112上 – 現代行動與無線通訊

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本課程完整地介紹現代行動與無線通訊的基礎知識與應用發展，並特別強調技術面與管理面的實務，使學習者在完成學習之後，能在行動與無線通訊的領域建立完整的專業知識與技能。

管理與資訊學系

顏春煌 老師（國立空中大學教授）

課程目標

  1. 培養電磁波及行動與無線通訊領域的專業知識背景
  2. 了解通訊的原理
  3. 認識各類的行動與無線通訊網路
  4. 認識現代行動與無線通訊的專業術語
  5. 了解現代行動與無線通訊的環境與建置實務
  6. 認識現代行動與無線通訊的應用
  7. 了解現代行動與無線通訊的開發
  8. 了解現代行動與無線通訊的資安問題
  9. 培養對於行動與無線通訊未來發展的了解

課程簡介

我們這個課程的名稱叫做現代行動與無線通訊。其實現在大家常常使用的手機或是行動載具這些裝置，它怎麼樣透過行動與無線通訊，來達到它應用的功能。

在這個課程裡頭，我們會先從最基礎的概念開始介紹，告訴大家什麼是電磁波，然後有哪些傳輸介質可以用來承載訊號，訊號跟通訊有什麼關係，交換或傳輸的資訊是怎麼樣，把它隱藏在這個訊號裡頭，有了這些，基本觀念之後呢？

我們會繼續告訴大家，這個通訊的部分我們會談到通訊的工程，包括多工跟交換的技術、多重存取的技術，接著才會談到怎麼樣利用這些技術跟原理來建置電信網路、電腦網路跟無線通訊網路。

我們也從實務來告訴大家，無線通訊系統，它的一些工程方面的運用，有了這些知識之後，我們再回過頭來跟大家探討無線通訊的世代，因為畢竟行動無線通訊的發展，已經有一段歷史，有一段期間，那他的發展有一個過程，那我們可以從這個無線通訊的世代，譬如說第1代、第2代、第3代、第4代、第5代跟第6代，來看看到底這個無線通訊在技術、網路的架構和應用上有什麼樣的變化。

後面我們就針對各種行動無線通訊網路來做介紹，包括無線廣域網路、無線區域網路短距離、無線通訊跟無線寬頻，那當然這些無線網路、無線通訊網路，它有各種應用，包括行動定位服務跟行動商務。

在課程的最後，我們會針對無線通訊的其他相關發展來做介紹，希望透過這樣子的課程，讓大家了解行動與無線通訊的現代發展，那這樣子對於我們所使用的各種行動通訊的載具，包括手機、我們的筆電或者平板電腦，會對它們的運作有更深入的了解。

第1章 認識圍繞在生活環境中的電磁波

  1. 簡易電磁學
  2. 認識電磁波
  3. 從電磁波的應用開始認識無綜通訊
  4. 電磁波的生物效應
  5. 科技新發展：電磁波遮蔽材

第2章 承載訊號的傳輸介質

  1. 傳輸介質的種類
  2. 導向式介質 (Guided Media)
  3. 非導向式介質 (Unguided Media)
  4. 可靠的通訊方式

第3章 訊號與通訊

  1. 認識訊號

  2. 無線通訊裡使用的訊號
  3. 傳送的減損
  4. 無線電波傳遞的原理與特性
  5. 無線電訊號強度的迷思

第4章 隱藏在訊號中的資訊

  1. 通訊頻道的特徵
  2. 資料與訊號的轉換
  3. 調變技術簡介

第5章 通訊的工程：談多工與交換

  1. 網路的形成
  2. 架構網路的通訊技術
  3. 多工奥交換的設備
  4. 容量工程
  5. 行動交換中心

第6章 無線通訊的多重存取技術

  1. 共用傳輸媒介的原理
  2. 
有趣的隱藏節點問題
  3. 無線存取Wireless Access)技術簡介
  4. 各種多重存取(multiple access)技術
  5. 蜂巢系統的容量(capacity)

第7章 電信與電腦網路

  1. 從我們自己家裡的電話談起
  2. 通訊系統的架構
  3. 通訊網路與電信服務
  4. 無線網路與傳統電話網路相連
  5. 通訊業者互連 (inter-carrier networking)
  6. 數據通訊與網路模型
  7. 常見的分類法(Taxonomy)
  8.  區域網路
  9. 廣域網路
  10.  網路軟體系統
  11.  鳥瞰電腦網路世界
  12.  網路的規劃

第8章 無線通訊網路

  1. 無線通訊的定義與簡單的分類
  2. 無線通訊網路的歷史
  3. 無線通訊的產品
  4. 無線通訊的網路模型
  5. 無線通訊的服務與涵蓋的範團
  6. 與無線通訊相關的標準
  7.  無線通訊應用的分類
  8. 無線網路中的私密(privacy與安全(security問題
  9. 建立無線通訊的背景知識

第9章 無線通訊系統的工程實務

  1.  電路與元件設計的層次
  2.  無線通訊系統的設計
  3.  無線通訊網路的工程
  4. 用戶端設備的演進
  5. 無線通訊網路的設計實例

第10章 無線通訊的世代

  1. 行動通訊系統的發展
  2. 第一代(1G, First Generation)
  3. 第二代 (2G, Second Generation)
  4. 第2.5代 (2.5 G)
  5. 第三代(3G, Third Generation)
  6. 3.5G
  7. 3.75G
  8. 什麼是4G、5G、B5G與6G？
  9. 各世代特徵的整理
  10.  無線生活的源起
  11.  建立無線通訊系統的常識

第11章 無線廣域網路(WAN)

  1. 個人通訊服務(PCS)
  2. 呼叫網路 (paging network
  3. GSM (Global System for Mobile Communications)
  4. cdma2000
  5. UMTS網路
  6. 無線數擄通訊簡介
  7. 蜂巢數位封包資料(CDPD)
  8. GSM封包無線電服務(GPRS)
  9. 從CDMA來看無線數據通訊
  10. 其他的無線數擄通訊系統
  11. 與應用系統相關的協定
  12. 移動性的管理 (mobility management)
  13. 無線廣域網路的反思

第12章 無線區域網路


  1. 認識各種與我們切身相關的無線網路
  2. 1EEE 802 網路技術概觀
  3. 802.11網路的架構
  4. 802.11網路的作業
  5. 無線區域網路的應用
  6. 802.11 WLAN標準的比較
  7. 組成元件
  8. 基礎設備(infrastructure devices)
  9. 用戶端設備(client devices)
  10. 認識Wi-Fi
  11. 下—代的無線區域網路

第13章 短距離無線通訊

  1. 隨意網路(ad hoc network)
  2. 紅外線(nfrared)
  3. 藍牙(Bluetooth)的起源
  4. 認識Zig Bee
  5. 專用型的短距離通訊(DSRC)
  6. 無線射頻辨識(RFID) 技術簡介
  7. RFD的應用案例
  8. 近距離無線通訊(NFC)

第14章 無線寬頻 Wireless Broadband 技術

  1. 從固網的觀念談起
  2. 固定式的無線通訊(fxed wireless)技術
  3. 無線網路城
  4. 無線賁頻技術簡介

  5. WiMAx 與其他無線寬頻技術的比較
  6. 無線寬頻系統與WIMAX面臨的挑戰
  7. LTE (Long Term Evolution)
  8. 合作式通訊 (Cooperative communication)

第15章 行動定位服務與行動商務(Mobile Business)

  1. 「行動定位」的定義
  2. 定位技術 (Location-identification technologi.
  3. LBS應用的實例
  4. 行動商務(mobile commerce)
  5. 行動式網際網路(mobile Internet
  6. 行動式的IP(Mobile IP)與IPv6

第16章 系統的保護

  1. 從應用上的趨勢談起
  2. 政府對於無線與行動通訊的推動
  3. 無線感測網路(wirelesss sensor networks)
  4. 無線通訊的末來
  5. 行動條碼(QR code)
  6. 雲端運算(cloud computing)
  7. 認識物聯網（loT，Internet of Things）
  8. 軟體定義無線電(SDR, software-defined radio）
  9. 行動無線通訊的應用與開發
  10. 無線網路的安全
  11. 建構安全的網路商務環境
  12. 行動化安全防護