设计、毕业设计、学生科研及工程技术人员开发工作的参考用书。本书配套电子资源包括PPT课件、习题答案、演示动画、实验环境镜像、实验手册、源码、实验说明、结果分析等内容,读者可在清华大学出版社网站免费下载。本书涉及内容较多,我们在编写过程中查阅了大量参考文献,得到了许多有益的启示和帮助,在此向这些文献的作者们表示感谢。读者可根据需要查阅这些源文献,进一步深入学习无线网络技术和应用的前沿发展。在本书修订过程中,苏成龙、路金明、张超、邓珂、高子航等同学参与了部分实验制作、文字绘图工作。本书的编写得到了金明、王晓东等老师的帮助和建议。本书的出版得到了浙江省移动网络应用技术**实验室、宁波市科技创新团队、浙江省高等教育课堂教学改革项目、宁波大学研究生**示范课程等的支持。作者在此谨致谢意。由于我们学识有限,本书可能存在许多不足,敬请读者不吝赐教,请将意见和建议发给jinguang@nbu.edu.cn和jiangxianliang@zju.edu.cn。也欢迎访问我们的“无线网络技术教学研究平台”(http://www.thinkmesh.net/wireless/)。<br />金光江先亮于2016岁末显示全部信息媒体评论评论免费在线读第5章chapter5

目录Contents
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

全面、系统介绍无线网络领域各项技术的高等学校教学用书,可满足总学时32~64学时,其中32~48理论学时,0~24实验学时,可根据实际自行调整。? 内容涉及无线通信和网络仿真基础、无线局域网、无线城域网和无线广域网、蜂窝移动通信、卫星网络和空天信息网络、无线自组织网、无线传感网、无线个域网、物联网、无线车载网、无线体域网、无线室内定位、无线家居网、无线网络**等。? 深入剖析IEEE 802.11 ac、AODV、IEEE 802.15.4、ZigBee、6LoWPAN、CoAP、RPL、IEEE 802.15.6等典型协议。? 电子资源包括课件PPT、实验环境镜像、实验手册、仿真实例源码、演示动画、习题答案、教研网站平台等,可从出版社网站自行下载。? 30项配套实验,一部分仿真实验基于NS2平台,PC机即可完成,另一部分实测实验主要基于各种低成本的软硬件和嵌入式系统。? 可作为网络工程、物联网、计算机、通信、电子、自动化、信息**等IT专业的本科生、硕士生、在职研究生、工程技术人员的教学用书或参考书。