Wireless Internet and Mobile Computing: Interoperability and Performance (Hardcover)
暫譯: 無線網際網路與行動計算：互操作性與效能 (精裝版)
Lawrence W. Barnthouse, Wayne R. Munns Jr., Mary T. Sorensen
- 出版商: Wiley
- 出版日期: 2007-09-25
- 售價: $1,330
- 語言: 英文
- 頁數: 376
- 裝訂: Hardcover
- ISBN: 1420053329
- ISBN-13: 9780471679684
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商品描述
Description
This book describes the technologies involved in all aspects of a large networking system and how the various devices can interact and communicate with each other. Using a bottom up approach the authors demonstrate how it is feasible, for instance, for a cellular device user to communicate, via the all-purpose TCP/IP protocols, with a wireless notebook computer user, traversing all the way through a base station in a cellular wireless network (e.g., GSM, CDMA), a public switched network (PSTN), the Internet, an intranet, a local area network (LAN), and a wireless LAN access point. The information bits, in travelling through this long path, are processed by numerous disparate communication technologies. The authors also describe the technologies involved in infrastructure less wireless networks.
Table of Contents
Preface.
Acknowledgments.Acronyms.
PART I. ESSENTIALS OF WIRELESS COMMUNICATIONS.
1. The Mobile Radio Propagation Channel.
1.1 Introduction.
1.2 Large Scale Path-loss.
1.3 Shadowing Effects.
1.4 Small Scale Multipath Fading Effects.
1.4.1 Flat Fading vs Frequency Selective Fading.
1.4.2 Fast Fading vs Slow Fading.
1.5 Practical Considerations.
1.6 Summary.
Problems.
2. Modulation Techniques.
2.1 Introduction.
2.2 Signal Space and Geometric Representation of Signals.
2.3 Modulation Design and Signal Constellations.
2.4 Demodulation Design and Optimal Detection in AWGN Channels.
2.5 Performance and Tradeoffs.
2.6 Practical Illustrations.
2.7 Summary.
Problems.
3. Multiuser Communications.
3.1 Introduction.
3.2 Information Theoretical Overview of Multi-user communications.
3.3 Orthogonal Resource Partition.
3.4 Non-Orthogonal Resource Partitioning.
3.5 Spectral Efficiency and Performance Issues.
3.6 Practical Illustrations of GSM, CDMA and Wireless LAN.
3.7 Summary.
Problems.
4. Diversity Techniques.
4.1 Introduction.
4.2 Effects of Flat Fading on BER Performance.
4.3 Effects of Frequency Selective Fading on BER Performance.
4.4 Diversity: A Key Technique to Combat Flat Fading Channels.
4.5 Equalization*.
4.6 Practical Illustration: RAKE Receiver.
4.7 Summary.
Problems.
PART II. CELLULAR WIRELESS TECHNOLOGIES.
5. Overview and Evolution of Cellular Technologies.
5.1 Introduction.
5.2 Evolution of Cellular Systems.
5.3 Technical Challenges to Realize 3G Services.
5.4 Summary.
Problems.
6. CDMA (IS-95).
6.1 Introduction.
6.2 System Architecture of IS95.
6.3 Physical Layer and Physical Channels.
6.4 Call Processing.
6.5 Power Control.
6.6 Soft Handover.
6.7 Summary.
Problems.
7. GSM.
7.1 Introduction.
7.2 GSM System Architecture.
7.3 GPRS System Architecture.
7.4 Radio Interface.
7.5 Core Network Interface and Services.
7.6 Summary.
Problems.
8. Wideband CDMA and Beyond.
8.1 Introduction.
8.2 UMTS Architecture.
8.3 Packet Switched Connections in UMTS (Rel 99).
8.4 Packet Scheduling in HSDPA (Rel 5).
8.5 Summary.
Problems.
PART III. SHORT-RANGE WIRELESS TECHNOLOGIES.
9. IEEE 802.11x WLAN Standards.
9.1 Introduction.
9.2 Design Goals.
9.3 IEEE 802 Architecture.
9.4 IEEE 802.11 MAC Layer.
9.5 IEEE 802.11 Physical Layers.
9.6 IEEE 802.11e for QoS Provisioning.
9.7 Advanced Developments.
9.8 Practical Illustration: Home Network.
9.9 Summary.
Problems.
10. Bluetooth WPAN.
10.1 Introduction.
10.2 Design Goals.
10.3 Bluetooth Protocol Stack.
10.4 Bluetooth Physical and MAC Layers.
10.5 Piconets and Scatternets.
10.6 Performance Issues.
10.7 Practical Illustration: Sensor Network.
10.8 Summary.
Problems.
11. Coexistence Issues.
11.1 Introduction.
11.2 The ISM Band Spectrum.
11.3 Packet Collision.
11.4 Possible Solutions.
11.5 IEEE 802.15 TG2.
11.6 Interference Source Oriented Adaptive Frequency Hopping.
11.7 Interference Source Oriented Master Delay MAC Scheduling.
11.8 Performance Issues.
11.9 Practical Illustration: Bluetooth and Wi-Fi Colocate Transmissions.
11.10 Summary.
Problems.
12. Competing Technologies.
12.1 Introduction.
12.2 IrDA.
12.3 HomeRF.
12.4 HIPERLAN.
12.5 Practical Illustrations?Implementation of HIPERLAN.
12.6 Summary.
Problems.
PART IV. PROTOCOL ADAPTATIONS FOR WIRELESS NETWORKING.
13. Mobile IP.
13.1 Introduction.
13.2 Advertisement Mechanisms.
13.3 Registration.
13.4 Tunneling Approaches.
13.5 Route Optimizations.
13.6 Practical Illustrations-Hierarchical Mobility Management.
13.7 Summary.
Problems.
14. IPv6.
14.1 Introduction.
14.2 Design Goals.
14.3 Mobility Support.
14.4 Home Agents Discovery.
14.5 Practical Illustrations-IPv6 Based VTHD Network.
14.6 Summary.
Problems.
15. Wireless Application Protocol (WAP).
15.1 Introduction.
15.2 WAP Service Model.
15.3 WAP System Architecture.
15.4 WAP Protocol Stack.
15.5 WAP Profiles and Caching.
15.6 Practical Illustrations-Location-Aware Advertising System.
15.7 Summary.
Problems.
16. TCP over Wireless.
16.1 Introduction.
16.2 TCP Congestion and Error Control.
16.3 Deficiencies and Overview of Solution.
16.4 Link Layer Approaches.
16.5 Split Connection Approaches.
16.6 End-to-End Approaches.
16.7 Practical Illustrations-Wireless WAN.
16.8 Summary.
Problems.
PART V. WIRELESS RESOURCES MANAGEMENT.
17. Wireless Packet Scheduling.
17.1 Introduction.
17.2 The Scheduling Problem.
17.3 System Model.
17.4 Fairness Notions.
17.5 Fair Queueing Approaches.
17.6 Practical Illustrations-HSDPA.
17.7 Summary.
Problems.
18. Power Management.
18.1 Introduction.
18.2 Characterization of Power Consumption.
18.3 Power Conservation Schemes.
18.4 Performance Issues.
18.5 Practical Illustrations-The pcMAC Scheme.
18.6 Summary.
Problems.
19. Ad Hoc Routing.
19.1 Introduction.
19.2 Application Scenarios.
19.3 System Model.
19.4 Performance Metrics.
19.5 Routing Protocols.
19.6 Practical Illustrations-WLAN Based Ad Hoc Routing.
19.7 Summary.
Problems.
20. Wireless Data Caching.
20.1 Introduction.
20.2 Application Scenarios.
20.3 System Architecture.
20.4 Performance Metrics.
20.5 Data Caching Approaches.
20.6 Practical Illustrations-Proactive Key Caching.
20.7 Summary.
Problems.
21. Security Issues.
21.1 Introduction.
21.2 Security Considerations.
21.3 Cellular Wireless Security.
21.4 Short-Range Wireless Security.
21.5 Practical Illustrations-Wireless LAN Security Auditing.
21.6 Summary.
Problems.
PART VI. MOBILE COMPUTING APPLICATIONS.
22. VoIP on Wireless.
22.1 Introduction.
22.2 iGSM VoIP Approach.
22.3 iGSM System Architecture.
22.4 iGSM Call Processing.
22.5 Practical Illustrations-Problems and Solutions for VoIP over IEEE 802.11.
22.6 Summary.
Problems.
23. Wireless Video.
23.1 Introduction.
23.2 Real-Time Service Goals.
23.3 System Constraints.
23.4 Error Concealment Techniques.
23.5 Joint Source Channel Coding Techniques.
23.6 Practical Illustrations?Rate Adaptation for MPEG-4 Video.
23.7 Summary.
Problems.
24. Wireless File Systems.
24.1 Introduction.
24.2 File System Service Model.
24.3 General Principles for the Design of a Distributed File System.
24.4 Replication Services and Mechanisms.
24.5 Disconnected Operations and Caching.
24.6 Weakly Connected Operations.
24.7 Practical Illustrations-Mobile Distributed Database.
24.8 Summary.
Problems.
25. Location Dependent Services.
25.1 Introduction.
25.2 Mobile Location Service Model.
25.3 Spatial Analysis Techniques.
25.4 Mobile Positioning Techniques.
25.5 Practical Illustrations-The Cricket Location Support System.
25.6 Summary.
Problems.
26. Trust Bootstrapping in Wireless Sensor Networks.
26.1 Introduction.
26.2 Key Predistribution.
26.3 Key Predistribution with Deployment Knowledge.
26.4 Key Establishment.
26.5 Discussions and Future Work.
26.6 Summary.
Problems.
27. Peer-to-Peer Computing over Wireless.
27.1 Introduction.
27.2 A Taxonomy of P2P Systems.
27.3 Wired P2P Systems.
27.4 Topology Control in Wireless Ad Hoc Networks.
27.5 Media Objects Replication Techniques.
27.6 Practical Illustrations?Localized Topology Control.
27.7 Summary.
Problems.
28. Incentives in Peer-to-Peer Computing.
28.1 Introduction.
28.2 Incentive Issues in P2P Systems over the Internet.
28.3 Incentive Issues in Wireless P2P Systems.
28.4 Discussion and Future Work.
28.5 Summary.
Problems.
Appendix A: Optimality of Minimum Distance Decoder.
References.
Topic Index.
商品描述(中文翻譯)
**描述**
本書描述了大型網路系統中涉及的各種技術，以及各種設備如何相互互動和通信。作者採用自下而上的方法，展示了例如行動設備用戶如何通過通用的 TCP/IP 協議與無線筆記型電腦用戶進行通信，這一過程經過行動無線網路中的基站（例如 GSM、CDMA）、公共交換網路（PSTN）、互聯網、內部網路、局域網（LAN）和無線 LAN 接入點。在這條漫長的路徑上，信息位元經過了許多不同的通信技術處理。作者還描述了無基礎設施無線網路中涉及的技術。
**目錄**
前言。
致謝。
縮寫詞。
第一部分：無線通信的基本要素。
1. 行動無線傳播通道。
1.1 介紹。
1.2 大尺度路徑損失。
1.3 陰影效應。
1.4 小尺度多徑衰落效應。
1.4.1 平坦衰落與頻率選擇性衰落。
1.4.2 快速衰落與慢速衰落。
1.5 實際考量。
1.6 總結。
問題。
2. 調變技術。
2.1 介紹。
2.2 信號空間與信號的幾何表示。
2.3 調變設計與信號星座。
2.4 解調設計與 AWGN 通道中的最佳檢測。
2.5 性能與權衡。
2.6 實際示例。
2.7 總結。
問題。
3. 多用戶通信。
3.1 介紹。
3.2 多用戶通信的信息理論概述。
3.3 正交資源劃分。
3.4 非正交資源劃分。
3.5 頻譜效率與性能問題。
3.6 GSM、CDMA 和無線 LAN 的實際示例。
3.7 總結。
問題。
4. 多樣性技術。
4.1 介紹。
4.2 平坦衰落對 BER 性能的影響。
4.3 頻率選擇性衰落對 BER 性能的影響。
4.4 多樣性：對抗平坦衰落通道的關鍵技術。
4.5 均衡*。
4.6 實際示例：RAKE 接收器。
4.7 總結。
問題。
第二部分：行動無線技術。
5. 行動技術的概述與演變。
5.1 介紹。
5.2 行動系統的演變。
5.3 實現 3G 服務的技術挑戰。
5.4 總結。
問題。
6. CDMA (IS-95)。
6.1 介紹。
6.2 IS95 的系統架構。
6.3 物理層與物理通道。
6.4 呼叫處理。
6.5 功率控制。
6.6 軟切換。
6.7 總結。
問題。
7. GSM。
7.1 介紹。
7.2 GSM 系統架構。
7.3 GPRS 系統架構。
7.4 無線介面。
7.5 核心網路介面與服務。
7.6 總結。
問題。
8. 寬頻 CDMA 及其後續技術。
8.1 介紹。
8.2 UMTS 架構。
8.3 UMTS (Rel 99) 中的分組交換連接。
8.4 HSDPA (Rel 5) 中的分組排程。
8.5 總結。
問題。
第三部分：短距離無線技術。
9. IEEE 802.11x WLAN 標準。
9.1 介紹。
9.2 設計目標。
9.3 IEEE 802 架構。
9.4 IEEE 802.11 MAC 層。
9.5 IEEE 802.11 物理層。
9.6 IEEE 802.11e 用於 QoS 提供。
9.7 先進發展。
9.8 實際示例：家庭網路。
9.9 總結。
問題。
10. Bluetooth WPAN。
10.1 介紹。
10.2 設計目標。
10.3 Bluetooth 協議棧。
10.4 Bluetooth 物理層與 MAC 層。
10.5 Piconets 和 Scatternets。
10.6 性能問題。
10.7 實際示例：感測器網路。
10.8 總結。
問題。
11. 共存問題。
11.1 介紹。
11.2 ISM 頻段頻譜。
11.3 封包碰撞。
11.4 可能的解決方案。
11.5 IEEE 802.15 TG2。
11.6 干擾源導向的自適應頻率跳躍。
11.7 干擾源導向的主延遲 MAC 排程。
11.8 性能問題。
11.9 實際示例：Bluetooth 和 Wi-Fi 的共存傳輸。
11.10 總結。
問題。
12. 競爭技術。
12.1 介紹。
12.2 IrDA。
12.3 HomeRF。
12.4 HIPERLAN。
12.5 實際示例：HIPERLAN 的實施。
12.6 總結。
問題。
第四部分：無線網路的協議適應。
13. 行動 IP。
13.1 介紹。
13.2 廣告機制。
13.3 註冊。
13.4 隧道方法。
13.5 路由優化。
13.6 實際示例：分層移動管理。
13.7 總結。
問題。
14. IPv6。
14.1 介紹。
14.2 設計目標。
14.3 移動性支持。
14.4 主代理發現。
14.5 實際示例：基於 IPv6 的 VTHD 網路。
14.6 總結。
問題。
15. 無線應用協議 (WAP)。
15.1 介紹。
15.2 WAP 服務模型。
15.3 WAP 系統架構。
15.4 WAP 協議棧。
15.5 WAP 配置檔與快取。
15.6 實際示例：位置感知廣告系統。
15.7 總結。
問題。
16. 無線上的 TCP。
16.1 介紹。
16.2 TCP 擁塞與錯誤控制。
16.3 缺陷與解決方案概述。
16.4 連結層方法。
16.5 分割連接方法。
16.6 端到端方法。
16.7 實際示例：無線 WAN。
16.8 總結。
問題。
第五部分：無線資源管理。
17. 無線封包排程。
17.1 介紹。
17.2 排程問題。
17.3 系統模型。
17.4 公平性概念。
17.5 公平排隊方法。
17.6 實際示例：HSDPA。
17.7 總結。
問題。
18. 能源管理。
18.1 介紹。
18.2 能源消耗特徵。
18.3 節能方案。
18.4 性能問題。
