短距离无线通信技术及应用

第1章 短距离线通信概论 1

1．1 引言 1

1．2 典型的短距离线通信技术 2

1．2．1 蓝牙网络技术 2

1．2．2 ZigBee技术 7

1．2．3 Wi-Fi技术 8

1．2．4 UWB技术 12

1．2．5 60GHz线通信技术 13

1．2．6 主要短距离线通信技术的比较 18

1．3 短距离线传输信道 18

1．3．1 短距离线信道的特点 19

1．3．2 大尺度传播特性 19

1．3．3 多径传播与小尺度传播特性 20

1．3．4 线传输信道建模方法 21

1．3．5 短距离室内环境线信道模型 21

1．4 线自组织网络技术 24

1．4．1 线自组织网络概述 24

1．4．2 线自组织网络的定义及特点 25

1．4．3 线自组织网络的应用场合 27

参考文献 28

第2章 Wi-Fi技术及应用 29

2．1 IEEE 802．11协议体系结构 30

2．1．1 物理层 30

2．1．2 数据链路层 33

2．1．3 IEEE 802．11 MAC帧的格式 36

2．2 Wi-Fi技术 40

2．2．1 Wi-Fi的物理层技术原理与协议 40

2．2．2 扩频通信技术 41

2．2．3 Wi-Fi的MAC层接入协议 44

2．3 Wi-Fi 网络架构和优化 49

2．3．1 ADSL 接入 49

2．3．2 LAN 接入 50

2．3．3 EPON 接入 51

2．3．4 AC 应用的网络架构 51

2．3．5 通过网络架构优化实现Wi-Fi网络质量提升 53

2．3．6 Wi-Fi 业务方式 54

2．3．7 Wi-Fi 网络质量优化建议 56

2．4 Wi-Fi 技术的应用与发展 57

2．4．1 Wi-Fi 技术的应用 57

2．4．2 Wi-Fi 技术的发展 57

参考文献 58

第3章 ZigBee技术及应用 59

3．1 ZigBee技术概述 59

3．2 ZigBee协议体系 61

3．2．1 物理层 63

3．2．2 媒体接入控制层 66

3．2．3 网络层 72

3．2．4 应用层 75

3．2．5 ZigBee安全管理 77

3．3 ZigBee网络构成 79

3．3．1 ZigBee网络成员 79

3．3．2 ZigBee网络的拓扑结构 82

3．3．3 ZigBee网络的建立 83

3．3．4 ZigBee路由协议 87

3．4 ZigBee技术的应用 91

3．4．1 ZigBee技术应用概述 91

3．4．2 ZigBee技术典型应用：智能家居 91

参考文献 94

第4章 蓝牙技术及应用 95

4．1 蓝牙技术概述 95

4．2 传统蓝牙技术 96

4．2．1 蓝牙线规范 97

4．2．2 蓝牙基带规范 98

4．2．3 蓝牙的其他几个重要协议 108

4．3 高速蓝牙技术 112

4．3．1 PAL协议 112

4．3．2 PAL物理链路管理器 114

4．3．3 逻辑链路管理器 117

4．3．4 数据管理器 117

4．4 低功耗蓝牙技术 118

4．4．1 BLE协议栈 119

4．4．2 BLE 底层协议 120

4．4．3 BLE中间层协议 121

4．4．4 BLE 高层协议 126

4．5 蓝牙4．1 128

4．6 蓝牙技术的应用 129

参考文献 130

第5章 超宽带UWB技术及应用 131

5．1 UWB技术概述 131

5．1．1 UWB技术的定义 131

5．1．2 UWB技术的特点 134

5．1．3 UWB的信道传播特征 137

5．2 UWB的关键技术 139

5．3 UWB技术的标准化方案 145

5．3．1 DS-UWB方案 146

5．3．2 MB-OFDM-UWB方案 146

5．3．3 IEEE 802．15．4a低速UWB标准化 147

5．3．4 我国UWB标准化工作 148

5．4 UWB的系统方案 149

5．4．1 单频带系统 150

5．4．2 多频带系统 150

5．5 UWB的应用 152

5．5．1 UWB的应用概述 152

5．5．2 UWB室内线通信应用举例 155

参考文献 164

第6章 60GHz线通信技术及应用 166

6．1 60GHz线通信技术概述 167

6．1．1 60GHz线通信技术发展概况 167

6．1．2 60GHz的特点和优势 170

6．2 60GHz线通信的标准化 175

6．3 60GHz线通信关键技术研究 179

6．4 60GHz线通信的应用 185

参考文献 188

第7章 线自组织网络技术 190

7．1 Ad hoc网络协议 191

7．1．1 移动Ad hoc网络MAC协议 191

7．1．2 移动Ad hoc网络路由协议 202

7．2 移动Ad hoc网络的TCP协议 214

7．2．1 TCP在移动Ad hoc网络中遇到的问题 214

7．2．2 移动Ad hoc网络中TCP的方案 216

7．3 移动Ad hoc网络的低功耗技术 225

7．3．1 协议栈各层涉及的节能问题 226

7．3．2 两种主要的节能机制 228

参考文献 231

附录A 缩略词 233

《短距离无线通信技术及应用》主要介绍短距离线通信技术和通信网络的技术及应用，内容包括短距离线通信概论、Wi-Fi技术及应用、ZigBee技术及应用、蓝牙技术及应用、超宽带（UWB）技术及应用、60 GHz线通信技术及应用、线自组织网络技术等，详细分析了Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术三种短距离线通信技术的基本理论、基本技术、基本方法，并兼顾具体实际应用。通过本书的学习，有助于读者尽快全面了解和掌握短距离线通信系统技术，为其应用提供了技术参考。

适读人群 ：本书可作为大学本科通信工程或相关专业的教材，也可作为专业技术人员的学习和参考用书。

物联网工程与技术规划教材