移动互联网导论（第3版）

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目录Contents上篇基 础 理 论
第1章无线通信网络概述3
1.1无线通信网络的历史与发展4
1.2无线通信网络的主要特点5
1.3无线通信网络的基础技术5
1.4无线通信网络的新兴技术7
1.5移动互联网渗透7
习题7
参考文献7
第2章无线电的传播9
2.1有线介质与无线介质9
2.2无线电的传播机制12
2.3天线与天线增益13
2.4路径损耗模型16
2.5多径效应与多普勒效应21
习题23
参考文献23
第3章蜂窝系统原理24
3.1蜂窝系统24
3.2移动性管理25
3.2.1切换管理26
3.2.2位置管理26
3.3区群和频率复用26◆移动互联网导论(第3版)目录3.3.1通过频率复用扩大系统容量27
3.3.2频率复用下的小区规划27
3.3.3六边形小区的几何结构29
3.3.4频率复用比30
3.4同信道与相邻信道干扰31
3.4.1同信道干扰32
3.4.2邻信道干扰33
3.5扩大系统容量的其他方法34
3.5.1小区分裂34
3.5.2定向天线（天线扇区化）35
3.6信道分配策略36
习题37
参考文献37
第4章3G、4G和5G38
4.13G概述38
4.1.1技术起源38
4.1.2标准参数39
4.1.3应用领域42
4.24G44
4.2.1技术层面44
4.2.2概念44
4.2.3系统网络结构45
4.2.4关键技术46
4.2.54G国际标准46
4.2.6性能49
4.35G50
习题50
参考文献50
第5章移动IP52
5.1概述52
5.1.1移动IP的出现背景52
5.1.2移动IP设计目标及设计要求52
5.1.3移动IP的发展历史53
5.2移动IP53
5.2.1基本术语53
5.2.2移动IP的基本操作原理54
5.2.3移动IP的工作过程54
5.2.4移动IP存在的问题64
5.3移动IPv665
5.3.1移动IPv6操作65
5.3.2移动IPv6与移动IPv4的区别68
习题68
参考文献69
人物介绍——互联网之父Vinton G. Cerf70
参考文献70
第6章无线局域网与IEEE 802.11标准71
6.1无线局域网的构成71
6.2无线局域网的拓扑结构72
6.3IEEE 802.11标准家族73
6.3.1IEEE 802.1173
6.3.2IEEE 802.11b73
6.3.3IEEE 802.11a74
6.3.4IEEE 802.11g75
6.3.5IEEE 802.11n75
6.3.6IEEE 802.11ac77
6.3.7IEEE 802.11ad78
6.3.8IEEE 802.11aa79
6.3.9IEEE 802.11af80
6.3.10IEEE 802.11ax81
习题85
参考文献85
第7章无线移动互联网安全86
7.1概述86
7.2无线局域网的安全威胁和安全机制87
7.2.1安全威胁87
7.2.2WEP加密机制87
7.2.3WEP认证机制89
7.2.4IEEE 802.1X认证机制90
725WAPI协议93
7.2.6IEEE 802.11i TKIP和CCMP95
7.3移动网络的安全问题与安全技术99
7.3.1移动通信网络安全问题99
7.3.2移动终端和移动应用的安全问题102
习题105
参考文献105
第8章Ad hoc网络106
8.1Ad hoc网络概述106
8.1.1Ad hoc网络产生背景106
8.1.2Ad hoc网络发展历史106
8.1.3Ad hoc网络定义107
8.1.4Ad hoc网络特点107
8.1.5Ad hoc网络的应用109
8.1.6Ad hoc网络面临的问题109
8.2Ad hoc网络的体系结构110
8.2.1Ad hoc网络的节点结构110
8.2.2Ad hoc网络的拓扑结构111
8.2.3Ad hoc网络协议栈简介112
8.2.4Ad hoc网络的跨层设计113
8.3Ad hoc网络的关键性技术114
8.3.1隐藏终端和暴露终端115
8.3.2Ad hoc网络路由协议119
8.4Ad hoc的服务质量和安全问题129
8.4.1服务质量的概念129
8.4.2跨层模型129
8.4.3Ad hoc网络中的安全问题130
习题133
参考文献134
人物介绍——无线网络专家Dina Katabi教授135
参考文献135
第9章传感器网络136
9.1概述136
9.2无线传感器网络137
9.2.1IEEE 1451与智能传感器137
9.2.2无线传感器网络体系结构139
9.3无线传感器网络的应用141
9.3.1军事应用141
9.3.2医疗卫生应用142
9.3.3环境及农业应用143
9.3.4智能家居应用144
9.3.5其他应用144
9.4无线传感器网络系统145
习题146
参考文献146
人物介绍——图灵奖得主Edmund M. Clarke教授147
参考文献147
第10章物联网148
10.1物联网综述148
10.1.1物联网的历史148
10.1.2物联网的发展近况148
10.1.3物联网的应用150
10.2超宽带无线通信技术153
10.2.1超宽带无线传输技术的历史154
10.2.2超宽带无线传输技术的特点154
10.2.3超宽带无线传输技术的应用156
10.3软件无线电157
10.3.1软件无线电的历史157
10.3.2软件无线电的特点159
10.3.3软件无线电的应用160
10.3.4软件无线电的发展前景160
10.4射频识别161
10.4.1射频识别的历史161
10.4.2射频识别的特点162
10.4.3射频识别的应用163
10.5低功耗蓝牙无线技术163
10.5.1低功耗蓝牙无线技术的历史164
10.5.2低功耗蓝牙无线技术的特点165
10.5.3低功耗蓝牙无线技术的应用165
10.6人体局域网166
10.6.1人体局域网的历史166
10.6.2人体局域网的应用167
10.7认知无线电167
10.7.1认知无线电的历史167
10.7.2认知无线电的特点168
10.7.3认知无线电的应用169
习题171
参考文献172
人物介绍——ACM/IEEE Fellow刘云浩教授173
第11章软件定义网络174
11.1网络发展概述174
11.1.1计算机网络发展现状174
11.1.2计算机网络发展面临的问题175
11.1.3云计算网络176
11.2软件定义网络概述177
11.2.1软件定义网络的发展177
11.2.2软件定义网络的定义178
11.2.3软件定义网络的优势179
11.3软件定义网络关键技术180
11.3.1OpenFlow概述181
11.3.2VXLAN概述183
11.3.3其他关键技术186
11.4软件定义网络标准现状188
11.4.1标准化组织188
11.4.2开源项目189
习题189
第12章比特币与区块链190
12.1比特币概述190
12.1.1比特币的诞生190
12.1.2比特币的发展191
12.2比特币的原理192
12.2.1比特币钱包193
12.2.2比特币交易过程193
12.2.3比特币挖矿过程195
12.3比特币的困难和挑战198
12.4区块链简介199
12.4.1区块链的核心——去中心化199
12.4.2区块链的技术原理201
12.4.3区块链的应用与挑战202
12.5比特币网络中的研究问题204
12.5.1比特币网络中的信息传播204
12.5.2比特币网络中交易信息的回溯207
习题210
参考文献210
第13章智能机器人网络212
13.1智能机器人平台212
13.1.1NAO人形机器人212
13.1.2H20系列人形机器人216
13.1.3国内机器人现状217
13.2网络模块219
13.2.1WiFi219
13.2.2ZigBee221
13.3相关拓展225
13.3.1分布式系统与算法225
13.3.2人工智能226
13.3.3机器学习228
习题231
参考文献231
人物介绍——图灵奖得主Les Valiant教授232
参考文献232
第14章移动智能小车网络233
14.1智能小车的平台233
14.2学术界移动小车机器人的研究应用238
14.2.1蛙跳路径设计 238
14.2.2实时室内地图239
14.2.3全分布式平滑与地图240
14.2.4多合作多机器人估计与控制241
14.2.5局部与全局242
14.3移动智能小车网络在产业界的应用242
14.3.1无人驾驶汽车245
14.3.2无线传感器网络246
习题248
参考文献248
人物介绍——人工智能专家Judea Pearl教授250
参考文献250
第15章四旋翼飞行器在无线网络中的应用251
15.1在物联运输方面的应用251
15.2在自主导航方面的应用252
15.3在遥感测绘方面的应用252
15.4在其他方面的应用252
习题253
参考文献253
人物介绍——机器人专家Vijay Kumar教授254
参考文献254
第16章Android编程与开发255
16.1Android系统的架构256
16.1.1应用程序层256
16.1.2应用程序框架层256
16.1.3系统运行库257
16.1.4Linux内核258
16.2编程环境的搭建258
16.3Android工程260
16.3.1Android程序里的基本概念261
16.3.2安卓应用程序的生命周期264
16.3.3典型例程268
16.3.4网上的资源268
16.4Android手机功能介绍268
16.5Android手机在研究领域的应用269
16.5.1应用 1269
16.5.2应用 2269
16.5.3应用 3270
16.5.4应用 4270
16.5.5应用 5270
16.5.6应用 6272
16.5.7应用 7272
16.5.8应用 8274
16.5.9应用 9275
16.5.10应用 10275
16.5.11应用 11275
16.5.12应用 12276
16.5.13应用 13276
16.5.14应用 14277
16.5.15应用 15277
16.5.16应用 16278
16.5.17应用 17279
16.5.18应用 18280
16.5.19应用 19281
习题282
参考文献283
人物介绍——小米公司创始人雷军285
参考文献285
第17章iOS编程与开发286
17.1iOS系统介绍286
17.1.1开发者计划287
17.1.2iOS框架介绍287
17.1.3应用程序介绍290
17.2iOS开发292
17.2.1窗口293
17.2.2视图293
17.2.3运算符与表达式295
17.2.4Foundation 框架简介297
17.2.5面向对象297
17.2.6内存管理299
17.3典型iOS程序介绍301
17.3.1实例1地图导航301
17.3.2实例2自定义地图的标注302
17.3.3实例3自定义的地图303
17.4iOS程序应用304
17.4.1iOS手机中的传感器304
17.4.2应用1304
17.4.3应用2305
17.4.4应用3305
17.4.5应用4307
习题307
参考文献308
第18章图形码309
18.1一维条形码309
18.1.1一维条形码的分类310
18.1.2一维条形码的应用311
18.2QR码312
18.2.1二维码的诞生312
18.2.2QR码的公开及其普及313
18.2.3QR码标准及其进化313
18.2.4QR码的优点314
18.2.5QR码的符号结构314
18.2.6QR码的特征314
18.2.7版本和规格315
18.2.8QR码的应用316
18.3其他二维码318
18.3.1Data Matrix318
18.3.2PDF417319
18.3.3Aztec码320
18.3.4MaxiCode320
18.3.5EZcode321
18.4高维码321
18.4.1HCCB（高容量彩色条码）321
18.4.2COBRA321
习题323
第19章网络经济学324
19.1博弈论324
19.1.1完全信息静态博弈324
19.1.2完全信息动态博弈329
19.1.3不完全信息静态博弈330
19.1.4不完全信息动态博弈333
19.2拍卖机制334
19.2.1拍卖的要素335
19.2.2拍卖的分类336
19.2.3VCG拍卖341
19.2.4全支付拍卖341
19.3契约理论342
19.3.1契约要素342
19.3.2契约模型343
19.3.3契约可行性344
19.3.4契约理论应用344
19.3.5契约理论小结346
19.4市场理论346
19.4.1市场均衡346
19.4.2用户行为分析348
19.4.3厂家行为分析350
19.5谈判理论350
19.5.1谈判理论的发展历史及分类351
19.5.2纳什谈判理论351
19.5.3纳什谈判理论在无线网络中的应用353
习题354
参考文献355
第20章移动互联网智能化和算法357
20.1智能移动互联网358
20.1.1移动社交网络358
20.1.2基于大规模视频流的实时分析与处理359
20.1.3智慧城市359
20.1.4医疗图像分析系统360
20.1.5互联网金融大数据360
20.2众筹网络360
20.2.1资源调度方案361
20.2.2网络节点激励机制361
20.2.3众筹网络安全机制361
20.3移动互联网的计算361
20.3.1大数据分析——强大的工具361
20.3.2分布式计算363
20.4两个实例364
20.4.1朋友关系预测364
20.4.2车载互联网路由优化365
习题365
参考文献365
第21章移动互联网的工业设计367
21.1移动互联网的产品367
21.1.1产品分类367
21.1.2产品特点369
21.2移动互联网产品的设计和研发370
21.2.1移动互联网产品用户的特点371
21.2.2移动互联网产品的设计原则371
21.2.3移动互联网产品的设计要素372
21.2.4与传统的产品设计的不同点372
习题373
参考文献373
人物介绍——Apple公司创始人乔布斯375
参考文献376
第22章移动互联网游戏377
22.1移动互联网游戏产业链377
22.2移动互联网游戏类型379
22.3移动互联网游戏发展史与经典游戏379
22.4移动互联网游戏的发展前景382
22.5移动互联网游戏公司miHoYo383
习题384
参考文献385
人物介绍——Facebook公司创始人扎克伯格386
第23章互联网的未来及影响387
23.1互联网带来的行业变革387
23.2互联网金融： 数字化时代的金融变革396
23.2.1互联网金融与金融互联网396
23.2.2互联网金融的新模式397
23.2.3互联网金融的未来399
23.3互联网对传统教育的挑战400
23.3.1互联网对传统教育的影响400
23.3.2因特网对教育观念转变的意义400
23.3.3互联网时代现代教育的几个特点401
23.3.4因特网进入现代教育需注意的问题403
23.4互联网所引起的信息安全问题404
23.5移动互联网游戏开发者的攀登珠峰之路405
习题407
参考文献408
人物介绍——阿里巴巴公司创始人马云409
参考文献410
下篇实验
第24章实验1Android开发基础413
第25章实验2Android开发提高416
第26章实验3SDN实验417
第27章实验4Android测量WiFi信号强度423
第28章实验5Android计步器424
第29章实验6iOS开发基础426
第30章实验7iOS开发提高428
致谢431