無線移動自組織網(wǎng)（“十五”國家重點圖書出版規(guī)劃項目）

第1章　無線通信概述　1
1.1　引言　1
1.2　無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡結構　1
1.3　蜂窩移動通信系統(tǒng)　3
1.3.1　蜂窩移動通信系統(tǒng)概述　3
1.3.2　蜂窩移動通信系統(tǒng)結構　3
1.3.3　小結　4
1.4　藍牙技術　4
1.4.1　概述　4
1.4.2　藍牙的網(wǎng)絡結構及通信過程　5
1.4.3　小結　7
1.5　無線局域網(wǎng)　8
1.5.1　無線局域網(wǎng)概述　8
1.5.2　IEEE 802.11網(wǎng)絡結構　9
1.5.3　小結　10
參考文獻　10
第2章　無線移動自組織網(wǎng)概述　11
2.1　概述　11
2.2　發(fā)展歷史　13
2.3　協(xié)議?！?4
2.3.1　引言　14
2.3.2　多個節(jié)點共享無線資源的控制與仲裁　15
2.3.3　多跳路由的發(fā)現(xiàn)與維護　18
2.4　其他關鍵技術　20
2.4.1　QoS保證　20
2.4.2　功率控制與管理　21
2.4.3　自組網(wǎng)中網(wǎng)絡與信息的安全　23
2.5　應用　23
參考文獻　25
第3章　MAC協(xié)議引論　26
3.1　自組網(wǎng)的MAC協(xié)議　26
3.2　關鍵技術問題　27
3.2.1　隱藏終端和暴露終端問題　27
3.2.2　MAC協(xié)議的公平接入　29
3.2.3　MAC協(xié)議中的QoS保障　30
3.2.4　MAC協(xié)議中的功率控制　31
3.3　MAC協(xié)議的分類　32
3.4　從ALOHA到CSMA/CA　32
3.5　本章小結　35
參考文獻　35
第4章　異步MAC協(xié)議　36
4.1　MACA及其相關協(xié)議　36
4.1.1　MACA　36
4.1.2　MACAW　39
4.1.3　MACA-BI(MACA By Invitation)　44
4.1.4　MACA-PR　49
4.2　802.11的DCF　52
4.2.1　四握手機制　52
4.2.2　載波偵聽機制　53
4.2.3　幀間間隔的定義　54
4.2.4　BEB退避算法　55
4.2.5　小結　55
4.3　802.11e的QoS保障　56
4.3.1　802.11b中的MAC協(xié)議　56
4.3.2　802.11e中的QoS保證機制　56
4.3.3　小結　58
4.4　FAMA及其相關協(xié)議　59
4.4.1　FAMA-NCS　59
4.4.2　FAMA-NPS　64
4.4.3　FAMA-NTR　67
4.4.4　FAMA-PJ　72
4.5　雙忙音檢測協(xié)議(DBTMA)　78
4.5.1　基本思想　79
4.5.2　關鍵問題分析　80
4.5.3　算法描述　80
4.5.4　小結　81
4.6　無線令牌環(huán)(WTRP)　82
4.6.1　基本思想　82
4.6.2　關鍵問題　82
4.6.3　流程描述　86
4.6.4　小結　88
4.7　采用發(fā)送功率控制的802.11 DCF協(xié)議　88
4.7.1　802.11 DCF中的沖突　89
4.7.2　BASIC功率控制算法　90
4.7.3　PCM算法　90
4.7.4　小結　92
4.8　PAMAS協(xié)議　92
4.8.1　基本思想　92
4.8.2　關鍵技術問題分析　93
4.8.3　算法描述　93
4.9　本章小結　94
參考文獻　95
第5章　同步MAC協(xié)議　97
5.1　FPRP　97
5.1.1　基本思想　97
5.1.2　關鍵問題　98
5.1.3　算法描述　102
5.1.4　小結　102
5.2　E-TDMA　104
5.2.1　基本思想　104
5.2.2　關鍵問題　105
5.2.3　算法描述　108
5.2.4　小結　113
5.3　RR-ALOHA(Reliable Reservation ALOHA)　113
5.3.1　基本思想　114
5.3.2　關鍵問題　114
5.3.3　算法描述　117
5.3.4　小結　118
5.4　TBMAC　118
5.4.1　基本思想　118
5.4.2　關鍵技術　119
5.4.3　算法描述　121
5.4.4　小結　122
5.5　跳預約多址接入　123
5.5.1　基本思想　123
5.5.2　關鍵問題分析　124
5.5.3　算法描述　126
5.5.4　小結　131
5.6　本章小結　131
參考文獻　131
第6章　路由技術引論　133
6.1　概述　133
6.2　主要關鍵技術問題　134
6.2.1　路由環(huán)路避免問題　134
6.2.2　控制開銷問題　135
6.2.3　對網(wǎng)絡動態(tài)性的適應問題　136
6.2.4　路由協(xié)議與定位技術的結合　136
6.3　自組網(wǎng)路由協(xié)議分類　137
6.3.1　基本路由算法及相應路由協(xié)議　137
6.3.2　先應式路由協(xié)議和按需的路由協(xié)議　138
6.3.3　平面結構路由協(xié)議和分層結構路由協(xié)議　139
6.3.4　中、小規(guī)模路由協(xié)議和大規(guī)模(可擴展)路由協(xié)議　139
6.3.5　單播路由協(xié)議和多播路由協(xié)議　139
6.3.6　其他路由協(xié)議　139
6.4　本書路由協(xié)議部分的章節(jié)安排　140
參考文獻　140
第7章　先應式路由協(xié)議　141
7.1　DSDV協(xié)議　141
7.1.1　算法的提出　141
7.1.2　關鍵技術　142
7.1.3　協(xié)議描述　144
7.1.4　運行中的DSDV協(xié)議實例　145
7.1.5　小結　148
7.2　WRP協(xié)議　148
7.2.1　基本思想　148
7.2.2　協(xié)議描述　148
7.2.3　小結　152
7.3　OLSR協(xié)議　152
7.3.1　基本思想　152
7.3.2　關鍵技術　153
7.3.3　協(xié)議描述　153
7.3.4　小結　159
7.4　STAR協(xié)議　159
7.4.1　問題的提出　159
7.4.2　協(xié)議概述　159
7.4.3　協(xié)議描述　160
7.4.4　小結　165
7.5　TBRPF協(xié)議　165
7.5.1　基本思想　165
7.5.2　關鍵問題　166
7.5.3　算法描述　168
7.5.4　小結　169
參考文獻　170
第8章　按需路由協(xié)議　171
8.1　DSR協(xié)議　171
8.1.1　基本思想　171
8.1.2　關鍵問題　172
8.1.3　算法描述　174
8.1.4　小結　176
8.2　AODV協(xié)議　176
8.2.1　基本思想　176
8.2.2　關鍵問題　177
8.2.3　算法描述　177
8.2.4　小結　182
8.3　ABR協(xié)議　182
8.3.1　基本思想　182
8.3.2　關鍵問題　183
8.3.3　算法描述　184
8.3.4　小結　187
8.4　TORA協(xié)議　187
8.4.1　基本思想　187
8.4.2　關鍵問題　188
8.4.3　算法描述　189
8.4.4　小結　196
參考文獻　197
第9章　自組網(wǎng)可擴展路由協(xié)議　198
9.1　FSR路由協(xié)議　198
9.1.1　基本思想　198
9.1.2　關鍵技術問題　199
9.1.3　路由協(xié)議描述　200
9.1.4　小結　201
9.2　LANMAR路由協(xié)議　201
9.2.1　基本思想　201
9.2.2　關鍵技術問題　202
9.2.3　路由協(xié)議描述　203
9.2.4　小結　204
9.3　ZRP路由協(xié)議　205
9.3.1　基本思想　205
9.3.2　關鍵技術問題　205
9.3.3　路由協(xié)議描述　207
9.3.4　小結　209
9.4　VBS路由協(xié)議　209
9.4.1　基本思想　209
9.4.2　關鍵技術問題　209
9.4.3　基本VBS路由協(xié)議描述　212
9.4.4　小結　213
9.5　分群路由協(xié)議　214
9.5.1　CGSR路由協(xié)議　215
9.5.2　HSR路由協(xié)議　216
參考文獻　220
第10章　利用地理位置信息的路由協(xié)議　222
10.1　位置輔助的路由協(xié)議　222
10.1.1　基于洪泛的路由協(xié)議　223
10.1.2　LAR協(xié)議概述　223
10.1.3　關鍵技術：期望域(Expected Zone)和尋找域(Request Zone)　223
10.1.4　算法介紹　224
10.1.5　小結　227
10.2　貪婪路由(Greedy Routing)　227
10.2.1　GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)　228
10.2.2　GEDIR(Geographic Distance Routing)　233
10.2.3　GRA(Geographical Routing Algorithm)　233
10.3　定向洪泛(Directed Flooding)　233
10.3.1　關鍵技術　234
10.3.2　數(shù)據(jù)結構　236
10.3.3　算法描述　236
10.3.4　小結　237
10.4　分層路由(Hierarchical Routing)　238
10.4.1　Terminodes Routing　238
10.4.2　Grid Routing　242
10.5　本章小結　243
參考文獻　243
第11章　QoS路由協(xié)議　245
11.1　核心提取的分布式自組網(wǎng)路由CEDAR　245
11.1.1　基本思想　246
11.1.2　關鍵問題　246
11.1.3　算法描述　248
11.1.4　小結　250
11.2　基于統(tǒng)治節(jié)點的逆向標簽路由SRL　250
11.2.1　基本思想　250
11.2.2　算法描述　250
11.2.3　小結　253
11.3　QoS-MSR路由　253
11.3.1　MSR　254
11.3.2　QoS-MSR　254
11.3.3　小結　256
11.4　提供QoS支持的最優(yōu)化鏈路狀態(tài)協(xié)議QoS-OLSR　256
11.4.1　OLSR概述　257
11.4.2　QoS-OLSR　257
11.4.3　小結　258
11.5　基于"ticket"探尋的路由算法TBP　259
11.5.1　基本思想　259
11.5.2　關鍵問題　259
11.5.3　算法描述　263
11.5.4　小結　264
參考文獻　264
第12章　功率感知路由　266
12.1　功率感知路由的度量指標　267
12.2　COMPOW　269
12.2.1　引言　269
12.2.2　關鍵技術問題　270
12.2.3　COMPOW協(xié)議的體系結構　271
12.2.4　小結　271
12.3　PARO　272
12.3.1　基本思想　272
12.3.2　協(xié)議描述　274
12.3.3　移動性支持　276
12.3.4　小結　277
12.4　LEAR　277
12.4.1　基本思想　277
12.4.2　關鍵技術問題　278
12.4.3　算法描述　280
12.4.4　小結　280
12.5　GAF　280
12.5.1　基本思想　280
12.5.2　關鍵技術問題　281
12.5.3　小結　283
12.6　Span　283
12.6.1　關鍵技術問題　284
12.6.2　小結　285
參考文獻　285
第13章　多播路由協(xié)議　287
13.1　自組網(wǎng)多播路由協(xié)議簡介　287
13.1.1　多播概述　287
13.1.2　自組網(wǎng)多播路由協(xié)議的特殊性　287
13.1.3　自組網(wǎng)多播路由協(xié)議的分類　287
13.2　自組網(wǎng)典型的多播路由協(xié)議及其思想　288
13.2.1　ODMRP　288
13.2.2　MAODV協(xié)議　290
13.2.3　CAMP　293
13.2.4　AMRoute協(xié)議　295
13.2.5　AMRIS協(xié)議　297
13.2.6　自組網(wǎng)典型多播路由協(xié)議的比較　299
參考文獻　299
第14章　QoS保證　301
14.1　自組網(wǎng)中QoS保證面臨的挑戰(zhàn)　301
14.2　QoS模型　302
14.2.1　IntServ/RSVP和DiffServ　303
14.2.2　FQMM　304
14.2.3　Cross-Layer QoS Model　307
14.3　QoS信令　308
14.3.1　帶內(nèi)信令和帶外信令　308
14.3.2　RSVP　309
14.3.3　INSIGNIA　309
14.4　其他問題　311
參考文獻　312
第15章　自組網(wǎng)的安全性　313
15.1　安全需求　313
15.1.1　機密性　313
15.1.2　完整性　313
15.1.3　有效性　313
15.1.4　身份認證　314
15.1.5　不可否認　314
15.2　系統(tǒng)脆弱性　314
15.2.1　無線鏈路　314
15.2.2　無基礎設施的分布式網(wǎng)絡　314
15.2.3　動態(tài)變化的網(wǎng)絡　315
15.2.4　節(jié)點的特性　315
15.3　安全威脅　315
15.3.1　對路由的攻擊　315
15.3.2　對傳輸信息的攻擊　317
15.3.3　對信任關系的攻擊　317
15.3.4　假冒攻擊　317
15.3.5　拒絕服務攻擊(DoS)　318
15.4　安全方案　318
15.4.1　安全體系結構　318
15.4.2　早期安全模型　319
15.4.3　安全路由　320
15.4.4　認證協(xié)議　322
15.4.5　密鑰管理　324
15.4.6　入侵檢測　325
15.5　本章小結　326
參考文獻　326
第16章　自組網(wǎng)在軍事通信中的應用　328
16.1　引言　328
16.2　PRNET(Packet Radio Network)　329
16.2.1　系統(tǒng)組成　329
16.2.2　鏈路連接性與路由計算　330
16.2.3　轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議　331
16.2.4　MAC協(xié)議　332
16.2.5　物理層　332
16.3　NTDR(Near Term Digital Radio)　332
16.3.1　分群和路由　333
16.3.2　MAC協(xié)議　335
16.3.3　物理層　335
16.4　WINGs(Wireless Internet Gateways)　335
16.4.1　WINGs協(xié)議棧結構　336
16.4.2　MAC機制：FAMA-NCS　337
16.4.3　無線因特網(wǎng)路由協(xié)議：WIRP(Wireless Internet Routing Protocol)　337
16.5　本章小結　338
參考文獻　338
第17章　支持自組網(wǎng)方式的蜂窩移動通信系統(tǒng)　340
17.1　研究現(xiàn)狀　340
17.1.1　ODMA　340
17.1.2　A-GSM　342
17.1.3　SOPRANO　343
17.1.4　iCAR　344
17.1.5　Sphinx(A Hybrid Network Model for Next Generaltion Wireless System)　346
17.1.6　UCAN　347
17.1.7　PARCELs　348
17.2　關鍵技術問題　349
17.2.1　網(wǎng)絡容量分析　349
17.2.2　彌補覆蓋缺陷問題的定量分析　349
17.2.3　通信模式的選擇　350
17.2.4　信道分配問題　350
17.2.5　混合路由問題分析　351
17.3　本章小結　352
17.3.1　形成局域子網(wǎng)　352
17.3.2　虛擬小區(qū)擴展　352
17.3.3　虛擬小區(qū)分裂　352
參考文獻　352
第18章　自組網(wǎng)與傳感器網(wǎng)　354
18.1　引言　354
18.2　傳感器網(wǎng)的概念及其特點　354
18.2.1　傳感器網(wǎng)的概念　354
18.2.2　傳感器網(wǎng)的特點　355
18.2.3　傳感器網(wǎng)與自組網(wǎng)的比較　355
18.3　傳感器網(wǎng)的體系結構　356
18.3.1　傳感器結構　356
18.3.2　傳感器網(wǎng)的體系結構　357
18.4　傳感器網(wǎng)相關研究概況　358
18.4.1　節(jié)能研究　358
18.4.2　路由協(xié)議　359
18.4.3　媒體接入控制　361
18.4.4　時鐘同步　361
18.4.5　定位機制與算法　361
18.4.6　容錯機制　361
18.4.7　網(wǎng)絡安全　362
18.5　當前國際主流研究項目　362
18.5.1　智能塵埃(Smart Dust)　362
18.5.2　NEST(Network Embedded System Technology)　364
18.5.3　μAMPS　364
18.5.4　WINS　365
18.5.5　SCADDS　366
18.6　傳感器網(wǎng)的應用　366
18.6.1　軍事應用　366
18.6.2　環(huán)境應用　367
18.6.3　醫(yī)療健康　367
18.6.4　空間探索　367
18.6.5　其他應用　368
18.7　本章小結　368
參考文獻　368
附錄　縮略語　371