无线网络技术 9787302337263 王建平,余根坚,李晓颖 等 清华大学出版社有限公司

第1章 无线网络概述
1．1 无线网络的发展史
1．1．1 发展基础阶段
1．1．2 无线广播技术
1．1．3 无线电视技术
1．1．4 移动通信技术
1．1．5 无线网络技术
1．2 无线电频谱
1．2．1 无线电的管理机构
1．2．2 无线电的频谱划分
1．3 无线传输方式
1．3．1 地波通信
1．3．2 天波通信
1．3．3 微波直线通信
1．3．4 卫星微波通信
1．3．5 红外线传输
1．3．6 空间激光传输
1．4 无线网络的分类
1．4．1 从覆盖范围分类
1．4．2 从应用角度分类
1．5 网络协议层次模型
1．5．1 0SI参考模型
1．5．2 TCP／IP模型
1．6 无线网络的相关设备
1．6．1 无线网卡
1．6．2 无线路由器
1．6．3 无线AP
1．6．4 无线控制器
1．6．5 其他设备
1．6．6 无线网络设备的选型
1．7 无线天线技术
1．7．1 天线的分类
1．7．2 天线的主要指标
1．7．3 常见的无线天线
本章小结
习题
……
第2章 无线通信基础
第3章 无线网络的调制技术
第4章 无线局域网技术
第5章 无线局域网的仿真
第6章 无线城域网技术
第7章 无线广域网技术
第8章 无线个域网技术
第9章 其他无线网络技术

第1章无线网络概述

1.1无线网络的发展史

无线网络指的是将地理位置上分散的计算机通过无线电技术连接起来实现数据通信和资源共享的网络。无线网络中的传输媒介是无线电波。与有线网络不同的是，这种网络通信模式不需要实现物理布线。这解决了实际网络布线存在的相关问题。构建的无线网络在网络覆盖范围、移动性等方面也有极大的优势。

前些年，很多专家学者还在就下一代网络是基于光纤技术还是基于无线技术等问题进行喋喋不休的争论。由于无线网络速率低、相关标准滞后，以及相关安全性的问题等，人们对无线网络的未来并不看好。而近几年来，无线网络以极快的速度在许多领域展开了应用，无线网络的速率在不断提高，相关的安全和加密措施也在不断发展，无线网的优势越来越明显，其性能也在不断提高。作者认为未来基于无线网络和光纤有线网络的混合模式将是网络发展的趋势。

1.1.1发展基础阶段

在这个阶段，产生无线通信的相关理论和基础设备。1865年，麦克斯韦（J.C.Maxwell）建立了著名的电、磁、光现象相统一的麦克斯韦方程。1887年，赫兹（H.R.Hertz）首次证明了在数米远两点之间可以发射和检测电磁波；1895年5月7日，波波夫在俄国彼得堡的物理化学分会上，宣读了关于“金属屑与电振荡的关系”的论文，并当众展示了他发明的无线电接收机。

1895年，G.M.Marconi成功地进行了约3千米的无线电通信；1901年，马可尼在英格兰和纽芬兰之间进行了横跨大西洋的莫尔斯电报码发射和接收试验，通信距离超过3000千米。

1904年，J.Fleming发明了二极管，二极管具有检波和整流两种功能，三极管则又增添了放大功能，从而可将弱电流放大成强电流，解决了无线电的接收问题。1906年，L.DeForest发明了三极管，他使用三极管研制出了电子管振荡器，用它产生高频电磁波，解决了无线电的发送问题，后来又把若干放大三极管级联起来，制成多级放大器，再与振荡器配合，制成了强力无线电发射机。

1.1.2无线广播技术

1907年，L.De Forest在纽约进行了音乐和语言的无线电实验广播。第一次世界大战期间，交战双方广泛使用了无线电通信和无线电话，此间，美国的阿姆斯特朗改进了无线电接收机的线路，1918年发明了超外差电路。这一方式可防止两个频率相近的信号在接收机中发生干扰，从而能够保证接收机接收各个不同频率的广播。战后，无线电工业和技术转向民间，大量无线广播电台建立起来。

最初的无线电广播是中波和短波调幅广播两种方式。中波可沿着地球表面传播（地波），如果功率较大，能够覆盖半径为100多千米的地区，也可依靠地球外层空间的电离层反射（天波），有可能到达几百以至上千千米以外的远方。短波主要依靠电离层的反射，功率较大的短波能够传播到几千千米以外。

20世纪40年代起，调频广播出现。与中波广播相比，它可以进行高保真广播，具有较高的抗干扰能力；广播频段可以容纳大量发射机，播出多套节目；在使用同等功率发射机时，调频广播发射台的服务范围比中波发射台大得多，可以比较容易地实现立体声广播。

1948年，贝尔实验室宣布晶体管研制成功。很快在收音机、电视机的生产中，立即用晶体管替代了电子管。广播接收机发展到半导体阶段，才真正得到空前的普及。从20世纪70年代起，收音机朝着能够接收调频和多波段的调幅广播以及录音的多功能、高音质方向发展。

中短波广播广泛采用了PDM，PSM，DAM技术，采用了数字电路技术，故态化，但仍是模拟广播。随着技术的发展，目前调频广播大量采用数字电路技术，调频同步广播已广泛开始。另外基于卫星传输的卫星广播采用DVB-S2技术标准已全部实现数字化。

1.1.3无线电视技术

无线电视技术也是非常古老的一种无线通信技术。1890年，Ferdinand Braun发明了阴极射线管CRT（Cathode Ray Tube)。1897年开发了阴极射线管示波器。这是雷达屏幕和电视显像管的先驱。1907年第一次采用CRT产生了初步的电视图像，1954年美国德州仪器公司研制出了第一台晶体管电视机。1936年英国开播黑白电视广播，1958年北京电视台开播，1973年我国开始试播彩色电视，2006年我国建立了地面数字传输标准。

当前地面无线数字电视已结束实验并进入应用阶段，地面高清开始试验广播。

日前国内的无线数字电视主要包括数字电视地面传输（Digital Television TerrestrialMultimedia Broadcasting,DTMB）和数字卫星电视卫星传输（Digital Video BroadcastingSatellite,DVB-S)两种。

国标DTMB以时域正交频分复用（TDS-OFDM）调制技术为核心，传输效率高，抗多径干扰能力强，信道估计性能良好，适于移动接收。2011年12月，国际电信联盟在修订地面数字电视国际标准时，将我国的数字电视地面多媒体广播系统DTMB标准纳入其中，DTMB标准也正式成为继美、欧、日之后的第四个数字电视国际标准。

本书分为无线通信基础和无线网络技术两个模块，无线通信基础模块涵盖了全书的第1-3章，主要介绍无线网络的基本概述，相关的无线通信基础知识，无线网络的调制技术。无线网络技术模块涵盖了第4-9章，详细介绍了无线局域网、无线局域网的仿真、无线城域网技术、无线个域网技术和Ad Hoc、无线传感器等其他相关的无线网络技术。