移动Ad Hoc网络 自组织分组无线网络技术PDF电子书下载

第1章 移动AdHoc网络概述 1

1.1分组无线网络发展历史简述 2

1.2移动AdHoc网络 4

1.3移动AdHoc网络的特点 7

1.4移动AdHoc网络中的问题 9

1.4.1消费者应用 9

1.4.2外部系统连接 9

1.4.3带宽有限 9

1.4.4扩展性 10

1.4.5电池能量极其有限 10

1.4.6安全 10

参考文献 11

2.1.1MAC协议的功能和作用 12

第2章 移动AdHoc网络的基本内容 12

2.1移动AdHoc网络的媒介访问控制 12

2.1.2影响MAC协议的因素 13

2.1.3设计MAC协议时应该考虑的问题 15

2.1.4基本的MAC协议 17

2.1.5AdHocMAC协议 19

2.2移动AdHoc网络的路由问题 20

2.2.1路由协议的分类 20

2.2.2路由协议的性能 22

2.3移动AdHoc网络中的QoS问题 24

2.3.1服务质量参数 24

2.3.2移动AdHoc网络提供QoS支持所面临的问题与困难 24

2.3.3折中原理 25

2.3.5物理层对服务质量QoS的支持 26

2.4移动AdHoc网络中的TCP性能问题 26

2.3.4处理方法 26

2.5移动AdHoc网络的安全问题 27

2.5.1移动AdHoc网络面临的安全威胁 27

2.5.2安全目标 27

参考文献 28

第3章 移动AdHoc网络的应用 29

3.1应用实例 29

3.1.1会议 29

3.1.3紧急事件服务 30

3.1.4传感器尘埃 30

3.1.2个人区域网络 30

3.2商用产品 31

3.3JTRS宽带自组织网络及其应用 31

3.3.1JTRSWNW网络在陆军的应用 32

3.3.2JTRSWNW网络在海军的应用 33

3.3.3JTRSWNW网络在美国海军陆战队的应用 35

3.3.4JTRSWNW网络在空军的应用 36

3.3.5JTRSWNW网络的操作要求 37

3.3.6JTRSWNW网络的网络要求 40

第4章 移动AdHoc网络中的广播 45

4.1广播在移动AdHoc网络中的作用 45

4.2广播的特点 45

4.3.2概率广播法 46

4.3.1简单泛洪 46

4.3移动AdHoc网络中的广播技术 46

4.3.3区域广播法 47

4.3.4邻区了解广播法 47

4.4泛洪产生的广播暴 48

4.4.1多余重播分析 48

4.4.2竞争分析 50

4.4.3碰撞分析 51

4.5减少多余广播、竞争、碰撞的机制 51

4.5.1概率方案 52

4.5.2计数器方案 52

4.5.3距离方案 52

4.5.4位置方案 53

4.5.5分群方案 54

4.5.6五种解决方案的评估 55

参考文献 55

第5章 移动AdHoc网络的竞争类MAC协议 57

5.1ALOHA协议 57

5.2载波侦听多址访问协议（CSMA） 57

5.3基于控制分组握手的访问控制协议 59

5.3.1多址访问与碰撞回避（MACA）协议 59

5.3.2MACAW协议 60

5.3.3FAMA协议 68

5.3.4IEEE802.11MAC协议 76

5.3.5MACA-BI协议 80

5.4.2双忙音多址访问协议（DBTMA） 81

5.4.1忙音多址访问协议（BTMA） 81

5.4忙音类多址访问协议 81

5.4.3接收机初始化忙音多址访问协议RI-BTMA 93

5.4.4无线碰撞检测协议WCD 93

参考文献 93

第6章 移动AdHoc网络的分配类MAC协议 95

6.1时分多址访问协议（TDMA） 95

6.2五步预留协议（FPRP） 95

6.2.1FPRP协议 96

6.2.2基于竞争的访问 105

6.2.3点移动的影响 108

6.2.4时间同步问题 111

6.2.6FPRP协议的应用 112

6.2.5干扰考虑 112

6.3跳频预留多址访问协议（HRMA） 113

6.3.1HRMA协议描述 114

6.3.2跳频的访问和预留 115

6.3.3HRMA协议的正确性 122

6.3.4HRMA协议吞吐量的比较分析 123

6.3.5数据结果 127

参考文献 130

第7章 移动AdHoc网络的混合类MAC协议 131

7.1混合时分多址访问协议（HTDMA） 131

7.1.1HTDMA传输时间安排的基本设计考虑 131

7.1.2HTDMA时间安排协议 132

7.1.3HTDMA的性能分析 136

7.2.2ADAPT协议 138

7.2.1TDMA和CSMA的混合协议 138

7.2其他混合协议简述 138

7.2.3ABROAD协议 139

7.2.4AGENT协议 139

7.2.5Meta－协议 140

参考文献 142

第8章 移动AdHoc网络的主动式路由协议 143

8.1最优化链路状态路由协议（OLSR） 143

8.1.1OLSR协议概述 143

8.1.2协议功能 146

8.1.3分组格式与分组转发 148

8.1.4信息的存储 153

8.1.5主地址与多接口 154

8.1.6HELLO消息的格式与产生 156

8.1.7链路探测 160

8.1.8相邻点探测 161

8.1.9拓扑建立 165

8.1.10路由表的计算 167

8.1.11点配置 169

8.1.12非OLSR的接口 169

8.1.13链路层通知 172

8.1.14链路滞后作用 172

8.1.15冗余拓扑信息 174

8.1.16MPR冗余度 175

8.1.17IPv6考虑 176

8.1.18有关常量的建议值 177

8.1.21IANA考虑 179

8.1.19序列号 179

8.1.20流控制和拥塞控制 179

8.2基于反向路径转发的拓扑分发协议（TBRPF） 180

8.2.1引言 180

8.2.2TBRPF概述 182

8.2.3TBRPF分组 185

8.2.4TBRPF相邻点寻找 187

8.2.5TBRPF路由模块 191

8.2.6TBRPF泛洪机制 206

8.2.7TBRPF在移动AdHoc网络中的操作 206

参考文献 208

9.1.1概述 210

9.1AdHoc按需距离矢量路由协议（AODV） 210

第9章 移动AdHoc网络的按需路由协议 210

9.1.2AODV路由协议使用的专业术语 211

9.1.3适用性陈述 212

9.1.4消息格式 212

9.1.5AODV路由协议的操作 215

9.1.6AODV路由协议与综合网络 227

9.1.7AODV路由协议在其他网络中的应用 228

9.1.8扩展 228

9.1.9参数配置与IANA考虑 229

9.2基于相互关系的路由协议（ABR） 231

9.2.1移动点移动的分类 231

9.2.2ABR路由协议 232

9.2.4ABR路由协议描述 236

9.2.3ABR路由协议的数据结构 236

参考文献 244

第10章 移动AdHoc网络的源动态路由协议 245

10.1假设 246

10.2DSR路由协议概述 247

10.2.1DSR路由协议的基本路由寻找 247

10.2.2DSR路由协议的基本路由维护 249

10.2.3路由寻找的其他特点 250

10.2.4路由维护的其他特点 253

10.2.5可选的DSR流状态扩充 255

10.3概念性数据结构 259

10.3.1路由存储器 259

10.3.3路由请求表 262

10.3.2发送缓存器 262

10.3.4无请求路由应答表 263

10.3.5网络接口队列与维护缓存器 263

10.3.6黑名单 264

10.4流状态扩充的其他概念性数据结构 264

10.5流表 264

10.5.1自动路由缩短表 265

10.5.2默认流识别码ID表 266

10.6DSR选项头格式 266

10.6.1DSR选项头的固定组成部分 266

10.6.2路由请求选项 268

10.6.3路由应答选项 269

10.6.4路由错误选项 270

10.6.5应答选项 272

10.6.6DSR源路由选项 273

10.6.7填充码Padl选项 274

10.6.8填充码padN选项 274

10.7流状态扩充的其他分组头格式与选项 275

10.7.1DSR流状态头 275

10.7.2DSR选项头中的新选项与扩充 276

10.7.3路由错误选项的新错误类型 277

10.7.4应答请求选项的新扩充 277

10.8DSR路由协议的详细操作 278

10.8.1分组的一般性处理 278

10.8.2路由寻找的处理 283

10.8.3路由维护的处理 289

10.8.6流状态的处理 295

10.8.4多网络接口的支持 295

10.8.5IP分组的分片与重组 295

10.9DSR路由协议的常量与配置变量 301

10.10IANA考虑 301

10.11最大寿命链路由存储器的描述 302

10.12DSR协议在ISO网络参考模型中的位置 303

参考文献 303

第11章 移动AdHoc网络的混合路由协议 305

11.1域路由协议（ZRP） 305

11.1.1可重构无线网络（RWN）的概念 305

11.1.2通信环境与可重构无线网络模型 306

11.1.3ZRP路由协议概述 307

11.1.4ZRP路由协议的详细描述 313

11.1.5ZRP路由协议的评价 323

11.1.6性能结果 325

11.1.7ZRP协议的正确性 328

11.2抢先式路由协议 329

11.2.1移动AdHoc路由算法 330

11.2.2抢先式路由维护 331

11.2.3抢先告警的产生 332

11.2.4抢先式路由维护实例 335

11.2.5性能评估 336

参考文献 341

第12章 移动AdHoc网络的多径路由技术 342

12.1多径路由的基本概念 342

12.1.1不相交性 342

12.1.3多径路由的组成 343

12.1.2多径路由的优点 343

12.1.4链路层对多径路由的影响 344

12.2多径路由的选择准则 345

12.3AdHoc按需多径距离矢量路由协议（AODMV） 346

12.3.1AODV路由协议的序列号和开环 347

12.3.2AODMV协议 347

12.3.3AOMDV协议的性能评估 352

12.3.4AOMDV协议开环路由的正确性 354

12.4多径源动态路由协议 355

12.4.1源动态路由协议DSR的多径路由扩充 356

12.4.2数学分析模型 357

12.4.3数学分析数据结果 360

12.4.4性能评价与仿真 363

12.4.5结论 366

12.5最大点不相交按需多径路由协议 367

12.5.1多径路由的计算 367

12.5.2寻找多条点不相交路径的能力 368

12.5.3多径路由的使用 369

12.5.4性能仿真评估 369

12.5.5结论 372

12.6分离多径路由（SMR） 373

12.6.1路径寻找 374

12.6.2路由维护 375

12.6.3分配间隔 376

12.6.4SMR协议的性能评估 376

参考文献 379

第13章 移动AdHoc网络的多目标路由协议 382

13.1MAODV协议 382

13.1.1路由请求消息的产生 382

13.1.2反向路由的建立 384

13.1.3路由应答消息的产生 384

13.1.4多目标组HELLO消息 385

13.1.5多目标树的维护 385

13.1.6中断链的修复 387

13.2基于相互关系的多目标路由协议（ABAM） 389

13.2.1ABAM多目标树的建立 390

13.2.2ABAM多目标树的重建 390

13.3按需多目标路由协议（ODMRP） 392

13.2.4ABAM协议对多目标组成员动态性的处理 392

13.2.3ABAM多目标树的删除 392

13.3.1多目标路由与网格的建立 393

13.3.2例子 394

13.3.3数据转发 395

13.3.4软状态 395

13.3.5定时器数值的选择 395

13.3.6数据结构 395

13.3.7单目标传输能力 396

13.4自适应按需驱动多目标路由协议（ADMR） 396

13.4.1ADMR协议的特点 396

13.4.2ADMR协议概述 397

13.4.3数据结构 399

13.4.4多目标分组的转发 400

13.4.5加入新的多目标源点 401

13.4.6接收点的请求加入 401

13.4.7接收新多目标源点发送的数据 403

13.4.8本地子树的修复 404

13.4.9接收方发起的修复 406

13.4.10树的修剪 406

13.5多目标路由协议的比较 407

参考文献 409

第14章 移动AdHoc网络路由协议的对比分析 411

14.1表格驱动路由协议与按需路由协议的一般对比分析 411

14.2按需操作对路由协议性能的影响 411

14.2.1方法论 412

14.2.2DSR路由协议的基本评价 413

14.2.3对时延的影响 414

14.2.4对开销的影响 420

14.2.5对路由存储一致性的影响 424

14.2.6结论和说明 427

14.3DSR与AODV的对比 427

14.3.1DSR和AODV的对比分析 427

14.3.2对DSR和AODV的仿真对比 428

14.3.3仿真结果的分析 438

14.3.4比较结论 441

14.4.ABR、DSR、DBF的对比 442

14.4.1控制消息开销的对比 443

14.4.3端－端数据分组传输时延的对比 444

14.4.2数据吞吐量的对比 444

14.4.4其他方面的对比 445

14.4.5对比结论 446

14.5ABR、AODV、DSR的对比分析 447

参考文献 448

第15章 移动AdHoc网络的IP地址分配技术 451

15.1IP地址分配面临的困难与基本要求 451

15.1.1面临的困难 451

15.1.2基本要求 452

15.1.3主要术语与定义 453

15.2IP地址分配算法的分类 453

15.2.1冲突检测分配法 453

15.2.3最大努力分配法 454

15.3Perkins冲突检测分配法 454

15.2.2无冲突分配法 454

15.3.1概述 455

15.3.2分组格式 455

15.3.3IPv4地址自动配置 457

15.3.4IPv6地址自动配置 458

15.3.5参数配置 459

15.3.6有关讨论 460

15.4分布式动态主机配置协议（DDHCP） 461

15.4.1系统模型 461

15.4.2DDHCP协议的基本思想 461

15.4.3DDHCP协议描述 463

15.4.4DDHCP协议的强壮性 465

15.4.5DDHCP协议的性能 469

15.5.1IP地址分配的Buddy系统 471

15.5基于二分法的主动式IP地址动态分配法 471

15.5.2系统模型 472

15.5.3IP地址分配协议 472

15.5.4点同步 474

15.5.5IP地址池回收协议 474

15.5.6算法 476

15.5.7网络的分割与合并 479

15.5.8性能简评 480

15.6预测分配法 481

15.6.1预测分配 481

15.6.2网络分割与合并的处理机制 482

15.6.3函数f（n）的设计 483

15.6.5预测分配法的性能 484

15.6.4预测分配协议 484

15.7.1性能评估指标 486

15.7各种地址分配方法的性能对比 486

15.7.2预测分配法与其他分配法的对比分析 487

15.7.3DDHCP协议与其他分配法的对比分析 488

参考文献 488

第16章 移动AdHoc网络中的功率与能量效率 491

16.1移动AdHoc网络的协议栈 492

16.1.1协议层次 492

16.1.2物理层的能 493

16.2功率消耗源 493

16.3功率控制 494

16.4通用能途径 495

16.5.1IEEE802.11能机制 496

16.5MAC子层 496

16.5.2PAMAS协议 497

16.6逻辑链路控制子层（LLC） 502

16.7网络层 504

16.7.1功率意识路由协议 504

16.7.2PARO协议 506

16.7.3广播传输 513

16.8传输层 514

16.9操作系统OS／中间层 514

16.10本章小结 515

参考文献 515

17.1基于MACA/PR的QoS体系 517

第17章 移动AdHoc网络的QoS体系 517

17.1.1MACA/PR协议 518

17.1.2分组携带预留协议 518

17.1.3QoS路由算法 522

17.2INSIGNIA服务质量框架体系 524

17.2.1基本考虑 524

17.2.2INSIGNIA服务质量框架体系 526

17.2.3INSIGNIA的信令系统 527

17.2.4性能仿真评估与分析 536

17.3iMAQ服务质量体系 546

17.3.1系统框架的交叉层设计 546

17.3.2中间件数据可达性服务 549

17.3.3网络层机制 553

17.3.4性能 560

参考文献 565

第18章 移动AdHoc网络中的TCP 567

18.1多跳无线信道对TCP的影响 567

18.1.1实验配置 568

18.1.2多跳无线网络中的TCP吞吐量 568

18.1.3TCP分组丢失性能 573

18.1.4讨论 577

18.1.5结论 578

18.2MAC协议对TCP的影响 578

18.2.1实验配置和实验参数 578

18.2.2使用TCP的文件传输 580

18.3多径路由协议上的TCP 593

18.2.3MAC协议对TCP影响的结论 593

18.3.1仿真环境与协议模型 594

18.3.2使用多径路径同时传输的TCP 594

18.3.3使用备用路径的TCP 596

18.3.4备用路径多径路由的TCP性能评估 597

18.4提高TCP性能的策略 598

18.4.1反馈法 598

18.4.2乱序检测与响应法 599

18.4.3LRED算法＋自适应步距算法 606

参考文献 610

第19章 移动AdHoc网络的安全 612

19.1攻击 613

19.1.1网络层攻击 613

19.2面临的安全挑战 614

19.1.2链路层攻击 614

19.3多层次多方面安全防护对策 615

19.3.1网络层安全 616

19.3.2.AdHoc安全路由 617

19.3.3分组的安全转发 620

19.3.4链路层安全 621

19.4网络层安全的框架体系解决方案 622

19.4.1相邻点验证 623

19.4.2安全增强型路由协议 625

19.4.3相邻点监视 626

19.4.4入侵响应 629

19.5今后的安全研究 629

参考文献 630