無線網路技術--原理、安全及實踐

第1章無線網路簡介
11電腦網路的發展歷史
111電腦網路誕生之前
112分時系統
113ARPANET
114Internet
12無線通訊技術的發展歷史
121無線電報
122各類無線通訊技術
123無線電腦網路
13無線網路技術分類及應用場景
131覆蓋範圍
132通信頻率
133組網對象
134是否需要基礎設施支援
135應用場景
14無線網路領域的標準化組織
141國際電信聯盟
142國際標準組織
143國際電子電機委員會
144電氣和電子工程師協會
15本章小結
習題

第2章無線通訊原理
21無線傳輸
211無線傳輸媒體
212無線傳輸性能
22無線頻譜
221無線頻譜劃分
222無線通訊的特點
223無線電通信
224微波通信
225紅外線通信
226光波通信
23天線
231天線的分類
232天線的主要指標
233天線分集技術
234賦形波束技術
24信號處理
241信號編碼
242調製與解調
243擴頻技術
244複用和多址
25本章小結
習題

第3章無線局域網技術
31無線局域網技術簡介
311無線局域網的由來
312典型的無線局域網技術
32WiFi簡介
321WLAN、WiFi與80211
322WiFi技術發展歷程
323WiFi的局限性
33WiFi網路組成、拓撲與服務
331WiFi網路組成
332WiFi網路拓撲結構
333WiFi網路服務
3480211協議棧
34180211網路模型與OSI模型對比
34280211的資料連結層
34380211的實體層
34480211抓包分析
35WiFi設備
351消費級無線路由器
352企業級無線路由器
36本章小結
習題

第4章WiFi網路安全
41WEP與WPA/WPA2
411WEP
412WPA
413WPA2
42WiFi網路連接密碼破解
43QSS使用、原理及其破解
431QSS簡介及其使用
432QSS原理
433QSSPIN碼破解
44加固WiFi網路
45本章小結
習題

第5章WiFi網路程式設計
51TCP、UDP程式設計
511環境準備
512TCP程式設計
513UDP程式設計
52網路抓包
521環境準備
522新建winpcap抓包項目
523代碼編制
53本章小結
習題

第6章藍牙技術原理及應用
61IEEE80215家族
62藍牙技術起源和發展
621藍牙起源與藍牙技術聯盟
622藍牙版本演進
63藍牙技術
631藍牙技術概述
632藍牙技術特點
633藍牙系統組成
634藍牙技術細節
64藍牙的應用
641藍牙應用開發基礎
642應用領域
65兩個藍牙實驗
651藍牙設備配對與資料傳輸
652藍牙資料包分析
66本章小結
習題

第7章藍牙系統安全
71藍牙系統安全分級
711四級安全模式
712設備與服務安全級別
72藍牙安全體系結構和安全機制
721藍牙安全體系結構
722鏈路層安全機制
73藍牙系統的安全威脅與防護建議
731藍牙面臨的威脅
732藍牙使用安全防護建議
74兩個藍牙安全實驗
741藍牙電子干擾
742藍牙DoS攻擊
75本章小結
習題

第8章ZigBee原理與程式設計
81ZigBee協議簡介
811ZigBee的起源與發展
812無線感測器網路與ZigBee的關係
813ZigBee的技術特點
814ZigBee協定層次結構
815ZigBee工作頻率
816ZigBee網路結構
817ZigBee常用協定棧及特點
82CC2530硬體資源分析
821概述
822CC2530硬體模組介紹
83ZStack協議棧分析
831ZStack協議棧概述
832ZStack軟體體系結構
833ZStack協議棧各層分析
834ZStackOSAL原理
835ZStack常用API分析
836ZStack應用開發層(App層)
84ZigBee組網與傳輸相關實驗
841IAR開發簡介
842ZStackOS實驗
843ZigBee組網實驗
844ZigBee資料獲取與傳輸實驗
85本章小結
習題

第9章ZigBee安全與程式設計
91ZigBee安全機制
911安全思考
912ZigBee安全體系結構
913MAC層安全
914網路層安全
915應用層安全
92ZigBee安全分析與加固
921安全分析
922ZigBee資料分析方法
923安全建議
93ZigBee安全實驗
931ZigBee抓包與分析實驗
932ZigBee加密資料傳輸實驗
94本章小結
習題

第10章無線都會區網路和無線廣域網路
101無線都會區網路
101180216協議棧
101280216的網路組成
101380216的網路拓撲結構
101480216的QoS機制
1015WiMAX推廣應用情況
1016WiMAX與WiFi、3G、4G移動通信技術對比
102無線廣域網路
1021移動通信網路
1022衛星網路
103本章小結
習題

附錄習題參考答案
參考文獻

從技術發展角度來看，隨著電腦網路技術和無線通訊技術的不斷發展與成熟，無線網路技術已經成為電腦網路的延伸和重要分支。從應用情況來看，在日常生活和工作中，智慧手機、平板電腦、筆記本式電腦等各類智慧設備，甚至家用電器、家用轎車都能逐步通過無線的方式完成網路接入、資料傳輸。因此，有必要在電腦相關專業，通過單獨的課程講授無線網路的發展歷史、無線網路和傳統有線網路的區別、無線網路實現無線資料傳輸的原理、典型的無線網路技術等相關知識。

作者在幾年的無線網路教學過程中發現，如果僅僅對無線網路的概念泛泛而談，可能深度會有所欠缺，但如果對各類無線網路的協定、編碼原理等內容進行深入講解往往又非常枯燥。基於上述原因，本書一方面盡可能地減少對協定棧細節等枯燥內容、網路模擬等對理論、編碼能力要求較高內容的介紹，另一方面盡可能從原理、程式設計、安全等多角度來介紹各類常見、典型的無線網路技術，並提供了大量的實驗以便讀者能夠更加深入地理解相關概念、原理。

全書共10章，第1、2章介紹無線網路基礎知識；第3～5章介紹無線局域網技術，特別是WiFi網路；第6~9章介紹無線個域網技術，特別是Bluetooth網路和ZigBee網路；第10章簡要介紹無線都會區網路和無線廣域網路技術。除第1、2章外，後續部分內容相對獨立，並且章節間內容也相對獨立，讀者可根據興趣和時間選擇閱讀。當然，任何一種無線網路技術都涉及大量技術細節，單獨用一本書進行介紹也不為過。所以，在閱讀過程中，讀者若對某種無線網路技術感興趣，可繼續深入查閱相關文獻。

張路橋編寫了第1章、第3~5章和第10章；王娟編寫了第2章、第6章和第7章；石磊編寫了第8章和第9章。

研究生沈夢婷和羅雪在文字校對過程中付出了辛勤的勞動，在此表示感謝。本書的出版得到了成都資訊工程大學教材建設專案的資助，在此表示感謝。

由於編者學識有限，書中難免存在疏漏和錯誤，望讀者不吝賜教。