寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

前言

在過(guò)去的數(shù)十年，均線(xiàn)通信技術(shù)經(jīng)歷了巨大的技術(shù)變革和演變，對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)力產(chǎn)生了前所未有的搶劫作。以完整化、多媒體化、個(gè)性化為特征的移動(dòng)住處型業(yè)務(wù)，成為公眾均線(xiàn)通信持續(xù)高速發(fā)展的新動(dòng)力，同時(shí)也對(duì)未來(lái)移動(dòng)偏偏技術(shù)的發(fā)展提出了巨大的挑戰(zhàn)。公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)廣域覆蓋能力強(qiáng)，具有優(yōu)秀的移動(dòng)漫游能力和服務(wù)質(zhì)量保障，但其數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較低；WiMAX、WLAN等寬帶拉入技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸能力，但其覆蓋范圍有限、溫游能力存在不足。因此，需要把不同的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行融合，使其相互補(bǔ)充、揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)對(duì)窨的多層次充分覆蓋，滿(mǎn)足人們的不物質(zhì)文化需求。為此，新一代寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。

內(nèi)容概要

本書(shū)論述了寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要闡述寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)、物理層傳輸技術(shù)、協(xié)議規(guī)范、主要無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無(wú)線(xiàn)資源管理、安全、業(yè)務(wù)架構(gòu)等。全書(shū)共分10章，內(nèi)容包括：寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信的特點(diǎn)及其演進(jìn)和發(fā)展，寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)物理層所涉及的主要傳輸技術(shù)，寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信中主要無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的MAc協(xié)議原理及IEEE 802．11MAC性能分析和優(yōu)化，寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信的移動(dòng)IP技術(shù)和主要路由算法，自組織網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)及其在寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信中的應(yīng)用，無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及其協(xié)議發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用，寬帶無(wú)線(xiàn)資源管理的相關(guān)技術(shù)原理，Qos及網(wǎng)絡(luò)管理，通信安全技術(shù)，寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信中的業(yè)務(wù)環(huán)境和架構(gòu)。    本書(shū)可作為寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員、研究人員、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員、管理人員、優(yōu)化與維護(hù)人員，以及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考資料。

書(shū)籍目錄

前言第1章  概論  1.1  引言  1.2  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)要求及研究對(duì)象    1.2.1  系統(tǒng)要求    1.2.2 研究對(duì)象  1.3  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)    1.3.1  移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)    1.3.2  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)  1.4  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)  1.5  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的國(guó)際背景    1.5.1  國(guó)際研究狀況    1.5.2  區(qū)域性研究狀況    1.5.3  標(biāo)準(zhǔn)化研究狀況  1.6  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)  1.7  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第2章  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)的物理層傳輸技術(shù)  2.1  自適應(yīng)編碼與調(diào)制技術(shù)  2.2  多址技術(shù)    2.2.1  OFDM技術(shù)    2.2.2  MC—CDMA技術(shù)  2.3  多天線(xiàn)技術(shù)    2.3.1  MIMC）技術(shù)    2.3.2  智能天線(xiàn)技術(shù)  2.4  超寬帶（UwB）技術(shù)  2.5  多用戶(hù)協(xié)作分集技術(shù)  2.6  長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）物理層技術(shù)  2.7  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第3章  寬帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)媒體接入控制  3.1  wIAN的增強(qiáng)分布式協(xié)調(diào)功能  3.2  Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議    3.2.1  載波偵聽(tīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)    3.2.2  與上層交互  3.3  無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議    3.3.1  sMAC協(xié)議概述    3.3.2  協(xié)同休眠    3.3.3  串音避免和消息傳遞  3.4  IEEE 802.11MAC性能分析及優(yōu)化    3.4.1  IEEE介質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)      3.4.2  MAC協(xié)議優(yōu)化例證算法      3.4.3  MAC協(xié)議優(yōu)化算法定量性能分析    3.4.4  MAc協(xié)議優(yōu)化算法仿真實(shí)驗(yàn)分析  3.5  IEEE 802.16 MAC協(xié)議      3.5.1  IEEE 802.16協(xié)議棧參考模型      3.5.2  MAC層支持的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)    3.5.3  MAC層協(xié)議原理  3.6  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第4章  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信的移動(dòng)IP技術(shù)及路由算法  4.1  移動(dòng)IP技術(shù)    4.1.1  移動(dòng)IP的概述    4.1.2  移動(dòng)IP的功能實(shí)體及工作原理    4.1.3  移動(dòng)IPv4技術(shù)    4.1.4  移動(dòng)IPv6技術(shù)    4.1.5  IPv6和IPv4之間的通信機(jī)制和方法  4.2  路由算法    4.2.1  基本概念    4.2.2  最短路徑路由算法    4.2.3  距離矢量路由算法    4.2.4  鏈路狀態(tài)路由算法    4.2.5  移動(dòng)IP組播路由算法  4.3  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第5章  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信中的自組織網(wǎng)絡(luò)  5.1  概述    5.1.1  自組織理論    5.1.2  自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及現(xiàn)狀    5.1.3  自組織網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及定義    5.1.4  自組織網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)  5.2  自組織網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)    5.2.1  自組織路由技術(shù)      5.2.2  基于鏈路可靠性的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議    5.2.3  自組織TcP協(xié)議    5.2.4  自組織QOS保證技術(shù)    5.2.5  基于自組織的P2P技術(shù)    5.2.6  網(wǎng)絡(luò)自管理技術(shù)      5.2.7  自組織網(wǎng)絡(luò)的廣播技術(shù)  5.3  自組織技術(shù)在寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信中的應(yīng)用    5.3.1  技術(shù)應(yīng)用    5.3.2  自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域  5.4  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第6章  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)  6.1  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)概述  6.2  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)特征    6.2.1  與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別    6.2.2  無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的限制    6.2.3  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)  6.3  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)    6.3.1  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、覆蓋和連接    6.3.2  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧  6.4  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)-    6.4.1  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議    6.4.2  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS保證技術(shù)    6.4.3  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)    6.4.4  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)    6.4.5  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)同步管理機(jī)制  6.5  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)    6.5.1  IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)    6.5.2  ZigBee無(wú)線(xiàn)技術(shù)  6.6  無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用    6.6.1  軍事應(yīng)用    6.6.2  生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)    6.6.3  交通管理    6.6.4  醫(yī)療健康應(yīng)用    6.6.5  空間探測(cè)應(yīng)用    6.6.6  農(nóng)業(yè)應(yīng)用  6.7  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第7章  無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源控制與分配管理  7.1  無(wú)線(xiàn)資源管理概述  7.2  接人控制機(jī)制與切換技術(shù)    7.2.1  接入控制概述    7.2.2  CAC政策性能評(píng)價(jià)    7.2.3  接入控制門(mén)限的選擇    7.2.4  切換的基本過(guò)程      7.2.5  切換技術(shù)  7.3  信道分配    7.3.1  固定信道分配技術(shù)    7.3.2  動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)    7.3.3  信道分配技術(shù)示例研究    7.3.4  3GTDD中信道分配  7.4  應(yīng)用實(shí)例——單級(jí)系統(tǒng)    7.4.1  系統(tǒng)模型    7.4.2  數(shù)據(jù)吞吐量求解      7.4.3  性能分析    7.4.4  實(shí)現(xiàn)問(wèn)題  7.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第8章  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)Q0s及網(wǎng)絡(luò)管理  8.1  QoS管理    8.1.1  QoS概述    8.1.2  移動(dòng)環(huán)境下的QoS      8.1.3  QoS服務(wù)體系結(jié)構(gòu)    8.1.4  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中QOS的要求    8.1.5  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)QoS保證技術(shù)  8.2  網(wǎng)絡(luò)管理    8.2.1  網(wǎng)絡(luò)管理概述    8.2.2  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理的基本要求    8.2.3  簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議    8.2.4  分布式網(wǎng)絡(luò)管理      8.2.5  基于移動(dòng)代理的網(wǎng)絡(luò)管理    8.2.6  基于策略的網(wǎng)絡(luò)管理  8.3  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第9章  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信安全  9.1  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全概述  9.2  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全威脅和需求    9.2.1  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全問(wèn)題    9.2.2  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全需求    9.2.3  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全機(jī)制的制定策略   9.3  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全體系設(shè)計(jì)    9.3.1  寬帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的抽象    9.3.2  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全體系結(jié)構(gòu)  9.4  網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制的基本技術(shù)    9.4.1  加密與解密    9.4.2  消息認(rèn)證    9.4.3  公開(kāi)密鑰基礎(chǔ)設(shè)施  9.5  移動(dòng)IP的安全問(wèn)題    9.5.1  移動(dòng)IP的安全分析    9.5.2  移動(dòng)IP的安全解決方案  9.6  自組織網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)    9.6.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及安全威脅    9.6.2  控制層安全    9.6.3  數(shù)據(jù)層安全    9.6.4  密鑰管理安全  9.7  傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)    9.7.1  傳感器網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議    9.7.2  傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理    9.7.3  傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由技術(shù)  9.8  安全管理應(yīng)用領(lǐng)域    9.8.1  GSM網(wǎng)絡(luò)中的安全管理    9.8.2  UMTs中的安全管理    9.8.3  UMTs/wLAN互連的安全體系結(jié)構(gòu)  9.9  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第10章  寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)環(huán)境與架構(gòu)  10.1  概述  10.2  移動(dòng)通信業(yè)務(wù)環(huán)境    10.2.1  移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)融合    10.2.2  基于IMS的業(yè)務(wù)環(huán)境    10.2.3  下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的業(yè)務(wù)供給環(huán)境    10.2.4  Parlay協(xié)議/OSA    10.2.5  OMA開(kāi)放業(yè)務(wù)環(huán)境  10.3  移動(dòng)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架    10.3.1  概述    10.3.2  B3G的業(yè)務(wù)架構(gòu)    10.3.3  IMS業(yè)務(wù)體系架構(gòu)    10.3.4  MSF的開(kāi)放性業(yè)務(wù)體系架構(gòu)    10.3.5  下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的業(yè)務(wù)架構(gòu)    10.3.6  無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)  10.4  業(yè)務(wù)模型和應(yīng)用  10.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

1章 概論無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)不斷創(chuàng)新的過(guò)程。隨著Internet的迅速發(fā)展和個(gè)人對(duì)數(shù)據(jù)通信需求的快速增長(zhǎng)，促使全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)三大趨勢(shì)：無(wú)線(xiàn)化、寬帶化和IP化?；ヂ?lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的需求，無(wú)線(xiàn)寬帶移動(dòng)用戶(hù)的數(shù)量在全球也將呈逐步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在眾多的寬帶技術(shù)中，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為近年來(lái)通信技術(shù)領(lǐng)域的最大亮點(diǎn)，是構(gòu)成未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要組成部分。1.1 引言隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，移動(dòng)用戶(hù)的迅速增長(zhǎng)，人們對(duì)移動(dòng)通信的各種需求也與日俱增。從業(yè)務(wù)量預(yù)測(cè)來(lái)看，2010年，預(yù)計(jì)面向話(huà)音業(yè)務(wù)的用戶(hù)數(shù)量將增長(zhǎng)1.5倍，多媒體業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)2倍；而在2010年以后，語(yǔ)音類(lèi)業(yè)務(wù)將停止增長(zhǎng)，多媒體業(yè)務(wù)迅速膨脹。從整個(gè)上下行鏈路看，話(huà)音業(yè)務(wù)量和多媒體業(yè)務(wù)量的比率將達(dá)到1：2。可見(jiàn)，用戶(hù)對(duì)高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及多媒體業(yè)務(wù)的需求迫切，現(xiàn)存的移動(dòng)通信必然向著能夠支持更高速率多媒體業(yè)務(wù)的寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信發(fā)展。第三代移動(dòng)通信的目標(biāo)是面向高速數(shù)據(jù)和多媒體應(yīng)用，它能支持從話(huà)音到分組數(shù)據(jù)再到多媒體業(yè)務(wù)，國(guó)際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）規(guī)定的3G系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)傳輸速率的最低要求是：在高速運(yùn)動(dòng)情況下（如汽車(chē)上）提供l44Kb/s速率的多媒體業(yè)務(wù)；在低速運(yùn)動(dòng)情況下（如步行時(shí)）提供384Kb/s速率的多媒體業(yè)務(wù)；在室內(nèi)固定情況下提供2Mb/s速率的多媒體業(yè)務(wù)。3G要比2G優(yōu)越得多，但3G仍然遺留了一些尚未解決的問(wèn)題，其局限性主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①難以支持更高速率的業(yè)務(wù)。各種不同Qos和性能要求的高速業(yè)務(wù)之間過(guò)多的干擾，使得采用碼分多址（codedivisionmultipleaccess，CDMA）技術(shù)的3G系統(tǒng)難以支持更高速率的業(yè)務(wù)，無(wú)法滿(mǎn)足人們對(duì)未來(lái)高帶寬業(yè)務(wù)的爆炸性要求。②在支持下一代的Internet協(xié)議（IPv6）方面存在困難。IPv6能滿(mǎn)足龐大的3G設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址的需求，但在現(xiàn)有3G系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn)支持新版本的Internet協(xié)議（IPv6）。③頻譜資源的缺乏和帶寬飽和。在12GHz頻段附近分配給3G系統(tǒng)使用的可用帶寬不久將飽和，而使用時(shí)分多址方式又受到無(wú)線(xiàn)管理部門(mén)的限制。④要實(shí)現(xiàn)在不同頻段間的不同業(yè)務(wù)環(huán)境中的漫游顯得很困難。

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