短距離無線通信系統技術

《短距離無線通信系統技術》是2013年電子工業出版社出版的圖書，作者是陳林星，曾曦。

基本介紹

• 中文名：短距離無線通信系統技術
• 作者：陳林星,曾曦
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2013年11月01日
• ISBN：9787121217524

圖書內容

本書主要包括四個部分的內容：①短距離無線通信系統概述，包括無線通信系統的分類，各類無線通信系統簡介，IEEE 802.11 WLAN綜述，無線網狀網的基本概念、特點、網路結構，短距離無線通信的特點和套用；②典型短距離無線通信系統（LR-WPAN、HR-WPAN、藍牙）的詳細描述；③LR-WPAN、HR-WPAN的網狀網能力；④WPAN與WLAN的共存。 全書內容豐富、新穎，概念清楚，層次結構合理、明晰，涵蓋了當前國際上主流的短距離無線通信系統，可幫助讀者儘快全面了解和掌握短距離無線通信系統技術。

目錄

第1章 短距離無線通信系統概述 1

1.1 無線通信系統概述 1

1.1.1 無線區域網（WRAN） 2

1.1.2 廣域網（WAN） 5

1.1.3 無線城域網（WMAN） 6

1.1.4 無線區域網路（WLAN） 8

1.1.5 無線個人區域網（WPAN） 9

1.2 IEEE 802.11無線區域網路 11

1.2.1 IEEE 802.11 WLAN物理層 11

1.2.2 WLAN的MAC機制及其體系結構 14

1.2.3 WLAN的套用 20

1.3 無線網狀網網路（WMN） 21

1.3.1 WMN的特點 21

1.3.2 WMN的網路結構 22

1.3.3 影響WMN網路性能的因素 24

1.3.4 WMN套用案例 26

1.4 短距離無線通信系統概述 27

1.4.1 短距離無線通信的特點 27

1.4.2 短距離無線通信的套用 28

1.4.3 對短距離無線技術選擇的若干考慮 28

1.5 原語的概念 29

習題1 30

第2章 低速無線個人區域網路 31

2.1 LR-WPAN的體系結構 31

2.1.1 LR-WPAN節點類型 31

2.1.2 LR-WPAN的組成 31

2.1.3 LR-WPAN網路拓撲 31

2.1.4 LR-WPAN數據傳輸模型 32

2.1.5 LR-WPAN的體系結構 34

2.2 LR-WPAN的幀結構 35

2.2.1 超幀結構 35

2.2.2 通用MAC幀格式 36

2.2.3 各類幀的格式 40

2.2.4 MAC命令幀 45

2.2.5 MAC常量及PIB屬性 51

2.2.6 PHY常量及PIB屬性 55

2.3 LR-WPAN物理層（PHY） 56

2.3.1 PHY的基本技術參數 57

2.3.2 信道分配 57

2.3.3 PPDU格式 59

2.3.4 PHY參考模型 60

2.3.5 通用電台技術規範 61

2.4 LR-WPAN MAC子層 64

2.4.1 MAC子層服務 64

2.4.2 信道訪問 68

2.4.3 LR-WPAN的啟動與維護 72

2.4.4 相關與去相關 78

2.4.5 同步 81

2.4.6 暫存幀處理 82

2.4.7 傳送、接收和確認 83

2.4.8 GTS的分配與管理 89

習題2 94

第3章 高速無線個人區域網路 95

3.1 HR-WPAN的體系結構 95

3.1.1 HR-WPAN中的Piconet及其組成 95

3.1.2 HR-WPAN的協定參考模型 96

3.2 HR-WPAN的物理層 99

3.2.1 2.4 GHz物理層概述 99

3.2.2 PHY幀格式 103

3.2.3 HR-WPAN發射機技術規範 109

3.2.4 HR-WPAN接收機技術規範 111

3.3 HR-WPAN的MAC幀格式 113

3.3.1 MAC子層參數 113

3.3.2 通用MAC幀格式 114

3.3.3 信標幀 117

3.3.4 ACK幀 122

3.3.5 MAC命令幀 123

3.3.6 數據幀 128

3.4 HR-WPAN的MAC功能及其操作 129

3.4.1 Piconet的啟動、維護、終止 129

3.4.2 相關與去相關 139

3.4.3 信道訪問 142

3.4.4 信道時間管理 150

3.4.5 同步 155

3.4.6 分片與重組 157

3.4.7 ACK與重傳 157

3.4.8 對等尋找 159

3.4.9 Piconet參數的修改 162

3.4.10 干擾的減輕措施 164

3.4.11 多速率支持 166

3.5 HR-WPAN的節能 166

3.5.1 Piconet同步節能（PSPS） 168

3.5.2 節點同步節能（DSPS） 169

3.5.3 異步節能（APS） 172

習題3 173

第4章 藍牙通信系統 175

4.1 概述 175

4.2 藍牙通信拓撲 176

4.2.1 Piconet拓撲 176

4.2.2 散射網拓撲 177

4.3 核心繫統體系結構 177

4.3.1 信道管理器 179

4.3.2 L2CAP資源管理器 179

4.3.3 節點管理器 179

4.3.4 鏈路管理器 179

4.3.5 BB資源管理器 180

4.3.6 鏈路控制器 180

4.3.7 射頻（RF） 185

4.4 藍牙分組及其格式 185

4.4.1 通用格式 185

4.4.2 信道訪問碼（CAC） 186

4.4.3 分組頭 186

4.4.4 分組類型 187

4.4.5 有效載荷頭 190

4.4.6 分組小結 191

4.5 數據傳輸體系結構 192

4.5.1 核心流載體 192

4.5.2 傳輸體系結構實體 195

4.5.3 物理信道 195

4.5.4 物理鏈路 198

4.5.5 邏輯鏈路與邏輯傳輸通道 199

4.6 L2CAP信道 204

4.6.1 L2CAP數據流 205

4.6.2 L2CAP功能結構 205

4.7 操作規程與操作方式 207

習題4 209

第5章 無線個人區域網路的網狀網能力 211

5.1 低速WPAN網狀網 211

5.1.1 LR-WPAN網狀網的套用 212

5.1.2 LR-WPAN網狀網的參考模型 212

5.1.3 LR-WPAN網狀網服務 213

5.1.4 幀格式 214

5.1.5 網狀網子層的常量、信息庫、狀態值 220

5.2 低速WPAN的網狀網功能 224

5.2.1 網狀網的啟動 224

5.2.2 入網 225

5.2.3 地址分配 226

5.2.4 網狀網拓撲尋找與建立 228

5.2.5 網狀網路徑選擇與數據轉發 230

5.2.6 網狀網路徑維護 231

5.2.7 退網 232

5.2.8 網狀網多目標路徑選擇與數據轉發 233

5.2.9 可靠廣播 242

5.2.10 電池節能 244

5.2.11 節點便攜性支持 256

5.2.12 路由跟蹤 258

5.3 高速WPAN網狀網 260

5.3.1 HR-WPAN網狀網的參考模型 260

5.3.2 HR-WPAN網狀網服務 260

5.3.3 網狀網PAN信息庫（PIB） 261

5.3.4 幀格式 262

5.4 高速WPAN的網狀網功能 265

5.4.1 網狀網路的啟動 265

5.4.2 拓撲樹的建立 266

5.4.3 TREEID的分配 267

5.4.4 退網 270

5.4.5 路由規程 272

5.4.6 路由選擇 274

習題5 276

第6章 異種系統共存 277

6.1 WPAN與WLAN共存的干擾問題 277

6.1.1 存在IEEE 802.15.1干擾時的IEEE 802.11 FH WLAN 277

6.1.2 存在IEEE 802.15.1干擾時的IEEE 802.11b WLAN 278

6.1.3 存在IEEE 802.11 FH干擾時的IEEE 802.15.1 278

6.1.4 存在IEEE 802.11b干擾時的IEEE 802.15.1 279

6.2 WPAN與WLAN共存機制概述 279

6.2.1 協作共存機制 279

6.2.2 非協作共存機制 281

6.3 無線媒介的交替訪問（AWMA） 282

6.3.1 WLAN/WPAN同步 283

6.3.2 AWMA的管理 284

6.3.3 對WLAN和WPAN傳送的約束 286

6.3.4 運用AWMA時WPAN和WLAN的性能 287

6.4 分組流量仲裁（PTA） 288

6.4.1 已知物理層特徵 288

6.4.2 PTA結構 289

6.4.3 已知網路狀態 289

6.4.4 網路控制 290

6.4.5 優先權比較 292

6.4.6 服務質量的維護 293

6.4.7 PTA 802.11b性能結果 293

6.5 確定性干擾抑制 294

6.6 自適應干擾抑制 296

6.7 自適應分組選擇 300

6.7.1 IEEE 802.15.1的SCO和ACL分組類型 300

6.7.2 自適應分組選擇方法 300

6.8 ACL鏈的分組傳輸時間安排 301

6.9 信道分類 304

6.9.1 分類方法 304

6.9.2 分類規程 306

6.10 SCO鏈的分組傳輸時間安排 307

6.11 自適應跳頻（AFH） 309

6.11.1 分段序列號產生器 311

6.11.2 頻率重映射函式 316

6.12 干擾模型 317

6.12.1 物理層模型 317

6.12.2 媒介訪問控制（MAC）子層模型 332

6.12.3 數據流模型 334

6.12.4 IEEE 802.15.1的性能參數 334

6.12.5 共存建模結果 334

6.13 LR-WPAN與其他無線網路的共存 341

6.13.1 通用共存問題 342

6.13.2 2400MHz頻段共存性能 345

6.13.3 800/900MHz頻段共存性能 349

習題6 355

參考文獻 356