寬帶無線移動通信網絡技術

前言

在過去的數十年，均線通信技術經歷了巨大的技術變革和演變，對人類生產力產生了前所未有的搶劫作。以完整化、多媒體化、個性化為特征的移動住處型業(yè)務，成為公眾均線通信持續(xù)高速發(fā)展的新動力，同時也對未來移動偏偏技術的發(fā)展提出了巨大的挑戰(zhàn)。公眾移動通信網絡廣域覆蓋能力強，具有優(yōu)秀的移動漫游能力和服務質量保障，但其數據傳輸速率相對較低；WiMAX、WLAN等寬帶拉入技術具有數據傳輸能力，但其覆蓋范圍有限、溫游能力存在不足。因此，需要把不同的無線網絡技術、移動通信技術進行融合，使其相互補充、揚長避短，實現對窨的多層次充分覆蓋，滿足人們的不物質文化需求。為此，新一代寬帶無線移動通信網絡應運而生。

內容概要

本書論述了寬帶無線移動通信系統(tǒng)，主要闡述寬帶無線移動通信系統(tǒng)的網絡演進、物理層傳輸技術、協(xié)議規(guī)范、主要無線網絡、網絡結構、無線資源管理、安全、業(yè)務架構等。全書共分10章，內容包括：寬帶無線移動通信的特點及其演進和發(fā)展，寬帶無線移動物理層所涉及的主要傳輸技術，寬帶無線移動通信中主要無線網絡的MAc協(xié)議原理及IEEE 802．11MAC性能分析和優(yōu)化，寬帶無線移動通信的移動IP技術和主要路由算法，自組織網絡的關鍵技術及其在寬帶無線移動通信中的應用，無線傳感網絡的體系結構、關鍵技術及其協(xié)議發(fā)展趨勢和應用，寬帶無線資源管理的相關技術原理，Qos及網絡管理，通信安全技術，寬帶無線移動通信中的業(yè)務環(huán)境和架構。    本書可作為寬帶無線移動通信領域專業(yè)技術人員、研究人員、網絡設計人員、管理人員、優(yōu)化與維護人員，以及高等院校相關專業(yè)師生的參考資料。

書籍目錄

前言第1章  概論  1.1  引言  1.2  寬帶無線移動通信網絡的系統(tǒng)要求及研究對象    1.2.1  系統(tǒng)要求    1.2.2 研究對象  1.3  寬帶無線移動通信網絡系統(tǒng)結構    1.3.1  移動通信系統(tǒng)的演進    1.3.2  寬帶無線移動通信網絡系統(tǒng)  1.4  寬帶無線移動通信網絡的特點  1.5  寬帶無線移動通信網絡的國際背景    1.5.1  國際研究狀況    1.5.2  區(qū)域性研究狀況    1.5.3  標準化研究狀況  1.6  寬帶無線移動通信網絡面臨的挑戰(zhàn)  1.7  本章小結  參考文獻第2章  寬帶無線移動通信網的物理層傳輸技術  2.1  自適應編碼與調制技術  2.2  多址技術    2.2.1  OFDM技術    2.2.2  MC—CDMA技術  2.3  多天線技術    2.3.1  MIMC）技術    2.3.2  智能天線技術  2.4  超寬帶（UwB）技術  2.5  多用戶協(xié)作分集技術  2.6  長期演進（LTE）物理層技術  2.7  本章小結  參考文獻第3章  寬帶無線網絡自適應媒體接入控制  3.1  wIAN的增強分布式協(xié)調功能  3.2  Ad Hoc網絡的MAC協(xié)議    3.2.1  載波偵聽無線網絡    3.2.2  與上層交互  3.3  無線傳感網絡的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介質訪問控制技術      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)化算法仿真實驗分析  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層支持的網絡拓撲結構    3.5.3  MAC層協(xié)議原理  3.6  本章小結  參考文獻第4章  寬帶無線移動通信的移動IP技術及路由算法  4.1  移動IP技術    4.1.1  移動IP的概述    4.1.2  移動IP的功能實體及工作原理    4.1.3  移動IPv4技術    4.1.4  移動IPv6技術    4.1.5  IPv6和IPv4之間的通信機制和方法  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IP組播路由算法  4.3  本章小結  參考文獻第5章  寬帶無線移動通信中的自組織網絡  5.1  概述    5.1.1  自組織理論    5.1.2  自組織網絡發(fā)展及現狀    5.1.3  自組織網絡特點及定義    5.1.4  自組織網絡的體系結構  5.2  自組織網絡的關鍵技術    5.2.1  自組織路由技術      5.2.2  基于鏈路可靠性的Ad Hoc網絡路由協(xié)議    5.2.3  自組織TcP協(xié)議    5.2.4  自組織QOS保證技術    5.2.5  基于自組織的P2P技術    5.2.6  網絡自管理技術      5.2.7  自組織網絡的廣播技術  5.3  自組織技術在寬帶無線移動通信中的應用    5.3.1  技術應用    5.3.2  自組織網絡的應用領域  5.4  本章小結  參考文獻第6章  無線傳感器網絡  6.1  無線傳感器網絡概述  6.2  無線傳感器網絡特征    6.2.1  與現有網絡的區(qū)別    6.2.2  無線傳感器節(jié)點的限制    6.2.3  無線傳感器網絡的特點  6.3  無線傳感器網絡的體系結構    6.3.1  無線傳感器網絡拓撲結構、覆蓋和連接    6.3.2  無線傳感器網絡協(xié)議棧  6.4  無線傳感器網絡的關鍵技術-    6.4.1  無線傳感器網絡路由協(xié)議    6.4.2  無線傳感器網絡QoS保證技術    6.4.3  無線傳感器網絡數據融合技術    6.4.4  無線傳感器網絡定位技術    6.4.5  無線傳感器網絡同步管理機制  6.5  無線傳感器網絡技術相關標準    6.5.1  IEEE 802.15.4標準    6.5.2  ZigBee無線技術  6.6  無線傳感器網絡的應用    6.6.1  軍事應用    6.6.2  生態(tài)環(huán)境監(jiān)測    6.6.3  交通管理    6.6.4  醫(yī)療健康應用    6.6.5  空間探測應用    6.6.6  農業(yè)應用  6.7  本章小結  參考文獻第7章  無線網絡資源控制與分配管理  7.1  無線資源管理概述  7.2  接人控制機制與切換技術    7.2.1  接入控制概述    7.2.2  CAC政策性能評價    7.2.3  接入控制門限的選擇    7.2.4  切換的基本過程      7.2.5  切換技術  7.3  信道分配    7.3.1  固定信道分配技術    7.3.2  動態(tài)信道分配技術    7.3.3  信道分配技術示例研究    7.3.4  3GTDD中信道分配  7.4  應用實例——單級系統(tǒng)    7.4.1  系統(tǒng)模型    7.4.2  數據吞吐量求解      7.4.3  性能分析    7.4.4  實現問題  7.5  本章小結  參考文獻第8章  寬帶無線移動網絡Q0s及網絡管理  8.1  QoS管理    8.1.1  QoS概述    8.1.2  移動環(huán)境下的QoS      8.1.3  QoS服務體系結構    8.1.4  寬帶無線移動網絡中QOS的要求    8.1.5  寬帶無線移動網絡QoS保證技術  8.2  網絡管理    8.2.1  網絡管理概述    8.2.2  寬帶無線移動網絡管理的基本要求    8.2.3  簡單網絡管理協(xié)議    8.2.4  分布式網絡管理      8.2.5  基于移動代理的網絡管理    8.2.6  基于策略的網絡管理  8.3  本章小結  參考文獻第9章  寬帶無線移動通信安全  9.1  寬帶無線移動通信網絡安全概述  9.2  寬帶無線移動通信網絡的安全威脅和需求    9.2.1  寬帶無線移動通信網絡系統(tǒng)的安全問題    9.2.2  寬帶無線移動通信網絡系統(tǒng)的安全需求    9.2.3  寬帶無線移動通信網絡系統(tǒng)安全機制的制定策略   9.3  寬帶無線移動通信網絡系統(tǒng)的安全體系設計    9.3.1  寬帶無線網絡的抽象    9.3.2  寬帶無線移動通信網絡系統(tǒng)的安全體系結構  9.4  網絡安全機制的基本技術    9.4.1  加密與解密    9.4.2  消息認證    9.4.3  公開密鑰基礎設施  9.5  移動IP的安全問題    9.5.1  移動IP的安全分析    9.5.2  移動IP的安全解決方案  9.6  自組織網絡安全技術    9.6.1 Ad Hoc網絡的特點及安全威脅    9.6.2  控制層安全    9.6.3  數據層安全    9.6.4  密鑰管理安全  9.7  傳感器網絡安全技術    9.7.1  傳感器網絡安全協(xié)議    9.7.2  傳感器網絡密鑰管理    9.7.3  傳感器網絡安全路由技術  9.8  安全管理應用領域    9.8.1  GSM網絡中的安全管理    9.8.2  UMTs中的安全管理    9.8.3  UMTs/wLAN互連的安全體系結構  9.9  本章小結  參考文獻第10章  寬帶無線移動通信網絡的業(yè)務環(huán)境與架構  10.1  概述  10.2  移動通信業(yè)務環(huán)境    10.2.1  移動通信的業(yè)務融合    10.2.2  基于IMS的業(yè)務環(huán)境    10.2.3  下一代網絡（NGN）的業(yè)務供給環(huán)境    10.2.4  Parlay協(xié)議/OSA    10.2.5  OMA開放業(yè)務環(huán)境  10.3  移動通信業(yè)務網絡構架    10.3.1  概述    10.3.2  B3G的業(yè)務架構    10.3.3  IMS業(yè)務體系架構    10.3.4  MSF的開放性業(yè)務體系架構    10.3.5  下一代網絡（NGN）的業(yè)務架構    10.3.6  無線服務技術的業(yè)務網絡架構  10.4  業(yè)務模型和應用  10.5  本章小結  參考文獻

章節(jié)摘錄

1章 概論無線移動通信網絡技術的發(fā)展是一個不斷創(chuàng)新的過程。隨著Internet的迅速發(fā)展和個人對數據通信需求的快速增長，促使全球計算機網絡和通信技術的發(fā)展呈現三大趨勢：無線化、寬帶化和IP化?；ヂ摼W業(yè)務的發(fā)展推動了市場對無線寬帶網絡的需求，無線寬帶移動用戶的數量在全球也將呈逐步增長的趨勢。在眾多的寬帶技術中，無線移動通信網絡技術成為近年來通信技術領域的最大亮點，是構成未來通信網絡技術的重要組成部分。1.1 引言隨著信息產業(yè)的飛速發(fā)展，移動用戶的迅速增長，人們對移動通信的各種需求也與日俱增。從業(yè)務量預測來看，2010年，預計面向話音業(yè)務的用戶數量將增長1.5倍，多媒體業(yè)務量增長2倍；而在2010年以后，語音類業(yè)務將停止增長，多媒體業(yè)務迅速膨脹。從整個上下行鏈路看，話音業(yè)務量和多媒體業(yè)務量的比率將達到1：2。可見，用戶對高速移動數據業(yè)務及多媒體業(yè)務的需求迫切，現存的移動通信必然向著能夠支持更高速率多媒體業(yè)務的寬帶無線移動通信發(fā)展。第三代移動通信的目標是面向高速數據和多媒體應用，它能支持從話音到分組數據再到多媒體業(yè)務，國際電信聯盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）規(guī)定的3G系統(tǒng)無線傳輸速率的最低要求是：在高速運動情況下（如汽車上）提供l44Kb/s速率的多媒體業(yè)務；在低速運動情況下（如步行時）提供384Kb/s速率的多媒體業(yè)務；在室內固定情況下提供2Mb/s速率的多媒體業(yè)務。3G要比2G優(yōu)越得多，但3G仍然遺留了一些尚未解決的問題，其局限性主要體現在如下幾個方面：①難以支持更高速率的業(yè)務。各種不同Qos和性能要求的高速業(yè)務之間過多的干擾，使得采用碼分多址（codedivisionmultipleaccess，CDMA）技術的3G系統(tǒng)難以支持更高速率的業(yè)務，無法滿足人們對未來高帶寬業(yè)務的爆炸性要求。②在支持下一代的Internet協(xié)議（IPv6）方面存在困難。IPv6能滿足龐大的3G設備對網絡地址的需求，但在現有3G系統(tǒng)中難以實現支持新版本的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，而使用時分多址方式又受到無線管理部門的限制。④要實現在不同頻段間的不同業(yè)務環(huán)境中的漫游顯得很困難。

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《寬帶無線移動通信網絡技術》可作為寬帶無線移動通信領域專業(yè)技術人員、研究人員、網絡設計人員、管理人員、優(yōu)化與維護人員，以及高等院校相關專業(yè)師生的參考資料。

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