Ad Hoc 移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)：原理、協(xié)議與應(yīng)用（第2版）

第1章 引言 1

1．1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 1

1．1．1 藍(lán)牙 1

1．1．2 IrDA 2

1．1．3 HomeRF 3

1．1．4 IEEE 802．11（WiFi） 6

1．1．5 IEEE 802．16（WiMAX） 6

1．1．6 熱點(diǎn) 6

1．1．7 Mesh網(wǎng)絡(luò) 8

1．2 無(wú)線互聯(lián)網(wǎng) 8

1．2．1 IP的局限性 10

1．2．2 移動(dòng)IP 10

1．2．3 發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)交地址 14

1．2．4 注冊(cè)轉(zhuǎn)交地址 15

1．2．5 認(rèn)證 15

1．2．6 自動(dòng)本地代理發(fā)現(xiàn) 16

1．2．7 通過(guò)隧道到轉(zhuǎn)交地址 17

1．2．8 移動(dòng)IP的問(wèn)題 17

1．3 什么是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) 19

1．3．1 蜂窩網(wǎng)和Ad Hoc無(wú)線網(wǎng)的區(qū)別 20

1．3．2 Ad Hoc無(wú)線網(wǎng)的應(yīng)用 21

1．3．3 技術(shù)和研究挑戰(zhàn) 22

1．3．4 Ad Hoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題 24

習(xí)題 33

參考文獻(xiàn) 34

第2章 MAC層協(xié)議 35

2．1 引言 35

2．2 MAC協(xié)議的重要問(wèn)題和需要 36

2．3 MAC協(xié)議的分類 37

2．3．1 基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC協(xié)議 38

2．3．2 有預(yù)留方案的基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC協(xié)議 39

2．3．3 使用定向天線的MAC協(xié)議 43

2．3．4 多信道MAC協(xié)議 45

2．3．5 功率感知或節(jié)能MAC協(xié)議 48

2．4 小結(jié) 51

習(xí)題 51

參考文獻(xiàn) 52

第3章 路由協(xié)議 55

3．1 簡(jiǎn)介 55

3．2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)難點(diǎn) 56

3．2．1 路由結(jié)構(gòu) 56

3．2．2 支持單向鏈路 56

3．2．3 超級(jí)主機(jī)的使用 57

3．2．4 QoS路由 57

3．2．5 支持多播 58

3．3 路由協(xié)議的分類 58

3．3．1 主動(dòng)式路由協(xié)議、反應(yīng)式路由協(xié)議和混合路由協(xié)議 59

3．3．2 構(gòu)建和委派路由任務(wù) 60

3．3．3 對(duì)路由的網(wǎng)絡(luò)度量 61

3．3．4 評(píng)估路由的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、目的節(jié)點(diǎn)和位置 61

3．4 主動(dòng)式路由協(xié)議 61

3．4．1 無(wú)線路由協(xié)議 62

3．4．2 DSDV 65

3．4．3 FSR 66

3．4．4 AODV 68

3．4．5 DSR 72

3．4．6 TORA 75

3．4．7 CBRP 75

3．4．8 LAR 76

3．4．9 ARA 77

3．5 混合路由協(xié)議 78

3．5．1 ZRP 78

3．5．2 ZHLS 81

3．5．3 分布式動(dòng)態(tài)路由（DDR）協(xié)議 83

3．6 小結(jié) 83

習(xí)題 84

參考文獻(xiàn) 85

第4章　多播路由協(xié)議 88

4．1 簡(jiǎn)介 88

4．2 設(shè)計(jì)多播路由協(xié)議的難點(diǎn) 89

4．3 多播路由協(xié)議的分類 89

4．3．1 基于樹的多播路由協(xié)議 89

4．3．2 基于網(wǎng)格的多播路由協(xié)議 98

4．3．3 基于源節(jié)點(diǎn)的多播路由協(xié)議 100

4．4 QoS路由 104

4．5 節(jié)能多播路由協(xié)議 105

4．5．1 節(jié)能多播的衡量標(biāo)準(zhǔn) 105

4．5．2 EEMRP：節(jié)能多播路由協(xié)議 105

4．6 基于位置的多播路由協(xié)議 106

4．7 小結(jié) 107

習(xí)題 108

參考文獻(xiàn) 108

第5章　傳輸協(xié)議 110

5．1 簡(jiǎn)介 110

5．2 TCP在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中面臨的挑戰(zhàn)及設(shè)計(jì)問(wèn)題 111

5．2．1 挑戰(zhàn) 111

5．2．2 設(shè)計(jì)目標(biāo) 116

5．3 TCP在MANET中的性能 116

5．3．1 TCP性能 116

5．3．2 其他問(wèn)題 118

5．4 Ad Hoc傳輸協(xié)議 118

5．4．1 分割方法 118

5．4．2 端到端方法 120

5．5 小結(jié) 126

參考文獻(xiàn) 126

第6章　服務(wù)質(zhì)量 128

6．1 簡(jiǎn)介 128

6．2 挑戰(zhàn) 128

6．2．1 硬狀態(tài)資源預(yù)留和軟狀態(tài)資源預(yù)留 129

6．2．2 狀態(tài)方法與無(wú)狀態(tài)方法 130

6．2．3 硬QoS方法和軟QoS方法 130

6．3 QoS解決方法分類 130

6．3．1 MAC層解決辦法 130

6．3．2 網(wǎng)絡(luò)層解決措施 132

6．4 支持QoS的Ad Hoc按需距離矢量路由協(xié)議 132

6．4．1 AODV協(xié)議的QoS擴(kuò)展 132

6．4．2 優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 133

6．5 針對(duì)Ad Hoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的QoS框架 133

6．6 INSIGNIA 135

6．6．1 INSIGNIA框架的運(yùn)行 137

6．6．2 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 138

6．7 INORA 138

6．7．1 粗糙反饋機(jī)制 138

6．7．2 基于類的精細(xì)反饋機(jī)制 139

6．7．3 優(yōu)點(diǎn) 140

6．8 小結(jié) 140

習(xí)題 140

參考文獻(xiàn) 141

第7章　能量管理系統(tǒng) 142

7．1 簡(jiǎn)介 142

7．1．1 為什么在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中需要能量管理 142

7．1．2 能量管理設(shè)計(jì)分類 143

7．1．3 電池技術(shù)概述 144

7．1．4 電池放電原理 145

7．1．5 放電特性對(duì)電池容量的影響 145

7．1．6 電池模型 150

7．1．7 電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 152

7．1．8 智能電池系統(tǒng) 153

7．2 節(jié)能路由協(xié)議 155

7．3 發(fā)送功率管理方案 157

7．3．1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的功率管理 157

7．3．2 PCCB路由協(xié)議的基本思想 159

7．3．3 PCCB路由協(xié)議分析 160

7．3．4 MAC協(xié)議 161

7．3．5 功率節(jié)省 161

7．3．6 時(shí)間同步功能 162

7．3．7 功率節(jié)省功能 162

7．3．8 功率節(jié)省前景 164

7．4 發(fā)射功率控制 164

7．4．1 根據(jù)信道狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)射功率 166

7．4．2 MAC技術(shù) 166

7．4．3 邏輯鏈路控制 167

7．5 AODV協(xié)議 168

7．5．1 簡(jiǎn)介 168

7．5．2 路由發(fā)現(xiàn) 169

7．5．3 路由維護(hù) 169

7．6 LEAR-AODV 169

7．6．1 簡(jiǎn)介 169

7．6．2 路由發(fā)現(xiàn) 170

7．6．3 路由維護(hù) 170

7．7 PAR-AODV 170

7．7．1 簡(jiǎn)介 170

7．7．2 路由發(fā)現(xiàn) 171

7．7．3 路由維護(hù) 171

7．8 LPR-AODV 171

7．8．1 簡(jiǎn)介 171

7．8．2 路由發(fā)現(xiàn) 172

7．8．3 路由維護(hù) 172

習(xí)題 173

參考文獻(xiàn) 173

第8章　多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)模型 175

8．1 簡(jiǎn)介 175

8．2 移動(dòng)模型 175

8．2．1 隨機(jī)游走移動(dòng)模型 176

8．2．2 隨機(jī)航點(diǎn)移動(dòng)模型 177

8．2．3 隨機(jī)方向移動(dòng)模型 179

8．2．4 無(wú)界仿真區(qū)域移動(dòng)模型 179

8．2．5 高斯-馬爾科夫移動(dòng)模型 180

8．2．6 概率版的隨機(jī)游走移動(dòng)模型 181

8．2．7 城市移動(dòng)模型 181

8．3 隨機(jī)航點(diǎn)移動(dòng)模型和其他隨機(jī)模型的局限性 182

8．3．1 具時(shí)間依賴性的移動(dòng)模型 182

8．3．2 具空間依賴性的移動(dòng)模型 182

8．3．3 具地形限制的移動(dòng)模型 183

8．4 小結(jié) 184

習(xí)題 185

參考文獻(xiàn) 186

第9章　跨層設(shè)計(jì)問(wèn)題 188

9．1 簡(jiǎn)介 188

9．2 跨層設(shè)計(jì)的定義 188

9．3 跨層設(shè)計(jì)原理 188

9．4 對(duì)跨層設(shè)計(jì)的建議 190

9．4．1 創(chuàng)建新的通信接口 190

9．4．2 合并相鄰層 192

9．5 對(duì)實(shí)施跨層交互的建議 192

9．5．1 層與層之間的直接通信 192

9．5．2 跨層共享數(shù)據(jù)庫(kù) 192

9．5．3 全新抽象 193

9．6 跨層設(shè)計(jì)：是否值得應(yīng)用 193

9．6．1 馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu) 193

9．6．2 信源信道分離和數(shù)字化系統(tǒng)架構(gòu) 194

9．6．3 網(wǎng)絡(luò)中的OSI結(jié)構(gòu) 194

9．7 跨層設(shè)計(jì)方法的缺陷 194

9．7．1 開發(fā)成本 194

9．7．2 性能與長(zhǎng)效性 195

9．7．3 交互和意外風(fēng)險(xiǎn) 195

9．7．4 穩(wěn)定性 195

9．8 性能目標(biāo) 196

9．8．1 總?cè)萘孔畲蠡?196

9．8．2 最大最小公平性 196

9．8．3 效用公平性 197

9．9 跨層協(xié)議 197

習(xí)題 199

參考文獻(xiàn) 200

第10章　應(yīng)用與發(fā)展 202

10．1 簡(jiǎn)介 202

10．2 典型應(yīng)用 203

10．3 應(yīng)用 204

10．3．1 教學(xué)應(yīng)用 205

10．3．2 國(guó)防應(yīng)用 205

10．3．3 工業(yè)中的應(yīng)用 206

10．3．4 醫(yī)療應(yīng)用 206

10．3．5 搜索和救援中的應(yīng)用 207

10．3．6 車輛中的應(yīng)用 207

10．4 挑戰(zhàn) 207

10．5 最新發(fā)展熱點(diǎn) 210

10．5．1 傳感器 210

10．5．2 無(wú)線Ad Hoc傳感器網(wǎng)絡(luò) 210

10．6 小結(jié) 211

參考文獻(xiàn) 211

縮略語(yǔ) 212