深入理解移動互聯網 吳功宜 吳英 9787111732266 【台灣高等教育出版社】

編輯推薦
適讀人群 ：高校計算機及相關專業高年級學生、研究生以及移動網際網路的研究人員
本書是作者的「深入理解網路三部曲」的第二部，基於作者30餘年的計算機網路科研和教學經驗編寫而成，力求反映移動網際網路的發展歷程和技術變遷。無論是計算機相關專業的本科生、研究生，還是從事計算機網路研究、教學的教師與技術開發人員都能從本書中獲益。

內容簡介
本書系統地介紹移動網際網路的發展歷程；以Wi-Fi與5G 為切入點，深入剖析無線網路工作原理與組網方法；系統地討論移動通信網發展與演變、5G技術特徵與指標、應用場景，以及6G技術的發展願景；系統地介紹移動IPv4與移動IPv6協議與移動IP的關鍵技術；系統地介紹無線TCP傳輸機制、傳輸層QUIC協議的設計方法與協議內容，以及容遲網DTN技術體繫結構與應用；以雲計算到移動雲計算、移動雲計算到移動邊緣計算為路徑，系統地討論計算遷移基本概念、原理、系統功能結構；以移動雲存儲、移動流媒體、移動社交網路、移動電子商務，以及基於移動雲計算的移動位置服務、基於移動邊緣計算的增強現實與CDN應用為例，系統地討論移動網際網路新的應用系統設計方法與實現技術；在介紹QoS概念與研究發展的基礎上，系統地討論QoE的基本概念、定義、影響因素、評價方法與標準化問題；在分析移動網際網路面臨新安全威脅的基礎上，系統地討論移動終端硬體、軟體、應用軟體安全性、5G通信系統安全與挑戰，以及移動雲計算與移動邊緣計算安全性研究。通過以上內容的討論，詮釋移動網際網路「移動、社交、群智」的特點。

目錄

目錄
序
前言
第1章 移動網際網路概論 / 1
1 1 移動分組網技術 / 1
1 1 1 無線分組交換網ALOHANET / 1
1 1 2 無線分組網PRNET與衛星分組
網SATNET / 2
1 1 3 軍用無線分組網 / 4
1 2 無線網路技術 / 5
1 2 1 無線網路的分類 / 5
1 2 2 無線網路技術的研究 / 7
1 3 移動通信與網際網路的融合 / 15
1 3 1 從PC發展看移動通信與網際網路
的融合 / 15
1 3 2 從手機發展看移動通信與網際網路
的融合 / 15
1 3 3 移動網際網路的特點 / 17
1 3 4 手機功能與結構的演變 / 21
1 4 我國移動網際網路的發展 / 21
1 4 1 從網路流量變化看我國移動互
聯網的發展 / 21
1 4 2 從網路規模變化看我國移動互
聯網的發展 / 22
1 4 3 從網路應用變化看我國移動互
聯網的發展 / 23
參考文獻 / 25
第2章 移動接入技術：Wi-Fi / 27
2 1 無線區域網的基本概念 / 27
2 1 1 無線區域網的發展背景 / 27
2 1 2 基於Wi-Fi的移動網際網路層次
結構 / 29
2 1 3 IEEE 802 11標準的發展過程 / 30
2 1 4 無線信號強度的表示方法 / 33
2 1 5 動態速率調整機制 / 34
2 1 6 無線通道的劃分與復用 / 36
2 2 IEEE 802 11 / 39
2 2 1 網路拓撲類型 / 39
2 2 2 無線通信的特殊性 / 43
2 2 3 SSID與BSSID / 45
2 3 MAC層訪問控制方式 / 46
2 3 1 MAC層協議支持的訪問控制
方式 / 46
2 3 2 CSMA/CA協議的實現方法 / 47
2 3 3 CSMA/CA與CSMA/CD的
比較 / 54
2 3 4 管理幀與漫遊管理 / 55
2 3 5 控制幀與預約模式 / 60
2 4 IEEE 802 11數據幀 / 61
2 4 1 數據幀結構 / 61
2 4 2 Wi-Fi的工作原理 / 62
2 5 無線網路設備與Wi-Fi組網方法 / 66
2 5 1 無線網卡 / 66
2 5 2 無線AP / 70
2 5 3 統一無線網路與無線區域網控
制器 / 72
參考文獻 / 77
第3章 移動接入技術：5G / 79
3 1 蜂窩移動通信網的基本概念 / 79
3 1 1 無線通道與空中介面 / 79
3 1 2 大區制與小區制 / 81
3 1 3 小區制的無線通信頻率復用
方法 / 82
3 1 4 保證手機在漫遊過程中通信
的連續性 / 83
3 2 蜂窩移動通信網與移動網際網路 / 84
3 2 1 蜂窩移動通信網 / 84
3 2 2 蜂窩移動通信中的移動性管理 / 86
3 2 3 移動節點的基站切換 / 87
3 2 4 蜂窩移動通信網的安全性管理 / 91
3 2 5 手機結構與功能的演變 / 92
3 3 蜂窩移動通信網的發展歷程 / 97
3 3 1 從1G到4G / 97
3 3 2 5G / 98
3 3 3 6G / 99
3 4 5G技術的發展與應用 / 100
3 4 1 推動5G發展的動力 / 100
3 4 2 5G的特徵與技術指標 / 104
3 4 3 5G網路的小基站 / 106
3 4 4 5G的應用場景 / 107
3 4 5 6G的主要技術指標與應用
展望 / 114
參考文獻 / 115
第4章 移動IP / 117
4 1 移動IP的概念 / 117
4 1 1 移動IP的研究背景 / 117
4 1 2 移動IP的設計目標與主要
特徵 / 118
4 2 移動IPv4 / 119
4 2 1 移動IP的邏輯結構和基本
術語 / 119
4 2 2 代理髮現 / 121
4 2 3 移動節點的註冊 / 122
4 2 4 數據傳輸 / 124
4 2 5 MAC地址解析 / 125
4 2 6 路由優化 / 126
4 3 移動IPv6 / 127
4 3 1 移動IPv6與移動IPv4的比較 / 127
4 3 2 移動IPv6的基本操作 / 129
4 3 3 移動IPv6對IPv6的修改 / 131
4 3 4 移動IPv6通信的類型 / 132
4 4 移動IP的關鍵技術 / 138
4 4 1 移動切換 / 138
4 4 2 移動IP的安全 / 140
4 4 3 服務質量 / 141
4 4 4 移動組播 / 141
參考文獻 / 142
第5章 移動網際網路傳輸機制 / 144
5 1 TCP傳輸機制及其面臨的挑戰 / 144
5 1 1 網際網路傳輸層協議的特點 / 144
5 1 2 無線環境中TCP面臨的挑戰 / 148
5 2 無線TCP傳輸機制 / 149
5 2 1 單跳無線TCP傳輸機制 / 149
5 2 2 多跳無線TCP傳輸機制 / 154
5 3 QUIC協議 / 159
5 3 1 QUIC協議的基本概念 / 159
5 3 2 QUIC連接 / 162
5 3 3 多路復用與流量控制機制 / 164
5 3 4 擁塞控制和丟包恢復機制 / 166
5 4 容遲網技術 / 167
5 4 1 容遲網的研究背景 / 167
5 4 2 容遲網的體繫結構 / 169
參考文獻 / 170
第6章 移動雲計算與移動邊緣計算 / 172

前言/序言
前 言
移動網際網路技術與應用的發展可謂日新月異。尤其是在移動通信網技術方面，我國已經實現從「2G跟隨、3G突破、4G同步」到「5G引領」的歷史性跨越。
移動網際網路的終端移動性使用戶可以採取「隨時、隨地、永遠在線」與「碎片化」的方式訪問網際網路，讓網際網路觸達社會生活的每個角落。「帶著體溫」的智能手機已成為訪問網際網路最主要的移動終端設備，其使用對象覆蓋各個年齡段，與用戶須臾不離、如影隨形。移動網際網路已成為用戶上網的「第一入口」，並發展成無處不在、無所不包、無所不能的泛在網路。移動網際網路中的業務不是簡單地通過智能終端延伸到網際網路的應用，而是衍生出更多的業務形式、商業模式和合作模式，催生出很多新的產業和應用形態，呈現出與雲計算、大數據、人工智慧等新技術以及各行各業深度融合的趨勢。
隨著5G技術的大規模應用，各種新的移動網際網路應用像雨後春筍一樣蓬勃發展。在這樣的大背景之下，完成本書的編寫並非易事。在知識點結構與內容取捨上，我們著重注意處理以下三個關係。
1 無線通信底層技術與高層知識、技能培養的關係
計算機網路是計算機與通信技術交叉融合的產物，它涉及計算機與通信兩方面的知識，以及兩者之間的融合。計算機網路課程的教學可以從計算機技術的角度切入，也可以從通信技術的角度切入。計算機、電子工程相關專業都會開設計算機網路課程，但是這兩類專業開設的計算機網路課程在內容與教學側重點上是有差異的。如果我們在計算機專業的移動網際網路課程教學中，用比較多的篇幅介紹底層通信知識，讓學生去理解無線傳輸的路徑損耗模型、多徑效應，理解天線的特徵阻抗、增益、方向圖，以及討論移動通信網與5G的通信原理，那麼就會陷入「詳細介紹則學時不夠、符合學時要求則難以講透」的兩難境地。
在本書內容的取捨中，我們試圖從計算機技術的角度切入，對於底層通信的知識，以「基本、夠用」為講授原則，從而發揮計算機專業的優勢和特長，將學習重點放到高層的應用知識和技能的講授方面，培養讀者的移動網際網路應用設計與實現能力。
2 移動網際網路中5G與Wi-Fi的關係
對於計算機專業的學生而言，移動網際網路知識是其知識結構中不可或缺的內容。學習移動網際網路知識，繞不過5G與Wi-Fi這兩種技術。但是，先講5G再講Wi-Fi，還是先講Wi-Fi再講5G，其實是有講究的。蜂窩移動通信網、5G是通信工程專業的核心知識，它有一套完整的知識體系，需要開設多門課程，並且學習起來並不容易。那麼，我們能否換一個思路，注意一下Wi-Fi網路的發展基礎與特點。Wi-Fi協議屬於IEEE 802協議體系，它是計算機專業的技術人員研究出的成果。Wi-Fi網路又稱為「無線Ethernet」，它是在我們熟悉的IEEE 802 3協議與Ethernet的基礎上發展起來的。因此，我們可以先介紹Wi-Fi網路，在計算機專業學生已有的知識結構與思維方式（流程圖、數據結構、計算機體繫結構、操作系統、進程通信、編程）的基礎上，結合平時使用的Wi-Fi網路來介紹無線網路的相關知識（如頻段、小區、漫遊、MAC協議與組網方法）。這樣做的好處是讀者看得見、摸得著Wi-Fi網路，理解和接受知識比較容易，同時便於講透蜂窩移動通信網相關的知識，為進一步學習移動通信網與5G知識奠定基礎，收到事半功倍的效果。
3 網際網路到移動網際網路發展中的「變」與「不變」的關係
縱觀計算機網路技術從網際網路到移動網際網路的發展過程，網路的系統功能、實現技術與協議體系在變化，但是層次結構模型、端-端分析原則與進程通信研究方法沒有發生本質性變化。基於這個認識，在本書中，我們力求用「繼承」的觀點描述移動網際網路在網路技術上「不變」的規則，以「發展」的觀點闡述移動網際網路中「變」的技術。
基於以上考慮，我們在內容取捨方面盡量使本書與《深入理解網際網路》內容互補、互不重疊，兩者形成一個有機的整體。
本書包括9章。
第1章系統地介紹了移動分組網技術、無線網路技術、移動通信與網際網路的融合，以及我國移動網際網路的發展。
第2章在介紹無線區域網概念的基礎上，系統地討論了IEEE 802 11的發展與演變過程、MAC層訪問控制方式、IEEE 802 11數據幀，以及無線網路設備與Wi-Fi組網方法。以無線網卡硬體為切入點，從計算機組成原理的角度介紹計算機如何接入無線網路；以操作系統為切入點，從軟體的角度介紹無線網路中計算機之間如何協同工作。
第3章在介紹蜂窩移動通信網概念的基礎上，系統地討論了蜂窩移動通信網與移動網際網路、蜂窩移動通信網的發展歷程，以及5G技術的發展與應用。
第4章在介紹移動IP基本概念的基礎上，系統地討論了移動IPv4、移動IPv6，以及移動IP的關鍵技術。
第5章在介紹TCP/UDP的基礎上，系統地討論了無線TCP傳輸機制、QUIC協議，以及容遲網技術的研究背景和體繫結構。
第6章沿著「雲計算-移動雲計算-移動邊緣計算」的思路，系統地討論了計算遷移的基本概念、分類，以及移動邊緣計算的研究與產業發展。
第7章以移動雲存儲、移動流媒體、移動社交網路、移動電子商務與移動支付、基於移動雲計算的位置與導航服務、基於移動邊緣計