无线移动自组织网（“十五”国家重点图书出版规划项目）

第1章　无线通信概述　1
1.1　引言　1
1.2　无线通信系统网络结构　1
1.3　蜂窝移动通信系统　3
1.3.1　蜂窝移动通信系统概述　3
1.3.2　蜂窝移动通信系统结构　3
1.3.3　小结　4
1.4　蓝牙技术　4
1.4.1　概述　4
1.4.2　蓝牙的网络结构及通信过程　5
1.4.3　小结　7
1.5　无线局域网　8
1.5.1　无线局域网概述　8
1.5.2　IEEE 802.11网络结构　9
1.5.3　小结　10
参考文献　10
第2章　无线移动自组织网概述　11
2.1　概述　11
2.2　发展历史　13
2.3　协议栈　14
2.3.1　引言　14
2.3.2　多个节点共享无线资源的控制与仲裁　15
2.3.3　多跳路由的发现与维护　18
2.4　其他关键技术　20
2.4.1　QoS保证　20
2.4.2　功率控制与管理　21
2.4.3　自组网中网络与信息的安全　23
2.5　应用　23
参考文献　25
第3章　MAC协议引论　26
3.1　自组网的MAC协议　26
3.2　关键技术问题　27
3.2.1　隐藏终端和暴露终端问题　27
3.2.2　MAC协议的公平接入　29
3.2.3　MAC协议中的QoS保障　30
3.2.4　MAC协议中的功率控制　31
3.3　MAC协议的分类　32
3.4　从ALOHA到CSMA/CA　32
3.5　本章小结　35
参考文献　35
第4章　异步MAC协议　36
4.1　MACA及其相关协议　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　四握手机制　52
4.2.2　载波侦听机制　53
4.2.3　帧间间隔的定义　54
4.2.4　BEB退避算法　55
4.2.5　小结　55
4.3　802.11e的QoS保障　56
4.3.1　802.11b中的MAC协议　56
4.3.2　802.11e中的QoS保证机制　56
4.3.3　小结　58
4.4　FAMA及其相关协议　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　双忙音检测协议(DBTMA)　78
4.5.1　基本思想　79
4.5.2　关键问题分析　80
4.5.3　算法描述　80
4.5.4　小结　81
4.6　无线令牌环(WTRP)　82
4.6.1　基本思想　82
4.6.2　关键问题　82
4.6.3　流程描述　86
4.6.4　小结　88
4.7　采用发送功率控制的802.11 DCF协议　88
4.7.1　802.11 DCF中的冲突　89
4.7.2　BASIC功率控制算法　90
4.7.3　PCM算法　90
4.7.4　小结　92
4.8　PAMAS协议　92
4.8.1　基本思想　92
4.8.2　关键技术问题分析　93
4.8.3　算法描述　93
4.9　本章小结　94
参考文献　95
第5章　同步MAC协议　97
5.1　FPRP　97
5.1.1　基本思想　97
5.1.2　关键问题　98
5.1.3　算法描述　102
5.1.4　小结　102
5.2　E-TDMA　104
5.2.1　基本思想　104
5.2.2　关键问题　105
5.2.3　算法描述　108
5.2.4　小结　113
5.3　RR-ALOHA(Reliable Reservation ALOHA)　113
5.3.1　基本思想　114
5.3.2　关键问题　114
5.3.3　算法描述　117
5.3.4　小结　118
5.4　TBMAC　118
5.4.1　基本思想　118
5.4.2　关键技术　119
5.4.3　算法描述　121
5.4.4　小结　122
5.5　跳预约多址接入　123
5.5.1　基本思想　123
5.5.2　关键问题分析　124
5.5.3　算法描述　126
5.5.4　小结　131
5.6　本章小结　131
参考文献　131
第6章　路由技术引论　133
6.1　概述　133
6.2　主要关键技术问题　134
6.2.1　路由环路避免问题　134
6.2.2　控制开销问题　135
6.2.3　对网络动态性的适应问题　136
6.2.4　路由协议与定位技术的结合　136
6.3　自组网路由协议分类　137
6.3.1　基本路由算法及相应路由协议　137
6.3.2　先应式路由协议和按需的路由协议　138
6.3.3　平面结构路由协议和分层结构路由协议　139
6.3.4　中、小规模路由协议和大规模(可扩展)路由协议　139
6.3.5　单播路由协议和多播路由协议　139
6.3.6　其他路由协议　139
6.4　本书路由协议部分的章节安排　140
参考文献　140
第7章　先应式路由协议　141
7.1　DSDV协议　141
7.1.1　算法的提出　141
7.1.2　关键技术　142
7.1.3　协议描述　144
7.1.4　运行中的DSDV协议实例　145
7.1.5　小结　148
7.2　WRP协议　148
7.2.1　基本思想　148
7.2.2　协议描述　148
7.2.3　小结　152
7.3　OLSR协议　152
7.3.1　基本思想　152
7.3.2　关键技术　153
7.3.3　协议描述　153
7.3.4　小结　159
7.4　STAR协议　159
7.4.1　问题的提出　159
7.4.2　协议概述　159
7.4.3　协议描述　160
7.4.4　小结　165
7.5　TBRPF协议　165
7.5.1　基本思想　165
7.5.2　关键问题　166
7.5.3　算法描述　168
7.5.4　小结　169
参考文献　170
第8章　按需路由协议　171
8.1　DSR协议　171
8.1.1　基本思想　171
8.1.2　关键问题　172
8.1.3　算法描述　174
8.1.4　小结　176
8.2　AODV协议　176
8.2.1　基本思想　176
8.2.2　关键问题　177
8.2.3　算法描述　177
8.2.4　小结　182
8.3　ABR协议　182
8.3.1　基本思想　182
8.3.2　关键问题　183
8.3.3　算法描述　184
8.3.4　小结　187
8.4　TORA协议　187
8.4.1　基本思想　187
8.4.2　关键问题　188
8.4.3　算法描述　189
8.4.4　小结　196
参考文献　197
第9章　自组网可扩展路由协议　198
9.1　FSR路由协议　198
9.1.1　基本思想　198
9.1.2　关键技术问题　199
9.1.3　路由协议描述　200
9.1.4　小结　201
9.2　LANMAR路由协议　201
9.2.1　基本思想　201
9.2.2　关键技术问题　202
9.2.3　路由协议描述　203
9.2.4　小结　204
9.3　ZRP路由协议　205
9.3.1　基本思想　205
9.3.2　关键技术问题　205
9.3.3　路由协议描述　207
9.3.4　小结　209
9.4　VBS路由协议　209
9.4.1　基本思想　209
9.4.2　关键技术问题　209
9.4.3　基本VBS路由协议描述　212
9.4.4　小结　213
9.5　分群路由协议　214
9.5.1　CGSR路由协议　215
9.5.2　HSR路由协议　216
参考文献　220
第10章　利用地理位置信息的路由协议　222
10.1　位置辅助的路由协议　222
10.1.1　基于洪泛的路由协议　223
10.1.2　LAR协议概述　223
10.1.3　关键技术：期望域(Expected Zone)和寻找域(Request Zone)　223
10.1.4　算法介绍　224
10.1.5　小结　227
10.2　贪婪路由(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　关键技术　234
10.3.2　数据结构　236
10.3.3　算法描述　236
10.3.4　小结　237
10.4　分层路由(Hierarchical Routing)　238
10.4.1　Terminodes Routing　238
10.4.2　Grid Routing　242
10.5　本章小结　243
参考文献　243
第11章　QoS路由协议　245
11.1　核心提取的分布式自组网路由CEDAR　245
11.1.1　基本思想　246
11.1.2　关键问题　246
11.1.3　算法描述　248
11.1.4　小结　250
11.2　基于统治节点的逆向标签路由SRL　250
11.2.1　基本思想　250
11.2.2　算法描述　250
11.2.3　小结　253
11.3　QoS-MSR路由　253
11.3.1　MSR　254
11.3.2　QoS-MSR　254
11.3.3　小结　256
11.4　提供QoS支持的最优化链路状态协议QoS-OLSR　256
11.4.1　OLSR概述　257
11.4.2　QoS-OLSR　257
11.4.3　小结　258
11.5　基于"ticket"探寻的路由算法TBP　259
11.5.1　基本思想　259
11.5.2　关键问题　259
11.5.3　算法描述　263
11.5.4　小结　264
参考文献　264
第12章　功率感知路由　266
12.1　功率感知路由的度量指标　267
12.2　COMPOW　269
12.2.1　引言　269
12.2.2　关键技术问题　270
12.2.3　COMPOW协议的体系结构　271
12.2.4　小结　271
12.3　PARO　272
12.3.1　基本思想　272
12.3.2　协议描述　274
12.3.3　移动性支持　276
12.3.4　小结　277
12.4　LEAR　277
12.4.1　基本思想　277
12.4.2　关键技术问题　278
12.4.3　算法描述　280
12.4.4　小结　280
12.5　GAF　280
12.5.1　基本思想　280
12.5.2　关键技术问题　281
12.5.3　小结　283
12.6　Span　283
12.6.1　关键技术问题　284
12.6.2　小结　285
参考文献　285
第13章　多播路由协议　287
13.1　自组网多播路由协议简介　287
13.1.1　多播概述　287
13.1.2　自组网多播路由协议的特殊性　287
13.1.3　自组网多播路由协议的分类　287
13.2　自组网典型的多播路由协议及其思想　288
13.2.1　ODMRP　288
13.2.2　MAODV协议　290
13.2.3　CAMP　293
13.2.4　AMRoute协议　295
13.2.5　AMRIS协议　297
13.2.6　自组网典型多播路由协议的比较　299
参考文献　299
第14章　QoS保证　301
14.1　自组网中QoS保证面临的挑战　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　带内信令和带外信令　308
14.3.2　RSVP　309
14.3.3　INSIGNIA　309
14.4　其他问题　311
参考文献　312
第15章　自组网的安全性　313
15.1　安全需求　313
15.1.1　机密性　313
15.1.2　完整性　313
15.1.3　有效性　313
15.1.4　身份认证　314
15.1.5　不可否认　314
15.2　系统脆弱性　314
15.2.1　无线链路　314
15.2.2　无基础设施的分布式网络　314
15.2.3　动态变化的网络　315
15.2.4　节点的特性　315
15.3　安全威胁　315
15.3.1　对路由的攻击　315
15.3.2　对传输信息的攻击　317
15.3.3　对信任关系的攻击　317
15.3.4　假冒攻击　317
15.3.5　拒绝服务攻击(DoS)　318
15.4　安全方案　318
15.4.1　安全体系结构　318
15.4.2　早期安全模型　319
15.4.3　安全路由　320
15.4.4　认证协议　322
15.4.5　密钥管理　324
15.4.6　入侵检测　325
15.5　本章小结　326
参考文献　326
第16章　自组网在军事通信中的应用　328
16.1　引言　328
16.2　PRNET(Packet Radio Network)　329
16.2.1　系统组成　329
16.2.2　链路连接性与路由计算　330
16.2.3　转发协议　331
16.2.4　MAC协议　332
16.2.5　物理层　332
16.3　NTDR(Near Term Digital Radio)　332
16.3.1　分群和路由　333
16.3.2　MAC协议　335
16.3.3　物理层　335
16.4　WINGs(Wireless Internet Gateways)　335
16.4.1　WINGs协议栈结构　336
16.4.2　MAC机制：FAMA-NCS　337
16.4.3　无线因特网路由协议：WIRP(Wireless Internet Routing Protocol)　337
16.5　本章小结　338
参考文献　338
第17章　支持自组网方式的蜂窝移动通信系统　340
17.1　研究现状　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　关键技术问题　349
17.2.1　网络容量分析　349
17.2.2　弥补覆盖缺陷问题的定量分析　349
17.2.3　通信模式的选择　350
17.2.4　信道分配问题　350
17.2.5　混合路由问题分析　351
17.3　本章小结　352
17.3.1　形成局域子网　352
17.3.2　虚拟小区扩展　352
17.3.3　虚拟小区分裂　352
参考文献　352
第18章　自组网与传感器网　354
18.1　引言　354
18.2　传感器网的概念及其特点　354
18.2.1　传感器网的概念　354
18.2.2　传感器网的特点　355
18.2.3　传感器网与自组网的比较　355
18.3　传感器网的体系结构　356
18.3.1　传感器结构　356
18.3.2　传感器网的体系结构　357
18.4　传感器网相关研究概况　358
18.4.1　节能研究　358
18.4.2　路由协议　359
18.4.3　媒体接入控制　361
18.4.4　时钟同步　361
18.4.5　定位机制与算法　361
18.4.6　容错机制　361
18.4.7　网络安全　362
18.5　当前国际主流研究项目　362
18.5.1　智能尘埃(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　传感器网的应用　366
18.6.1　军事应用　366
18.6.2　环境应用　367
18.6.3　医疗健康　367
18.6.4　空间探索　367
18.6.5　其他应用　368
18.7　本章小结　368
参考文献　368
附录　缩略语　371