译 者 的 话

无线通信已成为全球通信和IT界共同关注的热门技术。如果说数字通信和互联网是信息技术的革命性演进，那么人们现在会真真切切地为无线通信与互联网的融合，直至未来宽带传输多媒体信息的巨变所震撼。近几年中，包括UWB、蓝牙、WLAN、WiMAX、Mobile-Fi、ZigBee等各种无线新技术的出现，随时、随地、随心所欲地连接到Internet，让网络无处不在的梦想几乎触手可及。在企业、家庭内部，无线应用将彻底改变人们日常工作、生活的方式。 

随着802.11标准的发展，无线局域网技术也已日臻成熟，而且其传输速率、通信距离也在不断增加，能够满足诸多场合的应用需求。除了组网以外，无线网络在下一步的发展中还可以结合自身的技术特点，开发出各种增值性应用，例如语音、视频应用等。这种技术已经具有足够的可靠性和速度，可以提供可靠的移动企业计算服务。

截至2005年3月底，仅在我国的互联网上网人数已达到9880万，以移动通信为代表的无线通信业务增长迅速，达到3.35亿用户。 “无线技术成为下一代网络通信技术的最大推动力”这一观点已在业界达成了共识。近十几年来，第二代移动系统得到了迅猛发展，同时也推动了第三代移动通信技术的发展和应用。第三代移动通信系统主要解决系统应用中的便易性、多媒体业务、个性化、综合服务等问题，使用户能够在任何地点、任何时间使用移动终端，在不同无线网络系统间实现个人通信。除具备传统的语音服务外，第三代移动通信系统应提供基于高速数据传输能力的多媒体服务业务，能够为不同职业、不同环境和消费层次的用户提供满足需求的个性化服务，方便地获取所需的信息。

2004年，第三代移动通信应用进入活跃期，但由于采用的标准以及缺乏真正的“杀手”级应用等多方因素的制约，其发展一直坎坷。但第三代移动通信系统代表着未来的无线通信发展趋势却是勿庸置疑的。像一切技术的应用一样，第三代移动通信服务走向成熟还需要时间，以及更成熟和可靠的技术。第三代移动通信技术无论是在市场规模还是发展空间方面，都将远远超越于其他无线技术。

William Stallings是国际上著名的计算机专家，早年获得麻省理工学院计算机博士学位。他先后出版了17种不同的教材，各种版本加起来多达41本。作者先后7次获得TAA（美国计算机科学及工程教材与学术著作作者协会）的年度最佳教材奖。另外，他还连续3年获得了TAA颁发的优秀教材奖。他的多本著作已在我国翻译并出版，且被许多高校选作教材或重要的参考书。本书是作者编写的关于无线通信和网络的第一本专著。书中全面介绍了无线通信和无线网络方面的内容，覆盖了无线通信和网络中有关技术和体系结构、网络设计方法、网络类型和应用等关键的论题。

本书的内容丰富且新颖，包括基本的无线通信原理，以及各种无线网络的协议和应用。每章均配有一定数量的复习题和习题。一些较深入的内容还放在有些章或全书的附录中，供读者进一步学习。在每章的后面还附上了作者推荐的一些有价值的网址，以便读者可以从网上查找更多的技术资料。

概括地说，本书的最大特点是对于技术的论述非常清晰。除了保留系统性和严谨性外，还具有如下特点：

● 书中全面地介绍了蜂窝网络，包括蜂窝技术，以及第一、二、三代无线通信系统。在无线通信和网络中蜂窝技术或许是最重要的，而且也是最复杂的技术之一。作者对这一部分的内容做了精心的安排并详细介绍了相关的技术。

● 扩频是无线通信中被广泛采用的技术，本书全面地介绍了扩频的原理和技术。

● 介绍了关于天线和传播的一些基本概念，包括传输的模式、传播的效果以及衰落现象。为理解各种无线通信和网络模式中有关的设计问题，读者需要对天线和传播领域的技术有一个基本的掌握。

● 全面介绍了前向纠错技术(FEC)，包括传统的编码技术和加速编码技术。FEC是所有无线通信系统中的一个基本技术，本书为读者做了易于理解的讲述。

本书自第1版出版后，无线技术领域经历了很多新的变化，作者力图在新的版本中能够反映这些变化。本书的技术内容完全做了更新，每一章都做了修订，同时增加了很多新的内容，包括最小移频键控、CDMA2000、WiMAX和IEEE 802.16a、正交频分多路复用、Wi-Fi、不规则编码、Wi-Fi保护接入、IEEE 802.15和个人区域网、栅格编码调制（TCM）等。

本书适用于高年级的本科生和研究生使用，对于从事无线通信和网络研究的工程技术人员，本书也是很好的基础性参考书。

本书由中国人民大学信息学院何军副教授负责翻译。

译者在对新版本的翻译中仍发现了书中的一些错误，这些错误已在翻译过程中改正，同时译者还对本书第1版译本中一些术语的翻译做了修正，以使这些术语的译文尽量符合我国学术及工业界的使用。限于水平，翻译不妥或错误之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

何  军

2005年6月于University of Illinois at Urbana-Champaign

前    言

宗旨

无线技术已成为电信和网络界最激动人心的领域。移动电话使用的迅猛增长、各种卫星服务，以及现在的无线因特网和无线局域网正对电信和网络产生巨大的改变。本书分为以下几个部分讨论了这一领域中的关键内容。

● 技术和体系结构：汇集了用来表征和区分无线通信和网络的一些概念和知识，包括频带、信号编码技术、差错校验技术以及网络体系结构等。

● 网络类型：本书介绍了无线网络的重要类型，包括卫星、蜂窝、固定无线接入和无线局域网。

● 设计方法：本书探讨了不同的设计选择方案，并评述了它们的优点。

● 应用：在无线基础结构之上已经开发出了许多关键的技术和应用，特别是移动IP和无线Web接入。

整本书中都强调了技术和标准两个方面。为理解特定的无线标准（诸如ITU和IEEE802所发布的那些标准，以及由一些其他组织开发的标准），本书提供了一个综合的指南。在确定可获得的产品和该领域的未来研究方向上，这种强调反映了这类标准的重要性。

读者对象

本书的读者范围很广，这些读者将从理解无线通信和网络以及相关技术中受益。这包括学生以及在数据处理和数据通信领域内的专业人员、设计人员和实施人员、数据通信和网络客户以及经理人员。对于对这一领域感兴趣的专业人士来说，本书可作为一本基本的参考读物且适宜自学。

作为教材，本书适于用于高年级大学生或研究生的课程。本书覆盖了由ACM与IEEE共同制定的计算机课程体系2001中《无线和移动计算》高级课程CS332的内容。本书的各章和附加的内容是非常模块化的，因而可以为本课程的讲授设计提供极大的灵活性。

内容组织

本书论述了许多高级的课题并对所要求的一些基本知识提供了一个简要的回顾。对于在数据通信领域有很少或没有背景知识的读者来说，本书的第一篇及附录介绍了很多相关的基本内容。本书分为以下4篇：

● 技术背景

● 无线通信技术

● 无线网络

● 无线局域网

此外，本书包含一个庞大的词汇表、常用缩略语对照表和参考文献。每一章还设有一些练习题、建议进一步阅读的材料，以及相关的万维网站点。为便于复习，每一章还包括术语表和多个复习题。

向教师和学生提供的因特网服务

本书在因特网上有一个Web站点，为学生和教师提供服务。该站点包括了与其他相关站点的链接、用PDF(Adobe Acrobat)格式表示的书中插图和表格的保真原本、PowerPoint幻灯片，以及本书的因特网邮件列表(mailing list)的登记信息。这个Web页的地址为，1.8节对此有更详细的说明。建立这个因特网邮件列表是为了让采用本书的教师彼此之间以及与作者之间能够交换信息、建议和问题。只要发现本书的排版错误或其他错误，就可以利用下的本书的勘误表。我还维护了一个计算机科学学生资源站点，

第2版中新的内容

自本书第1版出版后的3年中，这一领域经历了持续的创新和进步。在新的版本中，我设法捕获这些变化，同时保持本书对整个领域广泛且综合的覆盖。自开始本书的修订过程以来，书的第1版就广泛地得到讲授该内容的很多教授的评阅。因而，在很多地方，内容得到阐明和充实，且内容的说明得以改进。此外，还添加了很多新的“现场试验（field-tested）”问题。

除了这些精细加工的地方，还改进了教学方法和对用户的友好性。为反映在这一激动人心的领域中正在发生的变化，本书的技术内容完全做了更新，每一章都都做了修订。最主要的部分包括如下。

● 最小移频键控（MSK）：MSK是在某些移动通信系统中所采用的一种调制模式。现在包括了这部分内容。

● CDMA2000：要进行商业发布的第一个3G（第三代）无线系统称为CDMA2000 1xEV-DO。新版本包括了对这一重要标准的讨论。

● WiMAX和IEEE 802.16a：在无线本地环上所进行的工作，包括WiMAX规范的引入，以提供对802.16的互操作性规范。第11章包括了新的802.16方面的材料，还有最新的802.16a标准。

● 正交频分多路复用（OFDM）：OFDM正日益得到普及，它被用于很多局域和广域无线标准中。有关OFDM的内容做了更新和扩展。

● Wi-Fi和IEEE 802.11：对802.11a和802.11b的内容做了重大的扩展，并添加了802.11g的内容。

● 数据的不规则编码（扰码）：不规则编码是改进信号质量常用的一种技术。在第14章提供了有关数据不规则编码的概述。

● Wi-Fi保护接入（WPA）：WPA替代了有线等效加密（WEP）作为在无线局域网中提供安全性的规范。第14章介绍了有关WPA的内容。

● IEEE 802.15和个人区域网（PAN）：最初的802.15.1标准提供了有关蓝牙的一个官方规范，这在本书的第1版和这一版中都做了介绍。新版本还介绍了两个新的标准：802.15.3高速无线PAN标准和802.15.4低速无线PAN标准。

● 栅格编码调制（TCM）：TCM是为有效使用带宽有限的信道而提供的一种技术，第15章对此做了介绍。

此外，为反映自第1版出版以来已产生的在标准和技术上的发展，事实上本书自始至终对每个课题都做了更新。

致谢

新版本得益于诸多专家学者的审阅，他们慷慨地付出了自己的时间和专长。下列专家审阅了本书的全部或绝大部分的手稿：Dr. Albert Cheng(University of Houston-University Park), Dale W. Callahan(University of Alabama, Birmingham), Ravi Sankar(University of South Florida, Tampa), Pei Zheng(Arcadia University, Pennsylvania)和Anne Cox(Austin Community College, Texas)。

还要感谢为本书某一章进行了详细技术审阅的多名人士，他们是：Lars Poulsen, Howard Eisenhauer, D. E. Jennings, Paul Robichaux, John Adams, Jerry Huang, Andreas Kasenides, Munira Ahmed, Hossein Izadpanah, Aaron King, Benoit d'Udekem, Marco Casole, Kevin Peterson, Dinesh Lal Pradhan和Cathal Mc Daid。

Steven Kilby撰写了第1章并审阅了多个章节，纽约布鲁克林Polytechnic大学的Richard Van Slyke为本书编写了很多的复习题，Tom Fronckowiak为本书制作了PowerPoint教学幻灯片，在此一并表示谢意。

最后，我还要感谢负责本书出版的多位人士，他们为本书做了极为出色的工作。这包括Prentice Hall的工作人员，特别是我的编辑Alan Apt和Toni Holm，他们的助理Patrick Lindner，以及生产经理Rose Kernen，负责补遗的经理Sarah Parker，还有负责复阅的Warde出版部的Jake Warde，以及进行复制编辑的Patricia M. Daly。

II

无线通信与网络（第2版）

V

前  言

IV

无线通信与网络（第2版）