本书主要介绍了无线网络接入技术和新一代网络技术及方案的分析与研究。全书共8章，内容包括概述、无线网络接入认证、无线网络技术、IEEE 820.11分布式接入机制、接入机制优化研究、无线新技术与新服务、泛连接和移动应用与软件定义。

本书可作为高等学校通信专业或计算机类专业的本科生和研究生的参考书，也可作为相关专业的工程技术人员的参考书。

1. 关于本书

随着无线应用的迅猛发展，让用户能体验好的无线使用环境是电信服务提供商的一个主要出发点。无线接入技术和无线网络接入环境也在发生日新月异的变化。IEEE 802.11协议族在局域网得到广泛应用的同时，新一代网络“顺世”而生，对新技术、新方案、新环境的要求更为严格，更为系统。

虽然当前市场上介绍WLAN配置以及应用知识方面的书籍很多，给用户初步了解IEEE 802.11协议族以及WLAN运用带来了方便，但是介绍无线网络接入技术以及下一代网络方案研究方面的书籍并不多见。本书结合作者的研究编写而成，希望能给无线网络接入技术研究提供参考，为下一代网络研究的学习者提供帮助，并希望能借此和同行深入讨论研究。2. 本书内容组织

全书共分8章，分别介绍大互联相关知识、无线网络接入认证、无线网络接入技术、IEEE 820.11分布式接入机制、接入机制优化研究、无线新技术与新服务、泛连接和移动应用与软件定义等，读者可以根据自己的需要有选择地阅读。

第1章介绍在“大互联”背景下无线网络技术的特点和需求。

第2章主要介绍当前无线网络接入认证的种类、方式及优缺点。

第3章介绍无线网络接入相关技术及标准。

第4章介绍优化的分布式接入机制研究以及固定竞争窗口优化接入机制和自适应优化的分布式接入机制研究。

第5章介绍基于最优竞争窗口的分布式接入机制，并给出对应的性能分析。

第6章介绍无线新技术与新服务的相关内容、标准和方案。

第7章介绍无线网络接入技术在“泛在物联网”中的相关技术标准及方案。第8章介绍无线网络接入技术在移动应用与软件定义中的运用与要求。3. 本书特点

本书选取部分国内外期刊的研究成果，除了对传统协议进行分析研究及优化外，同时也系统分析讲述下一代网络相关的接入技术、标准、要求和方案。本书最大的特点是在调研和论证中走访了大量的研发企业，如H3C、蓝盾科技股份有限公司、轩辕网络、深信服等，具有较大的工程应用价值。4. 本书适合对象

本书适合具有一定WLAN和IEEE 802.11协议族相关基础知识的研究人员和工程开发人员使用，还可以作为高等学校通信专业或者计算机专业的本科生和研究生的参考用书。

全书由周奇编写，同时得到H3C、蓝盾科技股份有限公司、轩辕网络和深信服等企业的大力支持，在编写过程中，给出了科学的、可行的、有工程运用价值的意见及建议，在此表示衷心的感谢。

由于编者知识水平有限，书中疏漏和不足之处在所难免，恳请读者批评指正。

周奇

第1章概述1

1.1大互联 /1

1.1.1大互联时代 /1

1.1.2大互联的三要素 /2

1.2大数据 /3

1.3工业4.0 /6

1.3.1工业4.0的基本概念 /6

1.3.2工业4.0的目标 /6

1.3.3CPS与传感网、嵌入式系统、物联网的区别 /9

1.4中国制造2025 /9

1.5商业WiFi /11

1.5.1商业WiFi进入场景时代 /11

1.5.2商业WiFi的未来在大数据 /12

1.6安全无线的理念 /13

1.7基本需求 /14

1.7.1基本需求分析 /14

1.7.2针对性需求 /15

1.8无线局域网 /16

1.8.1WLAN的历史 /17

1.8.2WLAN的拓扑结构 /18

1.8.3WLAN的特点 /20

1.8.4WLAN的主要应用前景 /20

1.8.5WLAN中MAC的研究 /22

1.8.6WLAN的发展趋势 /23

1.9WLAN的两个技术标准 /24

1.9.1IEEE 802.11标准 /24

1.9.2HiperLAN /25

第2章无线网络接入认证27

2.1基本概念 /27

2.1.1SSID和BSSID /27

2.1.2AP的种类 /27

2.1.3无线接入过程的三个阶段 /29

2.2接入认证 /31

2.3IEEE 802.1x认证 /32

2.4CA证书认证 /32

2.5Portal认证 /33

2.5.1Portal认证介绍 /33

2.5.2Portal认证页面 /35

2.6第三方认证 /36

2.7MAC地址认证 /36

2.8二维码审核认证 /37

2.9微信连接WiFi  /37

2.10微信认证 /38

2.11短信认证 /40

2.12微信认证+短信认证 /40

2.13临时访客认证 /40

2.14用户免认证登录 /41

2.15Portal服务器 /41

2.16Portal客户端 /42

2.17WAPI认证 /43

2.18WAPI安全网卡认证 /43

2.19几种认证方式的比较 /44

第3章无线网络接入技术47

3.1无线局域网的技术相关标准 /47

3.1.1IEEE 802.11技术 /47

3.1.2无线局域网标准体系 /47

3.1.3IEEE 802.11 a/b/g/n协议的定义和标准 /48

3.2IEEE 802.11n /51

3.2.1IEEE 802.11n概要 /51

3.2.2IEEE 802.11n新技术 /53

3.2.3IEEE 802.11n射频增强技术 /61

3.2.4帧汇聚技术  /64

3.2.5后向兼容特性 /68

3.3无线行业新技术 /71

3.3.1IEEE 802.11ac Wave 2 /71

3.3.2AP 三频技术 /72

3.3.3IEEE 802.11ad /72

3.3.4WiFi 充电 /72

3.3.5WiFi 识人 /73

3.3.6IEEE 802.11ax /73

3.4无线局域网的安全问题 /74

3.4.1基本概念 /74

3.4.2安全机制及隐患 /74

3.4.3新技术研究 /77

3.5无线安全设计 /78

3.5.1频谱防护技术 /78

3.5.2频抗干扰技术 /79

3.5.3无线入侵检测系统 /79

3.5.4防ARP病毒的能力 /81

3.5.5无线攻击防护系统 /81

3.5.6IPv6环境下的安全——无线SAVI技术 /82

第4章IEEE 802.11分布式接入机制84

4.1IEEE 802.11中的MAC协议 /84

4.2DCF机制简介 /85

4.2.1Data/ACK方式 /85

4.2.2RTS/CTS/Data/ACK方式 /86

4.2.3帧间隔 /87

4.2.4二进制指数退避算法 /88

4.3PCF机制简介 /90

4.4EDCA接入机制 /91

4.4.1EDCA用户等级和接入类别 /91

4.4.2EDCA接入过程和竞争窗口范围 /92

4.5拥塞反应分析及研究现状 /93

4.6DCF 接入方式饱和吞吐率分析方法 /94

4.6.1数据包传输概率 /95

4.6.2DCF接入机制饱和吞吐率 /98

4.6.3最大饱和吞吐率 /99

4.7改进的Markov吞吐率模型 /100

4.7.1模型时间刻度 /102

4.7.2二维Markov链 /103

4.8网络时延模型 /103

4.8.1接入时延分析 /103

4.8.2接入时延的表达式 /104

4.9EDCA接入机制分析模型 /106

第5章接入机制优化研究109

5.1优化目标 /109

5.2DCF的优化算法 /110

5.2.1MACAW机制 /110

5.2.2LMILD算法 /112

5.2.3EIED算法 /112

5.2.4HBAB算法 /113

5.2.5自适应分布式接入机制 /114

5.3优化机制研究 /115

5.3.1自适应EDCF机制 /115

5.3.2快速碰撞解决机制 /116

5.3.3自适应公平EDCF机制 /118

第6章无线新技术与新服务120

6.1IEEE 802.11r/k /120

6.1.1IEEE 802.11r /120

6.1.2IEEE 802.11k /121

6.2IEEE 802.11ac Wave 2 /122

6.2.1WiFi技术发展和IEEE 802.11ac Wave 2的出现 /122

6.2.2Wave 2的核心技术： TxBF和MUMIMO /123

6.2.3Wave 2芯片 /125

6.3LiFi /125

6.3.1技术背景 /125

6.3.2基本概念 /126

6.4HotSpot 2.0 /128

6.4.1技术背景 /128

6.4.2技术简介 /128

6.4.3技术实现系统架构 /129

6.4.4接入状态机 /130

6.55G /132

6.5.1技术背景 /132

6.5.2基本概念 /132

6.5.35G无线接入的相关技术 /133

6.5.45G的发展与需求 /140

6.5.5用户看5G /140

6.5.65G的应用与运营 /142

6.5.75G的关键能力需求 /143

6.5.85G的挑战 /144

6.5.9发展趋势 /146

6.5.10技术方向分析 /147

6.5.11与WLAN技术融合 /147

6.6构建高水平WiFi /148

6.6.1规划与设计 /148

6.6.2仿真 /150

6.7会议场景无线高密部署分析与设计 /152

6.7.1组网及解决方案 /152

6.7.2AP布点勘测设计 /153

6.7.3工程部署实施 /154

6.7.4软调优化 /154

6.7.5确保WLAN信号强度 /154

6.7.6合理设计信道分布 /155

6.7.7排除有线侧的隐患 /155

6.7.8降低WLAN干扰 /156

6.7.9提升无线空口信道效能 /156

第7章泛连接157

7.1泛在物联网 /157

7.1.1什么是泛连接 /157

7.1.2泛在物联网的基本概念 /157

7.1.3泛在物联网现阶段的发展特点 /158

7.2几种解决方案的设计 /159

7.2.1WiFi+室内定位解决方案 /159

7.2.2移动定位解决方案 /159

7.2.3医疗业务解决方案 /159

7.3WLAN与医疗物联网融合下的RFID技术 /161

7.3.1RFID技术概述 /162

7.3.2医疗RFID应用 /162

7.3.3物联网AP与RFID业务融合 /164

7.3.4物联网AP方案架构 /164

7.3.5扩展性和开放性 /166

7.4构建智能家居通信系统 /166

7.5终结者解决方案 /170

参考文献173

结合工程实践,介绍了无线网络的相关知识、接入认证、接入机制优化研究、泛连接和移动应用等.

结合工程实践,介绍了无线网络的相关知识、接入认证、接入机制优化研究、泛连接和移动应用等.