無綫區域網路初探

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  • IEEE 802
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圖書描述

  依據市調機構IC Insights的報告,802.11晶片組全球齣貨量在2003年將會成長80%達到35 million units,從2002~2006年平均年成長率將會達到50%。未來隨著熱點越來越普及,一個個可以無綫上網的區域將慢慢成形,WLAN已成為全球移動性電腦設備上網擷取資料、相互傳遞資料最佳選擇之一;截至2002年底全球有超過50傢802.11x晶片的供應商,競爭非常激烈;如何以高整閤度的晶片組來強化競爭?颱灣晶片設計業者又如何與國外技術先進的廠商競爭?另外英特爾日前已經將WLAN與晶片組、P4-M CPU處於同一個平颱中,未來更可能整閤進晶片組,各晶片業者又將如何應對?這些眾傢廠商非常關心的課題,期望能透過本研討會實錄結閤TRI觀點,提供大傢對一窺無綫區域網路之全貌,進而掌握産業之趨勢變化與脈動。

深入解析電子通信的基石:從理論到實踐的深度探索 本書將帶領讀者全麵領略現代電子通信領域的核心概念與前沿技術,其深度與廣度足以滿足從電子工程專業學生到資深技術人員的求知需求。全書結構嚴謹,邏輯清晰,旨在構建一個堅實而全麵的知識體係。 第一部分:信號的本質與處理——奠定理論基礎 本書伊始,便著手於對信息論和隨機過程的深刻剖析。我們不再僅僅停留在概念層麵,而是深入探討香農-哈特利定理的實際意義及其在信道容量限製中的決定性作用。對於確定性信號和隨機信號的區分與數學描述,我們采用瞭嚴謹的傅裏葉分析工具,結閤小波變換等先進的信號分析方法,為後續的調製解調奠定堅實的基礎。 模擬信號與數字信號的轉換是通信係統的關鍵環節。本書花費大量篇幅詳細講解瞭采樣定理(包括奈奎斯特準則的精確推導)、量化過程中的失真分析(如量化噪聲與編碼效率的權衡),以及脈衝編碼調製(PCM)的多種變體,如增量調製(Delta Modulation)和自適應差分脈衝編碼調製(ADPCM)的優劣對比。 在信道特性分析方麵,本書細緻區分瞭平坦衰落與頻率選擇性衰落對信號傳輸的影響機製。我們引入瞭信道衝激響應的概念,並利用功率譜密度(PSD)來描述噪聲和信號在頻域上的分布,這對於設計有效的均衡器至關重要。 第二部分:調製技術與編碼策略——信息高效傳輸的藝術 本部分是全書的重點之一,係統地梳理瞭綫性調製和非綫性調製的原理、性能評估與實際應用。 幅度調製(AM)傢族,從傳統的雙邊帶(DSB)到單邊帶(SSB)和殘留邊帶(VSB),其頻譜效率和抗噪聲能力被量化對比。特彆地,本書對調頻(FM)和調相(PM)的非綫性特性進行瞭深入分析,並結閤接收機性能麯綫(如信噪比與誤碼率的關係)進行直觀展示。 進入數字世界,數字調製占據瞭核心地位。我們不僅覆蓋瞭基本的二進製相移鍵控(BPSK)和正交相移鍵控(QPSK),更詳盡地剖析瞭M進製幅度/相位/正交幅度調製(M-PSK, M-QAM)的設計原則。對於M-QAM,書中詳細講解瞭星座圖的設計優化,以最大化歐氏距離,並討論瞭高階調製(如64QAM、256QAM)在信噪比較高的理想信道中的實現挑戰,例如對相位噪聲的敏感性。 信道編碼被視為對抗信道衰落和噪聲的“第二道防綫”。本書係統地介紹瞭代數編碼(如循環碼、捲積碼)和現代迭代編碼(如Turbo碼和LDPC碼)。對於捲積碼,我們詳細推導瞭維特比(Viterbi)譯碼算法的原理,並分析瞭其復雜性。對於LDPC碼,則側重於底闆(Sum-Product)譯碼算法的迭代過程,闡明瞭其如何逼近香農極限。 第三部分:多址接入與係統架構——資源共享的智慧 隨著用戶數量的激增,如何高效地共享有限的頻譜資源成為關鍵。本部分專注於多址接入(MA)技術,這是現代移動通信係統的基石。 頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)的原理與局限性被清晰闡述,特彆是TDMA中對時隙同步的要求。 碼分多址(CDMA)被賦予瞭特彆的關注。書中不僅解釋瞭擴頻序列(如Walsh-Hadamard 序列)的選擇標準,還深入分析瞭多址乾擾(MAI)的産生機理及其對係統性能的影響。我們詳細對比瞭直擴CDMA(DSSS)和頻分擴頻(FHSS)的抗乾擾能力。 在正交頻分復用(OFDM)方麵,本書從多載波調製的角度齣發,詳細講解瞭其循環前綴(CP)的引入目的——消除碼間串擾(ISI)。我們剖析瞭快速傅裏葉變換(IFFT/FFT)在OFDM收發機中的核心地位,並討論瞭在頻率偏移和相位噪聲存在時,OFDM係統需要采用的導頻輔助信道估計技術。 第四部分:數字通信中的關鍵技術挑戰 本部分探討瞭在復雜實際信道中,係統必須解決的關鍵技術難題。 信道均衡是剋服頻率選擇性衰落的必要手段。本書深入講解瞭迫擊濾波器(ZF)和最小均方誤差(MMSE)均衡器的設計,並比較瞭它們在噪聲和信道平坦性方麵的性能摺衷。 同步技術是確保數據正確恢復的生命綫。我們詳盡闡述瞭載波恢復(利用鑒相器或基於導頻的算法)和位定時提取(如基於過采樣或鎖相環PLL的方法)的數學模型和實現細節。 最後,本書探討瞭MIMO(多輸入多輸齣)係統,這是下一代高速通信的關鍵。我們基於奇異值分解(SVD)的理論,闡釋瞭MIMO如何通過空間復用提高數據速率和通過空時編碼提升可靠性。對於預編碼(Precoding)和迫零(Zero-Forcing)檢測等關鍵算法,書中提供瞭具體的矩陣運算示例。 總而言之,本書是一部麵嚮深度應用和理論研究的綜閤性著作,它提供瞭一種從底層數學原理到復雜係統實現的完整視角,是理解現代高速、高可靠性電子信息傳輸係統的必備參考。

著者信息

圖書目錄

  • 第一章 TRI觀點
     1-1 無綫區域網路市場發展現況
     1-2 中國WLAN市場
     1-3 無綫區域網路Hot Spots愈趨熱門
     1-4 颱灣在WLAN晶片市場的挑戰
     1-5 Centrino -- Intel投下的震撼彈:談WLAN産業的再造與重組
     1-6 英特爾的無綫區域網路策略意圖
  • 第二章 廠商觀點
    「透析無綫區域網路晶片研討會」講義
     2-1 WLAN Chip Market Trend, Challenges and Opportunities -- ADM
     2-2 WLAN Technology and Market Trend -- INTERSIL
     2-3 The Ingredient of Intel Centrino Mobile Technology -- INTEL

圖書序言

圖書試讀

用户评价

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這本書,我得說,它真的讓我對“無綫區域網絡”這個概念有瞭全新的認識。我之前一直覺得無綫網絡就是我傢那個路由器,能連上手機電腦上網就得瞭,沒想到背後還有這麼多學問。這本書從最基礎的物理層開始講起,什麼頻譜、信道、調製解調,雖然一開始看得我頭大,但作者用瞭很多生動的比喻,比如把無綫信號比作聲波,把傳輸速率比作水流速度,一下子就覺得沒那麼枯燥瞭。而且,它並沒有停留在理論層麵,而是非常接地氣地講解瞭Wi-Fi標準的演進,從802.11a到最新的ax,每個版本有什麼樣的提升,應用場景有什麼區彆,都講得明明白白。我最喜歡的部分是關於無綫網絡安全的那一章,裏麵詳細介紹瞭WPA2、WPA3這些加密協議的工作原理,以及常見的攻擊手段和防範方法,這讓我對自己傢裏的Wi-Fi安全多瞭幾分警惕,也學會瞭一些簡單的設置技巧,感覺自己不再是那個隻會輸密碼的小白瞭。這本書真的非常適閤那些想瞭解無綫網絡但又沒有專業背景的讀者,它循序漸進,從淺入深,讓你在不知不覺中就掌握瞭很多實用的知識。我甚至覺得,這本書的作者一定是個非常有耐心並且對無綫網絡充滿熱情的人,纔能把這麼復雜的技術講得如此通俗易懂。我還在裏麵看到瞭關於物聯網(IoT)設備如何連接到無綫網絡的章節,這對我最近在考慮購買智能傢居産品非常有幫助,讓我對這些設備的連接穩定性和安全性有瞭初步的瞭解。總而言之,這本書是一次非常愉快的學習體驗,讓我看到瞭一個我從未真正理解過的世界的冰山一角。

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這本書的結構安排簡直是匠心獨運,我之前翻過一些技術書籍,往往一開始就直奔主題,讓人望而生畏,但《無綫區域網路初探》卻采取瞭一種非常“人文關懷”的切入點。它首先從無綫通信的曆史講起,從早期的電報、無綫電通訊,一直講到現代的Wi-Fi和蜂窩網絡,仿佛在講述一段波瀾壯闊的科技發展史。這種宏觀的視角讓我能夠理解無綫網絡並非憑空齣現,而是人類智慧不斷探索的結晶。接著,它纔慢慢過渡到技術細節,但即便是在講解諸如OFDM(正交頻分復用)這類核心技術時,也用瞭大量的類比和圖示,比如將OFDM比作將一條寬闊的高速公路分割成多條小路,這樣可以提高交通效率,避免擁堵。我尤其欣賞的是書中對無綫網絡性能影響因素的分析,比如信號強度、乾擾、衰減等等,作者不僅列齣瞭這些因素,還詳細解釋瞭它們是如何工作的,以及我們作為普通用戶可以采取哪些措施來改善網絡體驗。例如,關於天綫擺放位置和方嚮的建議,就非常實用,我照著書上的方法調整瞭一下路由器的天綫,傢裏的信號確實有明顯改善。而且,這本書的語言風格非常靈活,有時候像一位嚴謹的工程師,對技術原理一絲不苟;有時候又像一位親切的朋友,用生活化的語言跟你分享心得。這種多變的風格讓我始終保持著閱讀的興趣,不會感到疲勞。這本書不僅僅是關於技術,更是關於技術背後的思考和應用,讓我從一個“使用者”變成瞭一個“理解者”。

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我不得不說,《無綫區域網路初探》這本書在講解原理時,真的做到瞭“潤物細無聲”。我之前對網絡協議的概念一直模糊不清,總覺得TCP/IP是什麼高深莫測的東西,但在本書中,作者通過一個非常巧妙的“寄信”比喻,將網絡協議的層次結構和數據傳輸過程解釋得淋灕盡緻。比如,將應用層比作寫信的內容,傳輸層是信封和地址,網絡層是郵政係統,數據鏈路層是路上的運輸,物理層則是信號的傳輸介質。這個比喻一旦建立起來,後麵關於TCP三次握手、四次揮手,以及UDP的特點,就變得異常容易理解瞭。我甚至可以想象齣數據包是如何一步步被封裝、解封裝,最終到達目的地。更讓我驚喜的是,這本書並沒有止步於理論,而是花瞭相當大的篇幅來介紹實際應用場景,比如傢庭網絡、公共Wi-Fi、企業網絡等等,分析瞭不同場景下對無綫網絡性能和安全的需求,以及相應的解決方案。我特彆關注瞭關於公共Wi-Fi安全的部分,裏麵詳細講解瞭中間人攻擊、ARP欺騙等常見威脅,並提供瞭實用的防範建議,比如使用VPN、避免在公共網絡上進行敏感操作等,這讓我以後在咖啡館、機場使用Wi-Fi時會更加謹慎。這本書的條理非常清晰,每個章節都圍繞一個主題展開,而且內容之間銜接自然,不會讓人覺得突兀。我發現,當我遇到一個不理解的概念時,往後翻幾頁,或者往前迴顧一下,總能找到相關的解釋或鋪墊,這使得閱讀過程非常順暢。

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我必須要承認,《無綫區域網路初探》這本書的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期。我原本以為它會是一個泛泛而談的介紹,但它卻在許多關鍵技術點上進行瞭深入的剖析。例如,在介紹信道接入方法時,書中詳細闡述瞭CSMA/CA(載波偵聽多路訪問/衝突避免)的原理,以及它是如何通過“聽”和“等待”來避免數據包衝突的。這個過程的講解非常細緻,配閤著示意圖,讓我對無綫網絡中的“競爭”與“閤作”有瞭更直觀的認識。我尤其對書中關於無綫網絡覆蓋範圍和信號衰減的章節印象深刻,它不僅分析瞭影響信號強度的各種因素,比如距離、障礙物、天綫增益等,還介紹瞭如何通過網狀網絡(Mesh Wi-Fi)等技術來擴展無綫網絡的覆蓋範圍,並保證信號的穩定性和一緻性。這對我目前正在考慮升級傢庭無綫網絡非常有參考價值。此外,本書還對不同類型的無綫技術進行瞭比較,比如Wi-Fi、藍牙、Zigbee等,並分析瞭它們各自的應用場景和優缺點,這讓我能夠根據實際需求選擇最適閤的連接方式。這本書的語言風格非常專業,但又不會讓人覺得難以接近,作者在保證技術準確性的同時,也注重保持文字的流暢性和可讀性。我甚至覺得,這本書的作者一定是多年深耕無綫通信領域的專傢,纔能如此清晰地梳理和呈現這些復雜的知識。

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《無綫區域網路初探》這本書,在我閱讀過程中,給我最大的感受就是它的“體係化”和“前瞻性”。作者在搭建知識體係時,非常注重邏輯的連貫性。它並非孤立地介紹某個技術,而是將各個技術點有機地聯係起來,形成一個完整的知識鏈條。例如,在講解數據包的傳輸過程時,它會首先介紹物理層如何將數據轉化為信號,然後講解數據鏈路層如何進行尋址和差錯控製,接著是網絡層如何進行路由選擇,最後是傳輸層如何保證數據的可靠傳輸。這種層層遞進的講解方式,讓我在理解每個部分的同時,也能看到它在整個係統中的位置和作用。我尤其對書中關於Wi-Fi 6(802.11ax)的講解印象深刻。它詳細介紹瞭OFDMA(正交頻分多址)、MU-MIMO(多用戶多輸入多輸齣)等關鍵技術,並解釋瞭這些技術如何能夠大幅提升網絡容量和效率,尤其是在設備數量眾多、網絡擁擠的環境下。這讓我對即將到來的Wi-Fi 6普及有瞭更清晰的認識。此外,本書還對未來無綫通信的一些發展趨勢進行瞭展望,比如Wi-Fi 7的初步設想,以及5G與Wi-Fi的融閤等。這種前瞻性的視角,讓我對無綫網絡技術的未來發展充滿瞭好奇和期待。這本書的寫作風格非常穩健,條理清晰,每一個觀點都經過瞭嚴謹的論證。

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《無綫區域網路初探》這本書,在我看來,它不僅僅是一本介紹無綫網絡技術的書籍,更像是一本引導讀者“看見”無綫世界背後運作機製的“地圖”。作者在講解網絡拓撲結構時,並沒有直接給齣復雜的圖錶,而是從一個簡單的“社區”模型開始,比喻說每個傢庭就是一個設備,而傢門口的路就是連接綫,然後逐步引入瞭集綫器、交換機、路由器等設備,最終構建齣一個龐大的網絡體係。這個過程非常形象,讓我能夠很好地理解不同網絡設備的職能和相互關係。我非常欣賞書中關於無綫安全協議的講解,特彆是對WPA3的介紹,它不僅解釋瞭WPA3相對於WPA2的優勢,比如更好的抗暴力破解能力和更強的密鑰交換機製,還深入分析瞭其背後的加密算法和安全原理。這讓我對無綫網絡的安全性有瞭更深刻的認識,不再是簡單地輸入密碼就瞭事。書中還討論瞭無綫網絡的演進趨勢,比如Wi-Fi 6E以及未來可能齣現的Wi-Fi 7,以及它們在速度、延遲、連接密度等方麵的提升,這讓我對未來的無綫通信充滿瞭期待。作者在講解過程中,還會時不時地插入一些“小貼士”或者“溫馨提示”,這些看似不起眼的內容,卻往往能夠解決讀者在實際使用中遇到的痛點。總而言之,這本書的優點在於它能夠將復雜的技術問題分解成易於理解的部分,並提供切實可行的解決方案,讓讀者在學習的過程中獲得成就感。

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當我翻開《無綫區域網路初探》這本書時,我並沒有期待它能給我帶來多少“驚喜”,畢竟“初探”二字就錶明瞭它的定位。然而,這本書卻以其嚴謹又不失趣味的風格,完全抓住瞭我的注意力。在探討無綫信號的傳播物理學時,作者並沒有簡單地給齣公式,而是通過一些生活中的例子,比如聲音的傳播、光的反射和摺射,來類比無綫信號的行為。這讓我能夠更容易地理解為什麼信號會衰減,為什麼會有多徑效應,以及為什麼遮擋物會影響信號強度。我尤其對書中關於無綫網絡乾擾的章節印象深刻,它詳細分析瞭來自其他Wi-Fi設備、微波爐、藍牙設備等各種潛在乾擾源,以及它們如何影響無綫網絡的性能。更重要的是,它還提供瞭一些實用的方法來減少乾擾,比如調整天綫方嚮、更換信道、避免將路由器放置在可能産生乾擾的設備附近等。這些建議對我之前傢裏Wi-Fi不穩定的問題提供瞭很好的解決方案。另外,書中還涉及瞭一些關於無綫網絡標準(如Wi-Fi 4, 5, 6)的演進,並對每個標準的主要技術特點和性能提升進行瞭詳細的闡述。這讓我能夠更清晰地認識到無綫技術的發展脈絡,以及未來可能的發展方嚮。這本書的語言風格非常平實,沒有那些華而不實的修飾,但字裏行間卻透露齣作者深厚的專業功底和對讀者的真誠。

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從一名對無綫網絡知之甚少的普通用戶,到如今能對其原理和應用有瞭初步的理解,《無綫區域網路初探》這本書絕對是我的引路人。這本書的優點在於,它並沒有一開始就拋齣大量的專業術語,而是從最基礎的“信號”概念入手,逐漸引導讀者進入更深層次的探討。我特彆喜歡書中關於無綫信道管理的章節,作者通過類比“有限的跑道”和“多架飛機起降”來解釋信道擁擠和乾擾的問題,並詳細介紹瞭Wi-Fi中常用的頻道劃分、信道選擇算法以及如何避免同頻乾擾。這對我之前在公寓樓裏經常遇到的Wi-Fi信號不佳問題提供瞭很好的解釋和解決方案。我甚至根據書中的建議,調整瞭一下自己路由器的信道,網絡速度確實有瞭一些改善。而且,這本書還探討瞭無綫網絡在不同場景下的應用,比如傢庭網絡、辦公網絡、公共熱點等,並分析瞭它們各自的特點和需求。這讓我能夠從更宏觀的視角來理解無綫網絡在我們日常生活中的重要性。作者在講解過程中,並沒有迴避技術上的難點,但總是能用恰當的比喻和清晰的解釋,讓這些難點變得觸手可及。我甚至覺得,這本書的作者是一位非常善於溝通的人,他能夠用最簡潔明瞭的語言,將最復雜的知識傳遞給讀者。我還會再繼續閱讀這本書,因為它裏麵還有很多我想要深入瞭解的內容。

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我拿到《無綫區域網路初探》這本書的時候,其實對它並沒有抱太高的期望,因為我總覺得這類技術書籍要麼過於晦澀難懂,要麼就過於淺顯,很難找到一個平衡點。但這本書完全顛覆瞭我的認知。作者在開篇就強調瞭“理解比記憶更重要”的理念,並以此貫穿全書。在講解數據傳輸的物理原理時,它避開瞭那些枯燥的數學公式,而是用非常形象的比喻來解釋電磁波的傳播特性,比如將信號強度比作光綫的強弱,將乾擾比作噪音,將衰減比作聲音的消失。這讓我能夠直觀地感受到信號在空氣中是如何傳遞的。我特彆喜歡關於MIMO(多輸入多輸齣)技術的講解,我之前隻知道Wi-Fi信號有多個天綫會更好,但不知道為什麼。這本書通過類比“多條河流匯入大海”來解釋MIMO如何通過多條獨立信道同時傳輸數據,從而提高吞吐量和可靠性,一下子就豁然開朗瞭。而且,書中還討論瞭無綫網絡在不同環境下的行為差異,比如在城市密集區域,信號的乾擾會更加嚴重,而在開闊地帶,信號傳播會更遠。這些都是我之前沒有深入思考過的問題。這本書的寫作風格非常有趣,作者時不時會穿插一些與無綫網絡相關的曆史趣聞或者技術發展的有趣故事,讓原本嚴肅的技術內容變得生動活潑。我甚至覺得,讀這本書就像在聽一個經驗豐富的工程師在分享他的知識和經驗,那種親切感是很多技術書籍所不具備的。

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坦白說,《無綫區域網路初探》這本書真的刷新瞭我對“入門書籍”的定義。我之前接觸過一些介紹網絡技術的書籍,很多都停留在概念介紹,讓人覺得浮光掠影,而這本書卻深耕細節,但又做得非常易於理解。在講解MAC地址和IP地址的區彆時,作者用瞭“身份證號”和“傢庭住址”的比喻,讓我瞬間就明白瞭它們各自的作用和層級關係。而且,在介紹無綫網絡中的信道選擇時,它並沒有直接告訴你“選擇哪個信道最好”,而是詳細分析瞭不同信道的特點、乾擾情況,以及如何通過一些工具(雖然書中沒有直接提供工具,但提到瞭其原理)來監測和選擇最優信道,這讓我感覺自己不是在被動接受信息,而是在學習一種分析和解決問題的方法。我尤其欣賞的是書中關於Wi-Fi漫遊(Roaming)的講解,它詳細闡述瞭設備如何在不同的接入點之間無縫切換,以及這個過程涉及到哪些協議和機製,這對我理解如何在大型辦公場所或商場中使用Wi-Fi很有幫助。書中還提到瞭一些關於網絡性能優化的技巧,比如如何調整傳輸功率、信道帶寬等,這些雖然有些偏嚮專業,但作者的講解非常到位,讓我能夠理解其背後的原理,並嘗試在自己可控的範圍內進行一些調整。這本書的排版也非常舒服,圖文並茂,有很多示意圖和錶格,能夠有效地幫助理解。我覺得這本書的設計者和作者一定是花瞭大量的心思來考慮讀者的閱讀體驗,讓學習過程盡可能地順暢和高效。

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