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第1章 以第4代无线通信为目标的移动Ad Hoc网络：需求和挑战 1

1.1引言 1

1.2无线网络发展回顾 3

1.2.1无线通信的特性 3

1.2.2无线网络的内容 4

1.2.3驱动无线技术发展的推动力 6

1.2.4 4G无线体系和性能 10

1.3移动Ad Hoc网络 13

1.3.1特性和优势 14

1.3.2 MANET的应用 14

1.3.3设计中的问题和约束 17

1.4技术挑战和研究综述 19

1.4.1媒体介入控制和优化 20

1.4.2 Ad Hoc路由 22

1.4.3多播和广播 26

1.4.4 TCP问题 28

1.4.5节能 29

1.4.6网络安全 31

1.4.7仿真和性能评价 32

1.4.8服务质量和优化 34

1.5未来的研究方向 35

1.6总结和其余章节介绍 36

第2章 当前流行的Ad Hoc网络方法 48

2.1引言 48

2.1.1Ad Hoc和WLAN的汇聚历史 49

2.1.2无线局域网 50

2.1.3无线个域网 51

2.1.4数字无线电的特征 51

2.2无线局域网技术 53

2.2.1 IEEE 802.11技术概述 54

2.2.2 HiperLAN 1和2 58

2.2.3红外WLAN 59

2.2.4 UWB 59

2.2.5在Ad Hoc网络中使用IEEE 802.11 60

2.3无线个域网技术 61

2.3.1历史简介 61

2.3.2蓝牙技术概述 62

2.3.3在Ad Hoc网络中使用蓝牙 67

2.3.4 HomeRF-SWAP 68

2.3.5 RFID 68

2.4总结 69

第3章IEEE 802.11 Ad Hoc网络：协议、性能和遗留问题 72

3.1引言 72

3.2 IEEE 802.11体系和协议 75

3.2.1分布式协调功能 75

3.2.2无线Ad Hoc网络中的共同问题 77

3.2.3 Ad Hoc网络支持 79

3.2.4电源管理 81

3.3 IEEE 802.11 Ad Hoc网络的仿真分析 82

3.3.1移动性的影响 83

3.3.2网络拓扑的影响 84

3.3.3 TCP拥塞窗口大小的影响 85

3.3.4 MAC协议与TCP机制间交互的影响 85

3.4 IEEE 802.11 Ad Hoc网络的实验分析 87

3.4.1实验测试平台 88

3.4.2室内实验 88

3.4.3室外实验 91

3.5 IEEE 802.11b 96

3.5.1可用带宽 97

3.5.2传输范围 100

3.5.3四站点网络配置 104

3.5.4物理载波侦听范围 106

3.5.5 IEEE 802.11 Ad Hoc网络的信道模型 109

3.5.6通信灰色区域问题 111

3.6 Ad Hoc网络IEEE 802.11 b的演进 113

3.6.1转发操作：现有方法与基于NIC的方法 115

3.6.2 DCMA MAC协议 118

第4章 蓝牙网络中的散射网构成 123

4.1引言 123

4.2蓝牙基础知识 124

4.3问题描述 126

4.3.1设备发现 127

4.3.2微微网形成 127

4.3.3微微网互连 128

4.4提出的解决方案概述 129

4.4.1单跳解决方案：设备发现和散射网形成 129

4.4.2多跳解决方案 131

4.5几何技术与散射网形成 134

4.6蓝牙网状网 138

4.7实现的问题 141

4.8总结 143

第5章Ad Hoc网络中的天线波束成形和功率控制 146

5.1引言 146

5.2波束成形天线 148

5.2.1天线的概念 148

5.2.2“智能”波束成形天线 150

5.2.3对Ad Hoc网络的适用性 150

5.3媒介访问控制 151

5.3.1方向性MAC 152

5.3.2功率控制MAC 159

5.4邻居发现：拓扑控制 165

5.4.1基于功率的拓扑控制 166

5.4.2使用波束成形天线实现拓扑控制 173

5.5总结和未来的方向 179

第6章 无线Ad Hoc网络中的拓扑控制 183

6.1引言 183

6.1.1组织 185

6.2网络拓扑控制 185

6.2.1已知的结构 186

6.2.2有界节点度 188

6.2.3平坦支撑 190

6.2.4发射功率控制 194

6.3本地化路由 197

6.3.1位置服务 197

6.3.2本地化路由协议 198

6.3.3质量确保协议 200

6.4随机几何 201

6.5总结 208

第7章Ad Hoc网络中的广播与活动调度 214

7.1引言 214

7.1.1决定论 215

7.1.2网络信息 216

7.1.3可靠性 216

7.1.4 “Hello”消息内容 217

7.1.5广播消息内容 217

7.2基于簇的泛洪 218

7.3基于概率、计数器和位置的方案 220

7.4源依赖的主集合 221

7.5源独立的主集合 224

7.6邻居排除 227

7.7可靠广播 229

7.8活动调度和功率感知广播 231

7.9使用方向性天线的广播 233

7.10调整传输半径的广播 235

7.11总结 235

第8章 位置发现 241

8.1引言 241

8.1.1在Ad Hoc网络中位置发现的影响 242

8.2位置发现综述 243

8.2.1什么是位置？ 243

8.2.2测量技术 243

8.2.3位置发现的几何算法 245

8.3存在误差的位置发现 246

8.3.1误差原因 246

8.3.2原子多边算法 247

8.3.3位置精度测度 248

8.4位置发现的Ad Hoc技术 249

8.4.1 Ad Hoc定位系统中的挑战 250

8.4.2现有的Ad Hoc定位方法 250

8.5位置发现的未来方向 261

第9章 移动Ad Hoc网络：动态无线网络的路由技术 265

9.1网络层路由和动态无线网络 266

9.1.1为什么是IP层？ 268

9.1.2 MANET节点和网络看起来像什么？ 269

9.1.3无线特性与适用性 273

9.1.4小设备网络 274

9.2 MANET技术应用 275

9.2.1混合基础设施扩展 275

9.2.2固定基础设施操作的情况 277

9.2.3其他网络应用领域（协作体和传感器） 278

9.2.4大规模对小规模的使用 278

9.3 MANET和IETF的相关工作 280

9.3.1历史和动机 280

9.3.2一些未来工作的问题 281

9.4总结 282

第10章 移动Ad Hoc网络中的路由方法 285

10.1引言 285

10.2主动式方法 287

10.2.1目的节点序列号距离矢量路由协议 287

10.2.2最优链路状态路由 288

10.2.3基于逆向路径转发的拓扑分发路由协议 290

10.3先应式协议 291

10.3.1 Ad Hoc按需距离矢量路由协议 292

10.3.2动态源路由 294

10.4地理位置方法 296

10.4.1位置辅助路由 296

10.5混合协议 298

10.5.1域路由协议 298

10.6分群路由和分层路由 300

10.7其他技术 303

10.7.1多径路由 303

10.7.2节能协议 304

10.7.3安全意识协议 305

10.8总结 308

第11章Ad Hoc无线网络中的高效节能通信 313

11.1引言 313

11.2 Ad Hoc无线网络 314

11.3测量能量消耗 315

11.4功率节省协议 317

11.4.1网络层功率节省协议 317

11.4.2同步功率节省协议 318

11.4.3基于拓扑的功率节省协议 320

11.4.4异步功率节省协议 324

11.4.5 MAC层功率节省协议 326

11.5功率控制技术 327

11.5.1拓扑控制 327

11.5.2最小能量路由 329

11.5.3多传输功率问题 332

11.5.4自适应功率控制 332

11.5.5网络最优传输功率 333

11.6最长寿命路由 333

11.6.1路由选择规则 334

11.6.2算法与协议 336

11.6.3可替代的方法 337

11.7总结 338

第12章Ad Hoc网络安全 342

12.1引言 342

12.2可靠路由 343

12.2.1现有路由协议许可的开发 343

12.2.2可靠路由协议 345

12.2.3虫洞攻击的处理 351

12.3移动Ad Hoc网络中的强制合作 353

12.3.1 Nuglets 353

12.3.2 CONFIDANT 354

12.3.3 CORE 355

12.3.4基于令牌的合作增强 356

12.4密钥管理 357

12.4.1基于PGP的自组织公共密钥管理 357

12.4.2基于多项式机密共享的普遍健壮鉴权服务 359

12.5第二层的安全机制 360

12.5.1有线等效保密 360

12.5.2蓝牙安全机制 363

12.5.3数据链路层安全机制的相关性 365

12.6总结 366

第13章 自组织和协作Ad Hoc网络 369

13.1引言 369

13.2自组织网络中的通信 370

13.2.1终端路由 371

13.2.2分格位址服务 373

13.3协作模型 373

13.3.1从封闭的Ad Hoc网络到自发的网络 374

13.3.2博弈论模型 374

13.4总结 381

13.5博弈论基本概念 381

第14章 无线移动Ad Hoc网络的仿真与建模 386

14.1引言 386

14.2无线移动Ad Hoc网络的设计与建模 387

14.2.1移动Ad Hoc网络模型 387

14.2.2移动Ad Hoc网络仿真 406

14.3仿真技术 408

14.3.1序列网络仿真测试床 409

14.3.2并行与分布式仿真 411

14.3.3基于PDES的无线网络仿真器 413

14.4总结 420

第15章 使用逆向优化的建模跨层交互 425

15.1引言 425

15.2 MANET相关工作 426

15.2.1 MAC协议交互 426

15.2.2路由协议交互 427

15.2.3协议交互的正式模型 427

15.3使用逆最优描绘交互特征 427

15.3.1促进举例 428

15.3.2链路度量中的拥塞模型 429

15.3.3逆最短路径公式化 429

15.4仿真学习 432

15.4.1仿真环境 432

15.4.2例子方案 432

15.4.3路由缓存跟踪 433

15.4.4计算分组延迟和损失率 434

15.4.5解线性规划方程 434

15.4.6 α和β的解释 436

15.5动态源路由协议 436

15.6总结 437

第16章Ad Hoc网络中的算法挑战 440

16.1引言 440

16.2对最短路径问题的重新审视 441

16.2.1路径问题的例子 442

16.3路径测度的统一表述 444

16.4寻找？-最短路径 447

16.5移动路径 449

16.6逆最短路径问题 451

16.7路由系统 454

16.8总结 456

关于编者 458