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商品簡介
目次
商品簡介
WiMAX是一種寬帶無線城域網技術。本書以WiMAX技術原理與應用為核心，全面系統地介紹了WiMAX技術的基本理論、網絡標準和實際應用的最新成果。主要內容包括：WiMAX技術主要標準、WiMAX論壇、WiMAX產品的認證測試、WiMAX網絡體系結構、WiMAX物理層技術、WiMAX MAC層技術、WiMAX的QoS機制、WiMAX網絡規劃與優化、WiMAX系統組成、WiMAX網絡工程實踐，以及WiMAX與3G等其他技術的相互關系。本書同時還詳盡介紹了與WiMAX共存的其他技術，如IEEE 802.11n、IEEE 802.20、HSDPA、McWill等。每章后留有適量練習題，便于讀者進行自測。
本書可作為高等院校通信、計算機、電子、信息類專業的本科生及研究生教學參考書使用，同時也可作為WiMAX技術領域相關人員的培訓教材及自學輔導材料。
本書可作為高等院校通信、計算機、電子、信息類專業的本科生及研究生教學參考書使用，同時也可作為WiMAX技術領域相關人員的培訓教材及自學輔導材料。
目次
第1章 寬帶無線接入技術概述 1
1.1 無線接入技術 1
1.2 3.5GHz固定無線接入 2
1.3 蜂窩移動通信系統 4
1.3.1 GSM的演進 5
1.3.2 WCDMA的演進 7
1.3.3 CDMA的演進 10
1.4 WLAN技術 13
1.4.1 WLAN的標準 13
1.4.2 WLAN的組成結構 17
1.4.3 WLAN的拓撲結構 19
1.4.4 WLAN的發展趨勢 21
1.5 WPAN技術 22
1.5.1 IEEE 802.15系列標準概述 22
1.5.2 藍牙技術 23
1.5.3 IEEE 802.15.4網絡簡介 24
1.5.4 UWB 25
1.6 本地多點分配業務 28
1.6.1 LMDS系統組成 28
1.6.2 LMDS工作頻段 29
1.6.3 LMDS傳輸距離 29
1.6.4 LMDS傳輸容量 30
1.6.5 LMDS拓撲結構 30
1.6.6 LMDS的應用領域 30
1.6.7 LMDS的優缺點 31
1.7 直播衛星系統 32
1.8 自由空間光通信技術 33
1.8.1 FSO通信系統構成 33
1.8.2 FSO通信與其他接入方式的比較 35
1.8.3 FSO通信技術的優勢 35
習題 36
第2章 WiMAX技術概述 37
2.1 IEEE 802.16工作組 37
2.2 IEEE 802.16系列標準 37
2.3 WiMAX論壇 39
2.3.1 成立的目的 40
2.3.2 WiMAX論壇的工作組 40
2.3.3 WiMAX論壇的成員 41
2.3.4 WiMAX論壇與其他標準組織的關系 42
2.4 WiMAX設備認證測試 42
2.5 WiMAX系統關鍵技術 44
2.6 WiMAX技術優勢 44
2.7 WiMAX國外產業發展現狀 45
2.8 WiMAX中國產業發展現狀及前景展望 47
習題 48
第3章 WiMAX體系結構 49
3.1 WiMAX網絡體系結構 49
3.2 WiMAX端對端的參考模型 50
3.3 WiMAX網絡實體 51
3.4 WiMAX網絡接口 51
3.5 WiMAX協議棧參考模型 52
3.6 WiMAX支持的兩種網絡拓撲結構 54
習題 54
第4章 WiMAX物理層技術 55
4.1 TDD/FDD 56
4.2 WiMAX支持的五種物理層技術 57
4.2.1 WirelessMAN-SC 57
4.2.2 WirelessMAN-SCa 59
4.2.3 WirelessMAN-OFDM 61
4.2.4 WirelessMAN-OFDMA 63
4.2.5 WirelessHUMAN 65
4.3 基于OFDM的物理層 65
4.3.1 OFDM調制 66
4.3.2 OFDM 符號介紹 70
4.3.3 OFDM符號參數和發送信號 71
4.3.4 信道編碼 74
4.4 基于OFDMA的物理層 77
4.4.1 OFDMA基本理論 77
4.4.2 OFDMA幀的結構 80
4.4.3 OFDMA子載波分配 86
4.5 先進天線系統(AAS) 90
4.5.1 智能天線技術 90
4.5.2 IEEE 802.16系列對AAS的支持 92
習題 96
第5章 MAC報文形成過程及初始化流程 97
5.1 MAC層介紹 97
5.2 WiMAX協議棧模型 98
5.2.1 面向業務的匯聚子層 98
5.2.2 公共部分子層 99
5.2.3 安全子層 100
5.3 MAC SDU報文 101
5.3.1 SDU格式 102
5.3.2 業務的分類 102
5.3.3 報頭壓縮 103
5.4 尋址和連接 104
5.4.1 連接標識符(CID) 105
5.4.2 業務流和業務流標識符(SFID) 106
5.5 PDU報文 106
5.5.1 報文格式 106
5.5.2 兩種報頭 107
5.5.3 子報頭 110
5.6 PDU的成幀和傳輸 113
5.6.1 需要遵守的原則 113
5.6.2 分片 114
5.6.3 打包 115
5.6.4 串聯 118
5.6.5 MAC管理消息 118
5.6.6 加密和CRC 120
5.6.7 填充 120
5.7 WiMAX基本初始化過程 120
習題 125
第6章 WiMAX面向連接的QoS機制 126
6.1 QoS的基本知識 126
6.1.1 QoS的概念 126
6.1.2 QoS控制和管理 127
6.1.3 QoS的實現機制 127
6.2 WiMAX網絡QoS概述 127
6.3 業務流的概念 128
6.4 業務流的對象模型 129
6.5 業務流的分類 130
6.5.1 預置業務流 130
6.5.2 已接納業務流 130
6.5.3 激活的業務流 131
6.6 業務流的管理 131
6.6.1 業務流的創建 132
6.6.2 業務流的修改 133
6.6.3 業務流的刪除 135
6.6.4 業務流的狀態遷移 136
6.7 WiMAX中的ARQ機制 141
6.7.1 ARQ的定義 141
6.7.2 WiMAX中ARQ的設計 142
6.7.3 H-ARQ 143
習題 144
第7章 WiMAX無線資源管理 145
7.1 帶寬請求和分配機制 145
7.1.1 請求 145
7.1.2 授權 146
7.2 上行調度業務 147
7.3 沖突解決算法 148
7.3.1 傳輸機會 148
7.3.2 沖突解決算法 149
7.4 測距機制 150
7.4.1 下行突發描述的管理 152
7.4.2 上行周期性測距 153
7.4.3 以OFDMA為基礎的測距 156
7.5 切換 161
7.6 省電模式 162
習題 162
第8章 安全子層 163
8.1 IEEE 802.16d的安全機制 163
8.1.1 分組數據的加密 164
8.1.2 密鑰管理協議 164
8.1.3 安全關聯 166
8.1.4 加密算法 166
8.2 IEEE 802.16d的安全分析 166
8.3 IEEE 802.16e安全機制的完善 167
習題 168
第9章 WiMAX Mesh模式 169
9.1 無線網格網 169
9.1.1 無線網格網結構 169
9.1.2 WMN關鍵技術 171
9.2 WiMAX對Mesh的支持 172
9.3 WiMAX Mesh模式應用 174
9.3.1 WiMAX Mesh網絡結構 174
9.3.2 WiMAX Mesh網絡幀結構 176
習題 177
第10章 WiMAX應用 178
10.1 WiMAX應用范圍 178
10.1.1 WiMAX技術應用場景 178
10.1.2 WiMAX技術應用領域 179
10.1.3 WiMAX技術在政府公共事業中的應用 180
10.1.4 WiMAX技術在家庭中的應用 182
10.2 WiMAX應用需要考慮的因素 183
10.3 WiMAX解決方案 183
10.3.1 固定接入應用解決方案 184
10.3.2 移動接入應用解決方案 185
習題 186
第11章 WiMAX網絡的組網 187
11.1 WiMAX網絡發展特征 187
11.2 WiMAX組網頻率 188
11.2.1 WiMAX頻率配置需求分析 188
11.2.2 國際上WiMAX頻率資源配置現狀及分析 189
11.2.3 我國WiMAX頻率資源配置分析 190
11.3 WiMAX組網關鍵技術 194
11.3.1 WiMAX無線接入網設計 194
11.3.2 WiMIX系統核心網設計 197
11.4 WiMAX與3G聯合組網 200
11.4.1 聯合組網的可行性分析 200
11.4.2 基于3G系統的接入控制和計費機制 202
11.5 WiMAX與Wi-Fi聯合組網 205
11.6 WiMAX與DSL及Cable聯合組網 206
習題 208
第12章 WiMAX規劃與優化 209
12.1 無線網絡規劃的重要性 209
12.2 WiMAX規劃 209
12.2.1 WiMAX技術對網絡規劃的影響 209
12.2.2 WiMAX無線網絡規劃流程 210
12.3 無線網絡優化的重要性 214
12.4 WiMAX優化方案 214
12.4.1 網絡擴容 214
12.4.2 頻率復用 214
12.4.3 多址方式 215
12.4.4 天線優化和空間復用 215
12.4.5 調制機制 216
12.4.6 干擾抵消 216
習題 217
第13章 與WiMAX共存的技術 218
13.1 IEEE 802.20 218
13.1.1 技術特性 218
13.1.2 IEEE 802.20與其他技術間的關系 220
13.2 ETSI BRAN(HiperLAN) 222
13.2.1 HiperLan/2系統特點 223
13.2.2 HiperLan/2協議體系結構 224
13.3 高速下行分組接入(HSDPA) 226
13.3.1 HSDPA的技術特點 226
13.3.2 WiMAX的技術特點 226
13.3.3 HSDPA與WiMAX的綜合比較 226
13.3.4 兩種技術相互的關系和展望 228
13.4 WiBro 229
13.4.1 WiBro系統的組成 229
13.4.2 WiBro技術中的切換機理 230
13.4.3 WiBro覆蓋范圍和傳輸速率 230
13.4.4 WiBro中的干擾 231
13.4.5 WiBro系統的業務 231
13.4.6 WiBro的發展狀況 231
13.5 多載波無線Internet本地回路(McWill) 232
13.5.1 McWill的主要技術 232
13.5.2 McWill系統特點 233
13.5.3 McWill的在國內部署的優勢 233
13.6 Ad-Hoc 234
13.6.1 Ad-Hoc網絡的概念 234
13.6.2 Ad-Hoc網絡的特點 235
13.6.3 Ad-Hoc網絡的應用需求 236
13.6.4 與其他移動通信系統的比較 237
13.6.5 移動IP和Ad-Hoc網絡的結合 238
13.6.6 管理Ad-Hoc網絡面臨的問題 238
習題 239
第14章 WiMAX與IEEE 802.11n 240
14.1 IEEE 802.11系列 240
14.2 IEEE 802.11n 240
14.3 IEEE 802.11n的關鍵技術 241
14.3.1 物理層關鍵技術 241
14.3.2 MAC層優化技術 244
14.3.3 智能天線技術與IEEE 802.11n 245
14.3.4 軟件無線電與IEEE 802.11n 245
14.4 IEEE 802.11n現狀與未來 246
習題 246
附錄 WiMAX技術術語英文縮寫對照表 247
參考文獻 255
1.1 無線接入技術 1
1.2 3.5GHz固定無線接入 2
1.3 蜂窩移動通信系統 4
1.3.1 GSM的演進 5
1.3.2 WCDMA的演進 7
1.3.3 CDMA的演進 10
1.4 WLAN技術 13
1.4.1 WLAN的標準 13
1.4.2 WLAN的組成結構 17
1.4.3 WLAN的拓撲結構 19
1.4.4 WLAN的發展趨勢 21
1.5 WPAN技術 22
1.5.1 IEEE 802.15系列標準概述 22
1.5.2 藍牙技術 23
1.5.3 IEEE 802.15.4網絡簡介 24
1.5.4 UWB 25
1.6 本地多點分配業務 28
1.6.1 LMDS系統組成 28
1.6.2 LMDS工作頻段 29
1.6.3 LMDS傳輸距離 29
1.6.4 LMDS傳輸容量 30
1.6.5 LMDS拓撲結構 30
1.6.6 LMDS的應用領域 30
1.6.7 LMDS的優缺點 31
1.7 直播衛星系統 32
1.8 自由空間光通信技術 33
1.8.1 FSO通信系統構成 33
1.8.2 FSO通信與其他接入方式的比較 35
1.8.3 FSO通信技術的優勢 35
習題 36
第2章 WiMAX技術概述 37
2.1 IEEE 802.16工作組 37
2.2 IEEE 802.16系列標準 37
2.3 WiMAX論壇 39
2.3.1 成立的目的 40
2.3.2 WiMAX論壇的工作組 40
2.3.3 WiMAX論壇的成員 41
2.3.4 WiMAX論壇與其他標準組織的關系 42
2.4 WiMAX設備認證測試 42
2.5 WiMAX系統關鍵技術 44
2.6 WiMAX技術優勢 44
2.7 WiMAX國外產業發展現狀 45
2.8 WiMAX中國產業發展現狀及前景展望 47
習題 48
第3章 WiMAX體系結構 49
3.1 WiMAX網絡體系結構 49
3.2 WiMAX端對端的參考模型 50
3.3 WiMAX網絡實體 51
3.4 WiMAX網絡接口 51
3.5 WiMAX協議棧參考模型 52
3.6 WiMAX支持的兩種網絡拓撲結構 54
習題 54
第4章 WiMAX物理層技術 55
4.1 TDD/FDD 56
4.2 WiMAX支持的五種物理層技術 57
4.2.1 WirelessMAN-SC 57
4.2.2 WirelessMAN-SCa 59
4.2.3 WirelessMAN-OFDM 61
4.2.4 WirelessMAN-OFDMA 63
4.2.5 WirelessHUMAN 65
4.3 基于OFDM的物理層 65
4.3.1 OFDM調制 66
4.3.2 OFDM 符號介紹 70
4.3.3 OFDM符號參數和發送信號 71
4.3.4 信道編碼 74
4.4 基于OFDMA的物理層 77
4.4.1 OFDMA基本理論 77
4.4.2 OFDMA幀的結構 80
4.4.3 OFDMA子載波分配 86
4.5 先進天線系統(AAS) 90
4.5.1 智能天線技術 90
4.5.2 IEEE 802.16系列對AAS的支持 92
習題 96
第5章 MAC報文形成過程及初始化流程 97
5.1 MAC層介紹 97
5.2 WiMAX協議棧模型 98
5.2.1 面向業務的匯聚子層 98
5.2.2 公共部分子層 99
5.2.3 安全子層 100
5.3 MAC SDU報文 101
5.3.1 SDU格式 102
5.3.2 業務的分類 102
5.3.3 報頭壓縮 103
5.4 尋址和連接 104
5.4.1 連接標識符(CID) 105
5.4.2 業務流和業務流標識符(SFID) 106
5.5 PDU報文 106
5.5.1 報文格式 106
5.5.2 兩種報頭 107
5.5.3 子報頭 110
5.6 PDU的成幀和傳輸 113
5.6.1 需要遵守的原則 113
5.6.2 分片 114
5.6.3 打包 115
5.6.4 串聯 118
5.6.5 MAC管理消息 118
5.6.6 加密和CRC 120
5.6.7 填充 120
5.7 WiMAX基本初始化過程 120
習題 125
第6章 WiMAX面向連接的QoS機制 126
6.1 QoS的基本知識 126
6.1.1 QoS的概念 126
6.1.2 QoS控制和管理 127
6.1.3 QoS的實現機制 127
6.2 WiMAX網絡QoS概述 127
6.3 業務流的概念 128
6.4 業務流的對象模型 129
6.5 業務流的分類 130
6.5.1 預置業務流 130
6.5.2 已接納業務流 130
6.5.3 激活的業務流 131
6.6 業務流的管理 131
6.6.1 業務流的創建 132
6.6.2 業務流的修改 133
6.6.3 業務流的刪除 135
6.6.4 業務流的狀態遷移 136
6.7 WiMAX中的ARQ機制 141
6.7.1 ARQ的定義 141
6.7.2 WiMAX中ARQ的設計 142
6.7.3 H-ARQ 143
習題 144
第7章 WiMAX無線資源管理 145
7.1 帶寬請求和分配機制 145
7.1.1 請求 145
7.1.2 授權 146
7.2 上行調度業務 147
7.3 沖突解決算法 148
7.3.1 傳輸機會 148
7.3.2 沖突解決算法 149
7.4 測距機制 150
7.4.1 下行突發描述的管理 152
7.4.2 上行周期性測距 153
7.4.3 以OFDMA為基礎的測距 156
7.5 切換 161
7.6 省電模式 162
習題 162
第8章 安全子層 163
8.1 IEEE 802.16d的安全機制 163
8.1.1 分組數據的加密 164
8.1.2 密鑰管理協議 164
8.1.3 安全關聯 166
8.1.4 加密算法 166
8.2 IEEE 802.16d的安全分析 166
8.3 IEEE 802.16e安全機制的完善 167
習題 168
第9章 WiMAX Mesh模式 169
9.1 無線網格網 169
9.1.1 無線網格網結構 169
9.1.2 WMN關鍵技術 171
9.2 WiMAX對Mesh的支持 172
9.3 WiMAX Mesh模式應用 174
9.3.1 WiMAX Mesh網絡結構 174
9.3.2 WiMAX Mesh網絡幀結構 176
習題 177
第10章 WiMAX應用 178
10.1 WiMAX應用范圍 178
10.1.1 WiMAX技術應用場景 178
10.1.2 WiMAX技術應用領域 179
10.1.3 WiMAX技術在政府公共事業中的應用 180
10.1.4 WiMAX技術在家庭中的應用 182
10.2 WiMAX應用需要考慮的因素 183
10.3 WiMAX解決方案 183
10.3.1 固定接入應用解決方案 184
10.3.2 移動接入應用解決方案 185
習題 186
第11章 WiMAX網絡的組網 187
11.1 WiMAX網絡發展特征 187
11.2 WiMAX組網頻率 188
11.2.1 WiMAX頻率配置需求分析 188
11.2.2 國際上WiMAX頻率資源配置現狀及分析 189
11.2.3 我國WiMAX頻率資源配置分析 190
11.3 WiMAX組網關鍵技術 194
11.3.1 WiMAX無線接入網設計 194
11.3.2 WiMIX系統核心網設計 197
11.4 WiMAX與3G聯合組網 200
11.4.1 聯合組網的可行性分析 200
11.4.2 基于3G系統的接入控制和計費機制 202
11.5 WiMAX與Wi-Fi聯合組網 205
11.6 WiMAX與DSL及Cable聯合組網 206
習題 208
第12章 WiMAX規劃與優化 209
12.1 無線網絡規劃的重要性 209
12.2 WiMAX規劃 209
12.2.1 WiMAX技術對網絡規劃的影響 209
12.2.2 WiMAX無線網絡規劃流程 210
12.3 無線網絡優化的重要性 214
12.4 WiMAX優化方案 214
12.4.1 網絡擴容 214
12.4.2 頻率復用 214
12.4.3 多址方式 215
12.4.4 天線優化和空間復用 215
12.4.5 調制機制 216
12.4.6 干擾抵消 216
習題 217
第13章 與WiMAX共存的技術 218
13.1 IEEE 802.20 218
13.1.1 技術特性 218
13.1.2 IEEE 802.20與其他技術間的關系 220
13.2 ETSI BRAN(HiperLAN) 222
13.2.1 HiperLan/2系統特點 223
13.2.2 HiperLan/2協議體系結構 224
13.3 高速下行分組接入(HSDPA) 226
13.3.1 HSDPA的技術特點 226
13.3.2 WiMAX的技術特點 226
13.3.3 HSDPA與WiMAX的綜合比較 226
13.3.4 兩種技術相互的關系和展望 228
13.4 WiBro 229
13.4.1 WiBro系統的組成 229
13.4.2 WiBro技術中的切換機理 230
13.4.3 WiBro覆蓋范圍和傳輸速率 230
13.4.4 WiBro中的干擾 231
13.4.5 WiBro系統的業務 231
13.4.6 WiBro的發展狀況 231
13.5 多載波無線Internet本地回路(McWill) 232
13.5.1 McWill的主要技術 232
13.5.2 McWill系統特點 233
13.5.3 McWill的在國內部署的優勢 233
13.6 Ad-Hoc 234
13.6.1 Ad-Hoc網絡的概念 234
13.6.2 Ad-Hoc網絡的特點 235
13.6.3 Ad-Hoc網絡的應用需求 236
13.6.4 與其他移動通信系統的比較 237
13.6.5 移動IP和Ad-Hoc網絡的結合 238
13.6.6 管理Ad-Hoc網絡面臨的問題 238
習題 239
第14章 WiMAX與IEEE 802.11n 240
14.1 IEEE 802.11系列 240
14.2 IEEE 802.11n 240
14.3 IEEE 802.11n的關鍵技術 241
14.3.1 物理層關鍵技術 241
14.3.2 MAC層優化技術 244
14.3.3 智能天線技術與IEEE 802.11n 245
14.3.4 軟件無線電與IEEE 802.11n 245
14.4 IEEE 802.11n現狀與未來 246
習題 246
附錄 WiMAX技術術語英文縮寫對照表 247
參考文獻 255
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