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无线网络技术教程——原理、应用与仿真实验

本书已出新版,见可替代教学用书。浙江省重点教材建设项目,资源处2013年11月13日更新

作者:金光、江先亮
定价:29
印次:1-3
ISBN:9787302263210
出版日期:2011.10.01
印刷日期:2013.06.28

本书系统地介绍了发展迅速的无线网络技术,涉及计算机网络基础、无线通信和网络仿真技术基础、无线局域网、无线城域网、无线广域网、无线自组织网络、无线传感器网络、无线个域网、卫星网络及无线网络安全等内容。 本书内容新颖,覆盖全面,力求体现“理论+应用+实践”的特色。针对各种无线网络技术,先阐述原理,然后介绍应用实例,再提供仅需PC即可完成的仿真示例作为配套实验(实验手册见电子资源),帮助读者更深入地学习和理解各种具体无线网络技术的特点。 本书可作为计算机、通信、电子、自动化、物联网、网络工程、信息安全等专业的本科生、研究生以及技术人员的教学用书或参考书。

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网络技术结合了计算机、通信、微电子等技术,是IT领域最重要的分支之一,对人类生活产生了深远的影响。从1969年ARPAnet诞生到现在,网络技术一直处于不断发展和演变当中。进入21世纪后,网络技术逐渐呈现出两大发展趋势:高速和无线。高速指在光纤等技术的支撑下,网络带宽和流量日益扩大,满足多媒体应用的需求。而无线网络则突出移动性、组网和接入的灵活性,使得网络更加无处不在。 多年来,国内各高校在IT领域各专业的本、专科生和研究生中普遍开设了“计算机网络”课程,一些高校还设立了“网络工程”等专业方向。在传统课程教学中,许多国内外的经典优秀教材如Tanenbaum等著的《计算机网络》、Kurose等著的《计算机网络:自顶向下方法》、谢希仁著的《计算机网络》等经过多年使用,已被广大师生所认可。这些教材以全面讲解计算机网络技术为主,无线网络一般只是其中的一小部分。这也影响着大多数高校的课程教学体系,即在“计算机网络”课程中讲授少量无线网络知识,很少单独安排无线网络课程。 然而随着技术的发展,无线网络越来越贴近我们的生活和工作,越来越多的终端设备(笔记本电脑、手机、传感器等)无需线缆即可连接网络。而一旦突破了线缆的束缚,无线网络本身的发展呈现了多元化的特点,从单一的无线局域网扩展到无线城域网、无线广域网、无线自组织网络、无线传感器网络等。如果不经系统地学习,相关专业的广大同学会对纷繁复杂的无线网络原理和技术特点等感到困惑。 所以,我们认为,在进入21世纪10年代的今天,开设一门单独的无线网络技术课程已很有必要。经过调研发现,和众多的“计算机网络”教材相比,到2011年初为止,面向普通高校学生的系统介绍无线网络技术的教材非常缺乏。希望本书的出版能加强无线网络技术的相关教学工作,能为相关专业的课程改革提供一些帮助。我们深入分析了已有的少量教材,积极借鉴它们的优点,也深刻感悟到先行者的努力和不易。◆无线网络技术教程--原理、应用与仿真实验 对大学生而言,过于理论和抽象的专业内容知识难以掌握,最好能用简洁、直观的方式予以表达。但由于无线网络类型的多元化,实验环节的教学安排普遍较困难。据调研,目前国内高校较普遍的实验方式是在网络机房室中配置无线AP进行简单接入和组网,形式单一、效果一般。少数高校增加了无线传感器节点、移动通信等设备,实验效果较好,但经费投入很大,对设备、场地(室外环境)的要求也很高。 对此,我们想到了网络仿真这个途径。即通过权威的网络仿真软件系统,利用普通微机平台,可针对各类无线网络进行多个项目的实验,不再受经费、场地、设备等的影响。更进一步,学生还可通过仿真软件提供的动画演示功能,直观形象地了解各种无线网络协议的原理和功能,改善学习效果。实际上,网络仿真也是专业科研人员、研究生等从事网络协议研发的一个重要途径,以往较少用于本科阶段教学。但随着技术的发展,选择部分合适的网络仿真内容用于本科教学,时机已成熟。我们在2009年出版的《网络技术实践教程》作了首次尝试。本书则充分利用网络仿真技术,对各种无线网络技术给出了仿真示例,提供了源码、运行说明、演示动画、结果分析等内容。读者能更深入地了解和感受技术原理和特点,还可自行修改源码,改变网络拓扑,观察体会不一样的运行结果。 本书内容安排为3部分:首先简单介绍计算机网络、无线通信、网络仿真等基础知识;然后重点阐述无线局域网、无线城域网、无线广域网、无线自组织网络、无线传感器网络、无线个人网、卫星网络及其他无线网络技术等;最后概述了无线网络安全的知识。在介绍每种无线网络技术时,内容编排体现循序渐进。先阐述基本概念和原理,接着介绍应用实例,然后提供仿真示例供读者实际操作练习,每章的习题和参考文献供读者进一步学习。附录A列举了大部分相关的专业术语,附录B提供了配套实验指南,以方便教学环节的安排。 通过学习本书,读者能了解无线网络技术的全貌,熟悉各种主流无线网络技术,掌握各种技术的基本原理和功能,初步掌握用网络仿真技术来验证和开发无线网络技术的手段。为今后从事网络管理、网络工程、网络技术研发及其他相关领域的工作打下良好的基础。 本书可作为本科生、研究生、工程硕士等修读“无线网络技术”课程的教材,建议安排32个理论学时+16个实验学时。也可作为“计算机网络”和其他相关课程的参考书,或用于毕业设计、学生科研、认证考试及工程人员参考用书。本书涉及的仿真软件可在其官方网站下载,与本书配套的电子课件、实验手册、仿真实例源码、演示动画等均可在清华大学出版社电子资源网站下载。本书编写过程中,参考了许多文献资料,得到了许多有益的启示和帮助,在此向它们的作者们表示感谢,并将其中主要的以参考文献形式列出。 本书由宁波大学金光和江先亮编著,郑君、倪翠霞等参与了部分内容的编写工作,部分内容源于近几年王欢、秦璐等的本科毕业设计,编写过程得到了王晓东、周宇、谢志军等的许多帮助和建议。本书得到了浙江省重点教材建设项目、国家高等学校特色专业建设项目(宁波大学计算机科学与技术专业)、国家科技重大专项(2011ZX03002-004-02)、浙江省移动网应用技术重点实验室的资助,谨致谢意。 由于学识有限,本书一定存在许多不足,敬请读者不吝赐教。 金 光 2011年春

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  • 第1章 计算机网络技术基础知识1

    1.1 计算机网络技术概述1

    1.1.1 计算机网络的作用1

    1.1.2 计算机网络的发展2

    1.1.3 计算机网络的定义4

    1.1.4 计算机网络的组成5

    1.1.5 计算机网络的分类6

    1.2 计算机网络的协议体系11

    1.2.1 计算机网络协议体系概述11

    1.2.2 计算机网络协议体系模型12

    1.2.3 无线网络的协议层次特点14

    1.3 无线通信和无线网络简史14

    1.4 无线网络的分类15

    1.4.1 从覆盖范围分类15

    1.4.2 从应用角度分类17

    1.5 计算机网络和无线网络的应用18

    1.5.1 计算机网络的常见应用18

    1.5.2 无线网络的应用19

    1.5.3 无线和移动的区别20

    1.6 计算机网络技术的进展20

    1.6.1 高速以太网20

    1.6.2 IPv6和下一代Internet21

    1.6.3 P2P技术21

    1.6.4 网络安全22

    1.7 相关的标准化和权威组织22

    1.7.1 电信领域中的标准化组织22

    1.7.2 网络和通信领域的权威组织23◆无线网络技术教程--原理、应用与仿真实验目 录  1.8 本书概要25

    习题26

    参考文献26

    第2章 无线通信和网络仿真技术基础28

    2.1 无线电频谱28

    2.1.1 无线电管理部门29

    2.1.2 无线电频谱的划分29

    2.2 无线传输介质和方式30

    2.2.1 无线传输介质30

    2.2.2 微波通信30

    2.2.3 红外线通信32

    2.3 扩频技术33

    2.3.1 跳频扩频34 ...

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