无线移动通信系统(第四版)

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内容简介: 本书系统、全面地介绍了无线移动通信的基本理论。在阐述了概率论、数理统计、排队论与话务理论之后,逐步分析了无线移动通信所涉及的各个主题,包括无线移动信号的传输、信道编码技术、蜂窝的基本概念、多路无线接入、多址技术、调制技术、信道分配技术、通信系统的设计、网络协议、现有的蜂窝系统、IEEE 802系列技术、Ad Hoc网络与传感器网络、无线网络的安全性问题与隐私问题、卫星通信系统,并在最后一章介绍了近年来无线移动领域的最新进展。为了加强对书中概念的理解,各章都给出了开拓思维的实验与开放性项目。

目录: 第1章 绪论
1.1 蜂窝系统的发展史
1.2 蜂窝系统的特点
1.3 蜂窝系统基础
1.4 蜂窝系统的基础设施
1.5 网络协议
1.6 IEEE 802.11
1.7 Ad Hoc网络
1.8 传感器网络
1.9 无线MAN、 LAN、 BAN和PAN
1.10 无线网络的安全性和隐私
1.11 卫星系统
1.12 近年来的研究进展
1.13 本书的章节安排
1.14 参考文献
1.15 习题
第2章 概率、 统计与话务理论
2.1 引言
2.2 概率与统计的基本理论
2.2.1 随机变量
2.2.2 累积分布函数
2.2.3 概率密度函数
2.2.4 期望值、 n阶矩、 n阶中心矩、 方差
2.2.5 一些重要的分布
2.2.6 多个随机变量
2.3 话务理论
2.3.1 泊松到达模型
2.4 基本排队系统
2.4.1 什么是排队论
2.4.2 排队论的基础
2.4.3 肯德尔记号
2.4.4 利特尔法则
2.4.5 马尔可夫过程
2.4.6 增消过程
2.4.7 M/M/1/∞排队系统
2.4.8 M/M/S/∞排队系统
2.4.9 M/G/1/∞排队系统
2.5 小结
2.6 参考文献
2.7 习题
第3章 移动无线信道的传输特性
3.1 引言
3.2 无线电波的种类
3.3 传输机制
3.4 自由空间的传输特性
3.5 地面传输
3.6 路径损耗
3.7 慢衰落
3.8 快衰落
3.8.1 信号包络的统计特性
3.8.2 瞬时幅度的特性
3.9 多普勒效应
3.10 时延扩展
3.11 码间干扰
3.12 相干带宽
3.13 同频干扰
3.14 小结
3.15 参考文献
3.16 实验
3.17 开放性项目
3.18 习题
第4章 信道编码与差错控制
4.1 引言
4.2 线性分组码
4.3 循环码
4.4 循环冗余校验
4.5 卷积码
4.6 交织器
4.7 Turbo码
4.8 ARQ技术
4.8.1 停等式ARQ方案
4.8.2 返回N帧的ARQ方案
4.8.3 选择性重传ARQ方案
4.9 小结
4.10 参考文献
4.11 实验
4.12 开放性项目
4.13 习题
第5章 蜂窝系统的相关概念
5.1 引言
5.2 小区所属的范围
5.3 信号的强度与小区参数
5.4 小区的容量
5.5 频率复用
5.6 如何构成簇
5.7 同频干扰
5.8 小区分裂
5.9 小区扇形化
5.10 小结
5.11 参考文献
5.12 实验
5.13 开放性项目
5.14 习题
第6章 多路无线接入技术
6.1 引言
6.2 多路无线接入协议
6.3 竞争型协议
6.3.1 纯ALOHA
6.3.2 时隙ALOHA
6.3.3 CSMA
6.3.4 CSMA/CD
6.3.5 CSMA/CA
6.4 CSMA/CD与CSMA/CA的比较
6.5 小结
6.6 参考文献
6.7 实验
6.8 开放性实验
6.9 习题
第7章 多址技术
7.1 引言
7.2 多址技术的概念与模型
7.2.1 FDMA
7.2.2 TDMA
7.2.3 CDMA
7.2.4 OFDM
7.2.5 SDMA
7.2.6 多址技术的比较
7.3 调制技术
7.3.1 幅度调制
7.3.2 调频
7.3.3 FSK
7.3.4 相移键控
7.3.5 四相相移键控
7.3.6 π/4-QPSK
7.3.7 正交幅度调制
7.3.8 16QAM
7.4 小结
7.5 参考文献
7.6 实验
7.7 开放性项目
7.8 习题
第8章 信道的分配
8.1 引言
8.2 静态信道分配与动态信道分配
8.3 固定信道分配
8.3.1 简单的信道借用方案
8.3.2 复杂的信道借用方案
8.4 动态信道分配
8.4.1 集中式动态信道分配方案
8.4.2 分布式动态信道分配方案
8.5 信道的混合分配方案
8.5.1 信道的混合分配方案
8.5.2 信道弹性分配方案
8.6 特殊系统结构的信道分配
8.6.1 一维系统的信道分配
8.6.2 复用分区时的信道分配
8.6.3 各个小区重叠时的信道复用
8.7 系统的建模
8.7.1 基本建模
8.7.2 预留信道的建模
8.8 小结
8.9 参考文献
8.10 实验
8.11 开放性项目
8.12 习题
第9章 移动通信系统
9.1 引言
9.2 蜂窝系统的基础设施
9.3 注册
9.4 切换参数与基本支持
9.4.1 影响切换的参数
9.4.2 切换的基本支持技术
9.5 对漫游的支持
9.5.1 归属地代理、 异地代理、 移动IP
9.5.2 骨干路由器中的路由变更
9.6 组播
9.7 超宽带技术
9.7.1 UWB系统的特性
9.7.2 UWB信号的传输
9.7.3 UWB技术的现状及其应用
9.7.4 UWB与扩频技术之间的区别
9.7.5 UWB技术的优点
9.7.6 UWB技术的缺点
9.7.7 UWB技术面临的难题
9.7.8 未来的发展方向
9.8 毫微微蜂窝网络
9.8.1 技术特性
9.8.2 棘手的问题
9.9 小结
9.10 参考文献
9.11 实验
9.12 开放性项目
9.13 习题
第10章 网络协议
10.1 引言
10.1.1 第1层: 物理层
10.1.2 第2层: 数据链路层
10.1.3 第3层: 网络层
10.1.4 第4层: 传输层
10.1.5 第5层: 会话层
10.1.6 第6层: 表示层
10.1.7 第7层: 应用层
10.2 TCP/IP协议
10.2.1 物理层与数据链路层
10.2.2 网络层
10.2.3 TCP
10.2.4 应用层
10.2.5 采用贝尔曼福德算法的路由选择
10.3 无线TCP
10.3.1 对无线TCP的需求
10.3.2 有线TCP的局限性
10.3.3 无线环境的解决方案
10.3.4 链路层协议
10.4 第6版网际协议
10.4.1 从IPv4转换到IPv6
10.4.2 IPv6的头部格式
10.4.3 IPv6的特性
10.4.4 IPv6与IPv4之间的区别
10.5 小结
10.6 参考文献
10.7 实验
10.8 开放性项目
10.9 习题
第11章 现有的无线系统
11.1 引言
11.2 AMPS
11.2.1 AMPS的特性
11.2.2 AMPS系统的运行
11.2.3 AMPS电话系统的一般流程
11.3 IS-41
11.3.1 简介
11.3.2 支持的各项处理过程
11.4 GSM
11.4.1 频带与信道
11.4.2 GSM的帧结构
11.4.3 GSM系统采用的识别号码
11.4.4 GSM系统的接口、 平面和层
11.4.5 切换
11.4.6 短信服务
11.5 IS-95
11.5.1 功率控制
11.6 IMT-2000
11.6.1 国际上的频谱分配方案
11.6.2 第三代蜂窝系统提供的业务
11.6.3 统一的第三代系统无线移动通信
11.6.4 多媒体信息服务
11.6.5 通用移动通信系统
11.7 小结
11.8 参考文献
11.9 习题
第12章 IEEE 802.11技术与无线接入点
12.1 引言
12.2 信息的下行传输
12.3 上行链路的信息传输
12.3.1 上行链路上含有RTS/CTS的信息传输
12.4 802.11系列协议的变体
12.4.1 IEEE 802.11b
12.4.2 IEEE 802.11g
12.4.3 IEEE 802.11n
12.4.4 IEEE 802.11ac
12.5 飞机上的WiFi接入
12.6 小结
12.7 参考文献
12.8 实验
12.9 开放性项目
12.10 习题
第13章 Ad Hoc网络
13.1 引言
13.2 MANET的特性
13.3 应用
13.4 路由选择
13.4.1 路由选择的要求
13.4.2 路由选择的分类
13.5 表驱动式路由选择协议
13.5.1 目的节点序列距离矢量路由
13.5.2 MANET中簇的构成
13.5.3 簇首的选择
13.5.4 簇首网关交换路由
13.5.5 无线路由协议
13.6 按需路由选择
13.6.1 Ad Hoc按需距离矢量路由选择
13.6.2 动态源路由协议
13.6.3 临时排序路由算法
13.6.4 基于联合的路由选择协议
13.6.5 基于信号稳定性的路由选择
13.7 混合式的路由协议
13.7.1 区域路由选择协议
13.7.2 鱼眼状态路由协议
13.7.3 具有组移动性的MANET的路标路由选择
13.7.4 位置辅助路由选择
13.7.5 方位辅助定向泛洪
13.7.6 相对距离微发现Ad Hoc路由选择
13.7.7 能量感知路由协议
13.8 多径路由选择协议
13.8.1 移动Ad Hoc网络中的按需多径路由协议
13.8.2 Ad Hoc按需距离矢量备份路由
13.8.3 分离多径路由
13.8.4 缓存和多径路由协议
13.8.5 邻接表多径路由
13.9 车域网
13.10 网络仿真器
13.10.1 ns-2和ns-3
13.10.2 其他的网络仿真器
13.11 小结
13.12 参考文献
13.13 实验
13.14 开放性项目
13.15 习题
第14章 传感器网络
14.1 引言
14.2 无线传感器网络固有的自适应动态特性
14.2.1 美国国防部高级研究计划局所做的WSN工作
14.2.2 WSN的其他应用
14.3 WSN的功能单元
14.4 感应区、 通信范围和传感器的配置
14.5 随机部署的传感器网络
14.6 在固定位置安放传感器
14.6.1 定期部署的传感器网络
14.7 网络特性
14.7.1 传感器网络的分类
14.7.2 WSN中MAC协议的基本原理
14.7.3 传感器网络中的平面路由选择协议
14.7.4 定向扩散
14.7.5 信息协商传感器协议
14.7.6 COUGAR
14.8 传感器网络中的分层路由选择
14.8.1 分簇式路由协议
14.8.2 低能量自适应分簇层次结构
14.8.3 门限敏感能量有效网络
14.8.4 周期性门限敏感、 能量有效传感器网络的自适应协议
14.9 设计传感器网络时碰到的问题
14.9.1 传感器的数据库
14.9.2 协同信息处理
14.9.3 传感器信息系统中的低功耗采集
14.9.4 传感器网络中的多径路由
14.9.5 服务差异化
14.9.6 多径路由差异化服务
14.9.7 能源洞问题
14.9.8 数据汇聚
14.9.9 操作系统的设计
14.10 小结
14.11 参考文献
14.12 实验
14.13 开放性项目
14.14 习题
第15章 无线LAN、 PAN、 BAN和MAN
15.1 引言
15.2 ETSI高性能局域网
15.3 家庭无线网络
15.4 Ricochet
15.5 无线个人局域网
15.6 IEEE 802.15.1(蓝牙)
15.6.1 蓝牙系统的结构
15.6.2 IEEE 802.15.3
15.6.3 IEEE 802.15.4
15.7 ZigBee
15.8 无线体域网
15.9 微波接入全球互通
15.9.1 MAC层
15.9.2 MAC层细节
15.9.3 特定业务会聚子层
15.9.4 公共部分子层
15.9.5 物理层
15.9.6 物理层细节
15.10 采用网状网络的WMAN
15.11 采用3GPP与长期演进(Long Term Evolution, LTE)的WMAN
15.12 采用长期演进和长期演进增强系统的WMAN
15.13 小结
15.14 参考文献
15.15 实验
15.16 开放性项目
15.17 习题
第16章 无线网络的安全性与隐私
16.1 引言
16.2 加密技术与解密技术
16.2.1 加密技术
16.3 无线通信系统的安全性
16.3.1 蜂窝电话的安全性
16.3.2 LTE网络的安全性
16.3.3 基于WiFi的AP网络的鉴权
16.3.4 Diffie-Hellman协议
16.3.5 椭圆曲线加密算法
16.4 防火墙与系统的安全性
16.5 移动自组网的安全性问题
16.5.1 安全性方法
16.5.2 入侵检测
16.5.3 MANET中IDS的指标
16.5.4 MANET中入侵检测与响应的移动代理
16.5.5 基于静态数据库的入侵检测体系结构
16.5.6 MANET中的簇入侵检测系统
16.5.7 记录模块
16.5.8 MANET中的自私
16.6 无线传感器网络的安全通信
16.6.1 随机配置的WSN中两个传感器节点之间建立共享对称密钥
16.6.2 用二元多项式在两个传感器之间创建共享密钥
16.6.3 入侵检测方案
16.7 分布式DoS攻击检测
16.7.1 协方差分析法
16.8 小结
16.9 参考文献
16.10 实验
16.11 开放性项目
16.12 习题
第17章 卫星系统
17.1 引言
17.2 卫星系统的类型
17.3 卫星系统的特性
17.4 卫星系统的基础设施
17.5 呼叫的建立过程
17.6 全球定位系统
17.6.1 GPS的局限性
17.6.2 GPS的受益者
17.7 高级GPS与增强型911
17.8 利用卫星接入因特网
17.9 小结
17.10 参考文献
17.11 实验
17.12 开放性项目
17.13 习题
第18章 无线技术的最新进展
18.1 引言
18.2 SIM卡
18.3 按键通话技术
18.3.1 PTT的网络技术
18.3.2 iDEN蜂窝网络中的PTT
18.3.3 非iDEN蜂窝网中的PTT: PoC
18.3.4 目前业务的局限性
18.4 RFID
18.5 认知无线电
18.6 综合业务系统的移动性与资源的管理
18.6.1 移动性管理
18.6.2 资源管理
18.6.3 资源管理的最新进展
18.7 双层可视化传感器网络
18.8 多媒体业务的各项要求
18.8.1 媒体编解码器
18.8.2 文件格式
18.8.3 超文本传输协议
18.8.4 媒体控制协议
18.8.5 会话发起协议
18.8.6 多媒体短信服务
18.9 定向天线与智能天线
18.9.1 天线的类型
18.9.2 智能天线与波束的产生
18.9.3 智能天线与空分复用多址
18.10 无线多节点网络中编码的应用
18.11 时滞容错网络与移动机会网络
18.12 第五代及以上的蜂窝系统
18.13 低功耗设计
18.14 可扩展标记语言
18.14.1 超文本标记语言与标记语言之间的关系
18.14.2 WML: 将XML用于无线手持设备
18.15 安卓、 iOS、 iPad、 iPhone和iPad
18.16 物联网、 万维物联网和社交网络
18.17 小结
18.18 参考文献
18.19 开放性问题
18.20 习题
附录 爱尔兰B表
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