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第1章 无线标准、组织与基础概述1

1.1无线局域网历史回顾2

1.2标准组织3

1.2.1美国联邦通信委员会4

1.2.2国际电信联盟无线电通信部门5

1.2.3电子与电气工程师协会6

1.2.4互联网工程任务组7

1.2.5 Wi-Fi联盟8

1.2.6国际标准化组织11

1.3核心层、分布层与访问层12

1.4通信基础13

1.4.1理解载波信号13

1.4.2理解键控法15

1.5小结19

1.6考试要点19

1.7复习题19

第2章 射频基础23

2.1射频信号的定义24

2.2射频特性25

2.2.1波长25

2.2.2频率28

2.2.3振幅29

2.2.4相位30

2.3射频传播行为31

2.3.1射频波传播31

2.3.2吸收32

2.3.3反射32

2.3.4散射33

2.3.5折射34

2.3.6衍射35

2.3.7损耗（衰减）36

2.3.8自由空间路径损耗37

2.3.9多径现象38

2.3.10增益（放大）41

2.4小结42

2.5考试要点42

2.6复习题43

第3章 射频组件、测量与数学47

3.1射频组件48

3.1.1发射机48

3.1.2天线49

3.1.3接收机50

3.1.4主动辐射器（IR）50

3.1.5等效全向辐射功率50

3.2功率单位和相对单位51

3.2.1瓦特52

3.2.2毫瓦52

3.2.3分贝52

3.2.4 dBi54

3.2.5 dBd55

3.2.6 dBm55

3.2.7平方反比法则56

3.3射频数学57

3.3.1 10与3规则57

3.3.2射频数学小结64

3.4本底噪声65

3.5信噪比65

3.6接收信号强度指示66

3.7链路预算68

3.8衰落容限/系统操作容限70

3.9小结71

3.10考试要点72

3.11复习题73

第4章 射频信号与天线概念77

4.1方位图与正视图（天线辐射包络图）79

4.2解析极化图81

4.3波束宽度83

4.4天线类型85

4.4.1全向天线85

4.4.2半定向天线87

4.4.3高度定向天线89

4.4.4扇形天线90

4.4.5天线阵列91

4.5可视视距92

4.6射频视距92

4.7菲涅耳区93

4.8地球曲率96

4.9天线极化97

4.10天线分集97

4.11多进多出98

4.12 MIMO天线99

4.12.1室内MIMO天线99

4.12.2室外MIMO天线99

4.13天线连接与安装100

4.13.1电压驻波比100

4.13.2信号损耗101

4.13.3天线安装101

4.14天线配件104

4.14.1电缆105

4.14.2接头106

4.14.3分离器106

4.14.4放大器106

4.14.5衰减器107

4.14.6避雷器107

4.14.7接地棒与接地线109

4.15 小结110

4.16考试要点110

4.17复习题111

第5章 IEEE 802.11标准115

5.1 IEEE 802.11原始标准117

5.2批准通过的IEEE 802.11-2007修正案119

5.2.1 802.11b120

5.2.2 802.11a120

5.2.3 802.11g121

5.2.4 802.11d124

5.2.5 802.11h124

5.2.6 802.11i125

5.2.7 802.11j126

5.2.8 802.11e127

5.3批准通过的Post-2007修正案128

5.3.1 802.11r-2008128

5.3.2 802.11k-200128

5.3.3 802.11y-2008129

5.3.4 802.11w-2009129

5.3.5 802.11n-2009130

5.3.6 802.11z-2010130

5.3.7 802.11u-2011130

5.3.8 802.11v-2011131

5.3.9 802.11s-2011131

5.4 IEEE 802.11修正案草案132

5.4.1 802.11p132

5.4.2 802.11aa132

5.4.3 802.11ac133

5.4.4 802.11ad133

5.4.5 802.11ae133

5.4.6 802.11af133

5.4.7 802.11ah134

5.5已经失效的修正案134

5.5.1 802.11F134

5.5.2 802.11T135

5.6 802.11m任务组136

5.7小结137

5.8考试要点137

5.9复习题138

第6章 无线网络与扩频技术143

6.1 ISM频段145

6.1.1 900MHz ISM频段145

6.1.2 2.4GHz ISM频段146

6.1.3 5.8GHz ISM频段146

6.2 UNII频段146

6.2.1 UNII-1（低）频段147

6.2.2 UNII-2（中）频段147

6.2.3 UNII-2扩展频段147

6.2.4 UNII-3（高）频段148

6.3 3.6GHz频段148

6.4 4.9GHz频段149

6.5未来的Wi-Fi频段149

6.6窄带传输与扩频传输150

6.7跳频扩频152

6.7.1跳频序列152

6.7.2驻留时间153

6.7.3跳变时间153

6.7.4调制153

6.8直序扩频154

6.8.1 DSSS数据编码154

6.8.2调制155

6.9分组二进制卷积码155

6.10正交频分复用156

6.10.1卷积编码157

6.10.2调制157

6.11 2.4GHz信道158

6.12 5GHz信道160

6.13相邻信道、非相邻信道与重叠信道162

6.14吞吐量与带宽163

6.15 通信抗逆力164

6.16小结164

6.17考试要点165

6.18复习题165

第7章 无线局域网拓扑结构169

7.1无线网络拓扑结构170

7.1.1无线广域网（WWAN）170

7.1.2无线城域网（WMAN）171

7.1.3无线个人域网171

7.1.4无线局域网172

7.2 802.11拓扑结构172

7.2.1接入点173

7.2.2客户端173

7.2.3集成服务173

7.2.4分布系统174

7.2.5无线分布系统175

7.2.6服务集标识符177

7.2.7基础服务集177

7.2.8基础服务集标识符178

7.2.9基本服务区178

7.2.10扩展服务集179

7.2.11独立基础服务集181

7.2.12 Mesh基础服务集182

7.3 802.11配置模式183

7.3.1接入点模式183

7.3.2客户端模式184

7.4小结184

7.5考试要点185

7.6复习题185

第8章 802.11媒介访问191

8.1CSMA/CA与CSMA/CD192

8.2冲突检测193

8.3分布式协调功能（DCF）193

8.3.1帧间间隔（IFS）194

8.3.2 Duration/ID字段194

8.3.3载波侦听195

8.3.4随机回退计时器196

8.4点协调功能197

8.5混合协调功能198

8.5.1增强的分布式信道访问198

8.5.2 HCF控制信道访问199

8.6块确认199

8.7 Wi-Fi多媒体200

8.8通话公平机制201

8.9小结202

8.10考试要点203

8.11复习题203

第9章 802.11MAC架构207

9.1数据包、帧和位209

9.2数据链路层209

9.2.1 MAC服务数据单元209

9.2.2 MAC协议数据单元210

9.3物理层210

9.3.1 PLCP服务数据单元210

9.3.2 PLCP协议数据单元210

9.4 802.11和802.3互操作性211

9.5三种802.11帧类型212

9.5.1管理帧212

9.5.2控制帧213

9.5.3数据帧213

9.6信标管理帧214

9.6.1被动扫描215

9.6.2主动扫描216

9.7认证217

9.7.1开放式系统认证217

9.7.2共享密钥认证218

9.8关联219

9.8.1认证状态与关联状态219

9.8.2基本速率与支持速率220

9.8.3漫游220

9.8.4重关联221

9.8.5解除关联222

9.8.6解除认证222

9.9确认帧223

9.10分片224

9.11保护机制225

9.11.1 RTS/CTS227

9.11.2 CTS-to-Self228

9.12数据帧229

9.13电源管理230

9.13.1主动模式230

9.13.2节电模式230

9.13.3流量指示图230

9.13.4传输流量指示消息231

9.13.5通告流量指示消息232

9.13.6 WMM节电模式与U-APSD232

9.13.7 802.11n电源管理234

9.14频段引导234

9.15 小结235

9.16考试要点235

9.17复习题236

第10章 无线局域网架构241

10.1无线局域网客户端设备242

10.1.1无线射频（网）卡类型242

10.1.2无线射频（网）卡芯片组246

10.1.3客户端实用程序246

10.2管理、控制和数据平面249

10.2.1管理平面249

10.2.2控制平面250

10.2.3数据平面250

10.3 WLAN架构250

10.3.1自治型WLAN架构250

10.3.2无线网络管理系统252

10.3.3集中式WLAN架构253

10.3.4分布式WLAN架构259

10.3.5统一无线局域网结构260

10.4专业无线局域网基础设施260

10.4.1无线工作组网桥260

10.4.2无线局域网网桥261

10.4.3家用无线路由器263

10.4.4无线局域网Mesh接入点264

10.4.5无线局域网阵列265

10.4.6虚拟接入点系统266

10.4.7实时定位系统266

10.4.8 Wi-Fi语音267

10.5小结268

10.6考试要点269

10.7复习题269

第11章 无线局域网部署和垂直市场275

11.1常见无线局域网应用与设备部署注意事项276

11.1.1数据276

11.1.2语音276

11.1.3视频277

11.1.4实时定位服务277

11.1.5移动设备278

11.2企业数据接入与终端用户的移动性278

11.3网络延伸到远端279

11.4建筑物之间的桥接279

11.5无线运营商——最后一英里的数据交付280

11.6小型办公室/家庭办公室280

11.7移动办公网络281

11.8教育/教室使用281

11.9工业——仓储和制造282

11.10医疗保健——医院和办公室282

11.11市政网络283

11.12热点——公共网络接入283

11.13交通网络285

11.14执法网络285

11.15 快速应急网络286

11.16固网与移动网的融合286

11.17无线局域网与健康287

11.18无线局域网供应商287

11.19小结289

11.20考试要点290

11.21复习题290

第12章 无线局域网排错295

12.1第2层重传问题296

12.1.1射频干扰297

12.1.2多径现象300

12.1.3邻频干扰302

12.1.4低信噪比304

12.1.5不匹配的功率设置305

12.1.6近/远问题306

12.1.7隐藏节点307

12.2 802.11信号覆盖要点310

12.2.1动态速率调整310

12.2.2漫游313

12.2.3三层漫游316

12.2.4同频干扰317

12.2.5信道复用/多信道体系结构318

12.2.6单信道体系结构322

12.3容量与覆盖325

12.3.1超大尺寸的覆盖蜂窝326

12.3.2物理环境326

12.4语音和数据326

12.5性能327

12.6天气影响328

12.7小结329

12.8考试要点329

12.9复习题330

第13章 无线局域网安全架构335

13.1无线局域网安全基础337

13.1.1数据保密338

13.1.2认证、授权与统计339

13.1.3分段339

13.1.4监控与安全策略339

13.2传统的无线局域网安全机制340

13.2.1传统的认证方式340

13.2.2静态WEP加密341

13.2.3 MAC地址过滤343

13.2.4 SSID隐藏343

13.3强健安全机制344

13.3.1强健安全网络345

13.3.2认证与授权346

13.3.3 PSK认证346

13.3.4私有PSK认证347

13.3.5 802.1X/EAP架构348

13.3.6 EAP类型350

13.3.7生成动态加密密钥352

13.3.8四次握手352

13.3.9 WPA/WPA2-Personal解决方案353

13.3.10 TKIP加密353

13.3.11 CCMP加密354

13.4流量分段355

13.4.1虚拟局域网355

13.4.2基于角色的访问控制356

13.5基础架构安全357

13.5.1物理安全357

13.5.2接口安全357

13.6 VPN无线安全358

13.6.1三层VPN358

13.6.2 SSL VPN358

13.6.3 VPN部署359

13.7访客WLAN安全359

13.8小结361

13.9考试要点361

13.10复习题362

第14章 无线攻击、入侵监控与安全策略367

14.1无线攻击368

14.1.1非法无线设备368

14.1.2对等攻击370

14.1.3窃听372

14.1.4加密破解374

14.1.5认证攻击374

14.1.6 MAC欺骗376

14.1.7管理接口漏洞376

14.1.8无线劫持377

14.1.9拒绝服务攻击378

14.1.10厂商漏洞攻击379

14.1.11社会工程学379

14.2入侵监控380

14.2.1无线入侵检测系统380

14.2.2无线入侵防御系统382

14.2.3移动WIDS384

14.2.4频谱分析仪385

14.3无线安全策略385

14.3.1一般性安全策略386

14.3.2功能性安全策略386

14.3.3信息安全法规386

14.3.4无线局域网安全策略建议387

14.4小结388

14.5考试要点388

14.6复习题388

第15章 射频现场勘测基础393

15.1无线局域网现场勘测概述394

15.1.1客户简报394

15.1.2业务需求395

15.1.3容量与覆盖要求395

15.1.4现有的无线网络397

15.1.5基础架构连接性398

15.1.6安全期望400

15.1.7访客接入400

15.2文档与报告401

15.2.1表格与客户文档401

15.2.2交付报告402

15.2.3附加报告403

15.3垂直市场404

15.3.1室外勘测404

15.3.2美观405

15.3.3政府405

15.3.4教育406

15.3.5医疗406

15.3.6热点406

15.3.7零售业407

15.3.8仓储业407

15.3.9制造业407

15.3.10多租户大楼408

15.4小结408

15.5考试要点408

15.6复习题409

第16章 现场勘测系统与设备415

16.1现场勘测定义416

16.1.1协议分析与频谱分析416

16.1.2频谱分析417

16.1.3覆盖分析420

16.1.4接入点布局与配置423

16.1.5应用分析425

16.2现场勘测工具425

16.2.1室内现场勘测工具425

16.2.2室外现场勘测工具427

16.3覆盖分析429

16.3.1手工覆盖分析429

16.3.2预测性覆盖分析430

16.3.3自组无线局域网431

16.4小结432

16.5考试要点432

16.6复习题433

第17章 以太网供电（PoE）437

17.1以太网供电（PoE）历史回顾438

17.1.1非标准PoE438

17.1.2 IEEE 802.3af修正案438

17.1.3 IEEE 802.3-2005标准第33条款438

17.1.4 IEEE 802.3at-2009439

17.2 PoE设备概述439

17.2.1受电设备439

17.2.2供电设备440

17.2.3端接式供电设备441

17.2.4中跨式供电设备443

17.2.5供电设备引脚分配445

17.3规划与部署PoE446

17.3.1功率规划446

17.3.2冗余447

17.3.3 802.11n与PoE448

17.4小结448

17.5考试要点449

17.6复习题449

第18章 高吞吐量（HT）与802.11n453

18.1802.11n-2009修正案455

18.2 MIMO技术457

18.2.1射频链457

18.2.2空间复用458

18.2.3 MIMO分集459

18.2.4空时分组编码460

18.2.5循环移位分集461

18.2.6传输波束成形461

18.3 HT信道462

18.3.1 20MHz HT与20MHz Non-HT信道463

18.3.2 40MHz HT信道464

18.3.3 40MHz不兼容465

18.3.4保护间隔466

18.3.5调制编码方案467

18.4 HT物理层468

18.4.1 Non-HT传统格式469

18.4.2 HT混合格式469

18.4.3 HT绿地格式470

18.5 HT MAC层470

18.5.1 MSDU聚合（A-MSDU）470

18.5.2 MPDU聚合（A-MPDU）471

18.5.3块确认472

18.5.4缩减帧间间隔473

18.5.5 HT电源管理473

18.6 HT工作模式474

18.6.1 20/40MHz信道工作模式474

18.6.2 HT保护模式（0～3）474

18.6.3 RTS/CTS与CTS-to-Self475

18.7小结476

18.8考试要点476

18.9复习题476

附录A复习题答案481

附录B略语表、首字母缩略词及功率管理规定511

附录C关于本书附加学习工具525