物联网通信技术

图书标准信息

• 作者 曾宪武 编
• 出版社 西安电子科技大学出版社
• 出版时间 2014-04
• 版次 1
• ISBN 9787560633213
• 定价 50.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 472页

【内容简介】

物联网是互联网的发展与延伸，物联网中所采用的通信技术以承载数据为主。作为数据通信的承载网络，物联网的通信技术具有非常丰富的技术内涵，包含传输、交换、有线、无线、移动等通信技术的多个方面。
本书以物联网的三层结构为主线，以感知控制层、汇聚层及网络传输层所需的通信承载网为线索，以数据通信基础为前提，讲述了短距离通信技术、无线传感器网络、通信网及其交换技术及无线移动通信技术。
本书分为5篇，共27章。第1篇为数据通信基础，全面讲述了数据通信的基本原理，是学习物联网通信技术的基础；第2篇为短距离通信技术，其内容包括各种接口及总线技术以及蓝牙、红外、超宽带技术；第3篇为无线传感器网络，它是狭义上的物联网的主要组成部分，也是狭义上的物联网通信技术；第4篇为通信网及其交换技术，讲述了通信网、传输复用技术及其交换技术；第5篇为无线移动通信技术，以现有的2G技术为主，介绍了四种3G技术，为学习物联网的移动互联打下良好的基础。
本书可作为物联网工程专业的本科生教材，也可作为相近专业的本科生与研究生教材。

【目录】

第0章概述1
0.1物联网框架结构1
0.2物联网通信系统2
0.2.1物联网通信系统基本结构2
0.2.2感知控制层与网络传输层通信系统3
0.2.3物联网通信技术的发展4
本章小结6
习题与思考7

第1篇数据通信基础
第1章通信的基本模型与概念10
1.1通信系统模型10
1.2模拟通信与数字通信系统模型10
1.3通信系统的分类及通信方式12
1.3.1通信系统分类12
1.3.2通信方式14
1.4信息及信息量15
1.5数据通信系统中的主要性能指标17
1.5.1传输速率17
1.5.2差错率18
1.5.3信噪比18
本章小结18
习题与思考19
第2章数据通信基础理论20
2.1数据信号分析基础20
2.1.1时域分析20
2.1.2频域分析21
2.1.3傅里叶分析22
2.2数据率与频带的关系23
2.3交换技术23
2.3.1电路交换24
2.3.2报文交换24
2.3.3分组交换24
本章小结25
习题与思考26
第3章数据通信中的信道27
3.1信道模型及其分类27
3.1.1信道模型27
3.1.2信道分类27
3.2信道容量29
3.2.1离散信道的信道容量29
3.2.2连续信道的信道容量30
3.3有线信道30
3.3.1双绞线31
3.3.2同轴电缆31
3.3.3光纤32
3.4无线信道33
本章小结34
习题与思考35
第4章信源编码36
4.1抽样与量化36
4.1.1抽样及抽样定理36
4.1.2抽样定理37
4.1.3量化38
4.2脉冲编码调制(PCM)42
4.2.1PCM通信系统42
4.2.2二进制PCM编码43
4.3增量调制(ΔM)45
本章小结47
习题与思考48
第5章数字基带传输49
5.1数字基带信号的波形与编码原则49
5.1.1数字基带信号的波形49
5.1.2数字基带信号的编码原则51
5.2数字基带传输系统51
5.2.1数字基带传输系统概述51
5.2.2均衡技术52
5.2.3眼图54
本章小结56
习题与思考56
第6章数字调制系统58
6.1调制与数字基带信号的调制原理58
6.1.1调制解调的基本原理58
6.1.2数字调制系统的基本原理59
6.2数字振幅调制60
6.2.12ASK60
6.2.2多进制振幅调制62
6.3数字频率调制63
6.3.12FSK移频键控的基本原理63
6.3.22FSK调制的实现方法64
6.3.32FSK的解调65
6.3.42FSK的特点67
6.4数字相位调制68
6.4.1二进制绝对移相调制(2PSK)68
6.4.2二相相对移相调制(2DPSK)70
本章小结72
习题与思考73
第7章差错控制技术74
7.1差错控制技术概述74
7.1.1差错控制的基本原理74
7.1.2差错控制编码的特性与能力75
7.2差错控制方法76
7.2.1自动请求重发(ARQ)方式77
7.2.2前向纠错(FEC)方式78
7.2.3混合纠错(HEC)方式78
7.2.4信息反馈(IRQ)方式78
7.3常用检错码78
7.3.1奇偶校验码78
7.3.2恒比码79
7.3.3矩阵校验码80
7.3.4正反码80
7.3.5线性分组码81
7.4循环码82
7.4.1循环码的基本概念82
7.4.2循环码的编码和译码84
7.5卷积码86
7.5.1基本原理86
7.5.2编码和译码87
本章小结88
习题与思考89
第8章数据链路传输控制规程90
8.1数据链路层的功能及传输控制规程的功能与分类90
8.1.1数据链路层的功能90
8.1.2传输控制规程的主要功能与分类91
8.2面向字符的传输控制规程92
8.2.1IBM的BSC规程简介92
8.2.2控制字符92
8.2.3帧格式94
8.2.4数据的透明性与同步96
8.2.5数据链路结构及建立97
8.3面向比特的传输控制规程99
8.3.1HDLC数据链路控制规程99
8.3.2HDLC的帧结构101
8.3.3HDLC帧类型和功能103
8.3.4HDLC操作规程106
本章小结108
习题与思考108

第2篇短距离通信技术
第9章短距离有线通信技术110
9.1数据终端间的通信及接口特性110
9.2EIARS-232C111
9.2.1特性功能111
9.2.2RS-232C的短距离通信技术115
9.3RS系列接口及各种串行接口性能比较116
9.3.1RS-422A、RS-423及RS-485116
9.3.2各种串行接口性能比较117
9.4USB串行总线及其应用118
9.4.1USB串行总线的特点118
9.4.2USB总线体系结构120
9.4.3USB系统在物联网中的应用121
9.4.4IEEE-1394接口122
9.5CAN总线123
9.5.1CAN总线的特点123
9.5.2CAN总线网络层次与通信协议124
本章小结129
习题与思考129
第10章短距离无线通信技术131
10.1蓝牙技术131
10.1.1蓝牙发展现状与技术特点131
10.1.2蓝牙系统的构成及工作原理133
10.1.3蓝牙协议体系138
10.1.4蓝牙的物联网应用案例141
10.2红外通信技术142
10.2.1红外通信的基本原理143
10.2.2红外通信标准与协议144
10.2.3红外接口器件148
10.2.4红外通信系统在智能电网中的应用149
10.3超宽带无线通信技术151
10.3.1超宽带无线通信的概念及特点151
10.3.2超宽带无线通信的频谱规范及相关标准154
10.3.3超宽带无线通信的基本原理154
10.3.4UWB典型信道模型157
10.3.5UWB的应用159
本章小结161
习题与思考161

第3篇无线传感器网络
第11章概述164
11.1无线传感器网络的概念与特点164
11.2无线传感器网络的关键技术与应用难点167
11.2.1WSN的关键技术167
11.2.2物联网中无线传感器网络应用的难点168
本章小结169
习题与思考169
第12章IEEE802.15.4及ZigBee协议规范170
12.1IEEE802.15.4标准170
12.1.1IEEE802.15.4主要性能170
12.1.2IEEE802.15.4物理层171
12.1.3MAC层172
12.2ZigBee协议规范175
12.2.1数据链路层与物理层和MAC层176
12.2.2网络层177
12.2.3应用规范179
本章小结180
习题与思考180
第13章无线传感器网络的路由协议182
13.1WSN路由协议的特点和性能指标182
13.1.1WSN路由协议的特点182
13.1.2WSN路由协议的性能指标及分类183
13.2能量感知路由184
13.2.1能量路由184
13.2.2能量多路径路由185
13.3查询路由187
13.3.1定向扩散路由187
13.3.2谣传路由188
13.4地理位置路由190
13.5可靠路由协议192
13.5.1不相交的多路径路由机制192
13.5.2ReInForM路由193
13.5.3SPEED协议195
本章小结197
习题与思考198
第14章WSN的MAC协议199
14.1基于竞争的MAC协议199
14.1.1IEEE802.11MAC协议199
14.1.2S-MAC协议202
14.1.3T-MAC协议204
14.2基于时分复用的MAC协议207
14.2.1基于分簇网络的MAC协议207
14.2.2DEANA协议208
14.2.3TRAMA协议208
本章小结212
习题与思考212
第15章WSN的拓扑控制214
15.1功率控制214
15.1.1基于节点度的算法215
15.1.2基于邻近图的算法216
15.2层次型拓扑结构控制217
15.2.1LEACH算法217
15.2.2GAF算法219
15.3启发机制221
15.3.1STEM算法221
15.3.2ASCENT算法222
本章小结223
习题与思考224
第16章WSN的节点定位225
16.1节点定位的概念及基本原理225
16.1.1定位的几个相关概念225
16.1.2节点定位的基本原理226
16.1.3定位算法的分类228
16.2距离定位228
16.2.1TOA定位229
16.2.2TDOA定位229
16.2.3AOA定位230
16.2.4RSSI定位231
16.3距离无关的定位算法233
16.3.1质心算法233
16.3.2DV-Hop算法234
16.3.3其他距离无关的定位算法235
本章小结236
习题与思考236

第4篇通信网及其交换技术
第17章通信网概念及其发展238
17.1通信网概述238
17.1.1通信网的基本概念238
17.1.2通信网的分层结构241
17.1.3通信网的分类及通信网的质量要求244
17.2通信技术的发展趋势244
本章小结246
习题与思考247
第18章电话网与SDH传输网248
18.1电话网的组成结构248
18.2PDH数字传输系统249
18.2.1时分复用技术与同步249
18.2.2数字复接技术251
18.2.3同步复接与异步复接254
18.3SDH数字传输系统255
18.3.1SDH的基本概念及其特点255
18.3.2SDH的节点接口、速率和帧结构257
18.3.3SDH的基本复用映射结构259
本章小结261
习题与思考262
第19章程控交换与ISDN263
19.1数字程控交换技术263
19.1.1程控交换的基本概念263
19.1.2数字交换网络的基本结构和工作原理264
19.1.3数字程控交换机的组成269
19.1.4呼叫处理过程274
19.2信令系统及No.7信令277
19.2.1信令系统278
19.2.2信令方式279
19.2.3No.7信令系统282
19.3综合业务数字网285
19.3.1综合业务数字网的演化及其概念与特点285
19.3.2ISDN网络功能体系结构286
19.3.3ISDN用户—网络接口287
19.3.4ISDN的信道类型与接口结构289
本章小结290
习题与思考290
第20章数据通信网与数据通信交换技术292
20.1数据通信网与计算机通信网292
20.2数据交换293
20.2.1数据交换方式293
20.2.2报文交换294
20.2.3分组交换295
20.2.4分组传输方式298
20.2.5帧方式交换300
20.3数据通信网300
20.3.1数据通信网的分类300
20.3.2分组交换网301
20.3.3分组交换网的路由选择303
20.3.4数据报与虚电路方式的路由选择306
20.3.5分组交换流量控制307
20.4帧中继网310
20.4.1帧中继的基本概念与特点310
20.4.2帧中继网络结构和协议及应用311
20.5数字数据网（DDN）313
20.6ATM通信网314
20.6.1ATM的基本原理315
20.6.2ATM协议参考模型317
20.6.3ATM交换技术319
本章小结322
习题与思考322
第21章IP通信及IP通信网324
21.1TCP/IP协议324
21.1.1TCP/IP模型及各层功能324
21.1.2IP及辅助协议325
21.1.3TCP和UDP协议332
21.2IPv6简介339
21.2.1IPv4存在的问题及IPv6的特点339
21.2.2IPv6数据报格式340
21.2.3IPv6地址体系结构341
21.3路由器与IP通信的路由选择协议343
21.3.1路由器343
21.3.2IP通信的路由选择协议345
本章小结346
习题与思考347

第5篇无线移动通信技术
第22章传播特性及多址技术350
22.1无线电波传播的方式及其特点350
22.1.1无线电波的边界效应350
22.1.2无线电波传播的方式350
22.1.3无线电波传播的特点351
22.2无线电波的传播损耗及效应352
22.2.1路径衰耗与慢衰落352
22.2.2传输效应353
22.3传播路径损耗模型354
22.3.1自由空间传播模型354
22.3.2室外传播模型355
22.3.3室内传播模型356
22.4无线通信中的多址技术356
22.4.1频分多址与时分多址技术357
22.4.2码分多址技术357
22.4.3空分多址技术及随机接入多址技术358
22.5无线抗衰落及抗干扰技术359
22.5.1分集技术359
22.5.2多用户检测技术360
22.5.3多载波传输技术360
本章小结362
习题与思考362
第23章移动通信总体结构及相关概念363
23.1移动通信的概念和发展过程363
23.1.1移动通信的概念及其特点363
23.1.2移动通信的发展过程364
23.2移动通信的组网技术365
23.2.1移动通信网的体制365
23.2.2移动通信网的覆盖方式367
23.2.3蜂窝网无线区群的组成368
本章小结368
习题与思考369
第24章GSM数字蜂窝移动通信系统370
24.1GSM数字蜂窝移动通信系统结构及其接口370
24.1.1系统结构及其组成370
24.1.2GSM网络接口374
24.1.3GSM移动通信的信道结构378
24.1.4频率资源管理与频率有效利用379
24.1.5多址接入的容量381
24.2GSM移动通信的交换技术及业务383
24.2.1通信呼叫建立过程383
24.2.2越区切换384
24.2.3GSM移动通信系统的业务