无线Mesh网络架构与协议PDF电子书下载

第1章 无线Mesh网络架构和协议设计中的挑战和要点 1

1.1 概述 1

1.2 网络架构 3

1.3 设计挑战 4

1.4 分层通信协议 6

1.4.1 应用层 6

1.4.2 传输层 7

1.4.3 路由层 10

1.4.4 MAC层 13

1.4.5 物理层 14

1.5 物理测试平台及实现 16

1.6 标准化进展 17

1.6.1 IEEE 802.11s Mesh网络 17

1.6.2 IEEE 802.15 Mesh网络 19

1.6.3 IEEE 802.16 Mesh网络 20

小结 22

参考文献 22

第2章 无线Mesh网络架构与部署策略 25

2.1 概述 25

2.2 无线Mesh网络架构 30

2.2.1 无线骨干Mesh网络 31

2.2.2 拥有终端用户的无线骨干Mesh网络 32

2.2.3 基于中继的无线Mesh网络 32

2.3 IEEE 802.11s Mesh组网技术 33

2.4 IEEE 802.16 Mesh组网技术 35

2.5 可扩展无线Mesh网络的部署策略 36

2.5.1 相关事项 36

2.5.2 密集城区内基于簇结构的可扩展无线Mesh网络 37

2.5.3 广域范围内基于环结构的可扩展无线Mesh网络结构 44

小结 48

参考文献 49

第3章 宽带蜂窝Mesh网络的端到端设计原则 51

3.1 概述 51

3.2 多跳宽带信道模型 53

3.3 OFDM多跳网络中容量的信息理论描述 54

3.4 支持ARQ的多跳网络中的端到端吞吐率和延迟性能 60

3.5 基于端到端参数的调度、路由和资源分配 63

3.6 基于端到端参数的网络接入和切换 65

3.7 蜂窝网络中的多跳中继标准 66

小结 67

参考文献 67

第4章 无线Mesh网络媒体接入控制和路由协议 69

4.1 概述 69

4.2 WMN网络中的媒体接入控制 71

4.2.1 发射功率控制 73

4.2.2 载波侦听门限自适应 77

4.2.3 发射功率和载波侦听门限的联合控制 78

4.2.4 空时分集 79

4.2.5 通过信道分配实现信道分集 80

4.2.6 速率控制 83

4.3 跨层设计与优化的设备驱动程序支持示例 84

4.3.1 TDD体系结构及主要组成部分 85

4.3.2 统一扩展管理者的内部结构 86

4.3.3 特征要求 88

4.4 WMN中利用PHY/MAC属性实现的路由过程 88

4.4.1 路由度量参数 89

4.4.2 典型路由协议 91

4.5 研究要点 95

小结 97

参考文献 97

第5章 无线Mesh网络的信道分配策略 102

5.1 概述 102

5.2 蜂窝网络与WMN中的信道分配策略比较 105

5.3 相关概念 107

5.3.1 连接图 107

5.3.2 冲突图 108

5.3.3 多射频冲突图 109

5.4 信道分配中的限制与面临的挑战 110

5.4.1 链路负载评估 112

5.4.2 链路容量评估 114

5.5 WMN中的各种信道分配方案 115

5.5.1 固定信道分配方案 115

5.5.2 动态信道分配方案 121

5.5.3 混合信道分配方案 124

5.6 各种信道分配方案之间的比较 126

小结 127

参考文献 128

第6章 无线Mesh网络的最佳资源分配 130

6.1 概述 130

6.2 基于成本的资源分配理论体系 131

6.2.1 资源分配：优化问题 131

6.2.2 分散式解决方案：基于成本的解决方法 135

6.3 多跳无线Mesh网络中的资源分配模型 137

6.3.1 确定资源要素 139

6.3.2 近似资源要素 141

6.4 基于成本的资源分配算法 143

6.4.1 成本模型 143

6.4.2 基于成本的速率限制算法 144

6.4.3 分析过程 145

6.5 性能评估 146

6.6 相关工作 149

小结 151

参考文献 151

第7章 太阳能／风能混合供电的WLAN Mesh节点中的资源分配与成本 154

7.1 概述 154

7.2 背景知识 155

7.3 混合供电WLAN Mesh节点 157

7.4 能源配置方案示例 159

7.4.1 短期统计数据示例 159

7.4.2 长期统计数据示例 161

7.5 节点供电持续性 165

7.5.1 固定尺寸风力机 165

7.5.2 可变尺寸风力机 166

7.6 混合能源节点成本优化 168

小结 175

参考文献 176

第8章 无线Mesh网络中的调度、路由选择和跨层管理 178

8.1 概述 178

8.2 相关问题 180

8.3 各种调度、路由选择和跨层管理方案 183

8.4 链路调度和路由选择问题描述 187

8.4.1 模型中的信道分配和节点部署问题 187

8.4.2 发射端限制条件 189

8.5 干扰模型及与MAC协议之间的关系 190

8.5.1 链路的方向性 190

8.5.2 MAC协议 191

8.5.3 干扰特性 193

8.6 性能评估 200

8.6.1 理论性能限制 201

8.6.2 数字结论 206

小结 208

参考文献 209

第9章 无线Mesh网络中的质量感知路由选择度量标准 212

9.1 概述 212

9.2 无线Mesh网络中的路由选择度量标准 214

9.2.1 跳数 214

9.2.2 每跳往返时间 215

9.2.3 每跳分组对延迟 217

9.2.4 量化分组丢失率 217

9.2.5 预期传输次数 219

9.3 改进预期传输次数 221

9.4 有效传输数量 222

9.5 几何路由成本度量标准 224

小结 227

参考文献 228

第10章 无线Mesh网络中的跨层流量发送方案 229

10.1 概述 229

10.2 无线网络中的数据中继 231

10.3 相关概念 232

10.3.1 实验测量过程 232

10.3.2 实验测量结果 233

10.4 发送策略 235

10.4.1 分解队列算法 235

10.4.2 接入类算法 236

10.4.3 仿真结果 237

10.5 公平中继选择算法 246

10.6 FRSA算法向OLSR算法的扩展 247

10.6.1 OLSR算法 247

10.6.2 中继质量感知路由算法 248

10.6.3 仿真结果 250

小结 258

参考文献 259

第11章 无线Mesh网络中的多天线技术 260

11.1 概述 260

11.2 信道特性 262

11.2.1 传输环境 263

11.2.2 功率限制 263

11.2.3 干扰特性 264

11.3 智能天线技术 264

11.3.1 定向天线技术 264

11.3.2 自适应天线技术 265

11.3.3 空分多址技术 267

11.4 基于Mesh协议的智能天线技术设计标准及面临的挑战 268

11.4.1 “失聪”现象 268

11.4.2 隐蔽终端问题和暴露终端问题 269

11.4.3 拥塞控制：隐蔽终端与“失聪”公平性 272

11.4.4 定向NAV 272

11.4.5 MIMO 273

11.4.6 FCC规范 274

11.5 调度过程中的智能天线技术 275

11.5.1 定向MAC 275

11.5.2 多跳RTS MAC协议 276

11.5.3 CRTS和CRCM 278

11.5.4 ToneDMCA 280

11.5.5 定向发送和接收算法 281

11.5.6 SD-MAC协议 282

11.5.7 流媒体控制接入协议 283

11.5.8 关于多天线调度方案的结论 285

11.6 路由过程中的智能天线技术 285

小结 286

参考文献 287

第12章 无线Mesh网络安全问题 290

12.1 概述 290

12.2 安全目标及面临的挑战 291

12.3 安全问题及当前的应对措施 293

12.3.1 WMN面临的特殊安全挑战 293

12.3.2 安全路由 295

12.3.3 安全位置信息 299

12.3.4 病毒传播模型 300

12.4 待解决的问题 302

12.4.1 安全的媒体访问控制 302

12.4.2 对DoS攻击的防御 303

12.4.3 嵌入式安全方案与系统级监控 304

12.4.4 集成问题 304

12.4.5 信任关系 304

小结 305

参考文献 305

附录缩略语 310