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