移動Ad Hoc網絡

內容概要

　　本書的基本理論與技術。主要包括六個部分的內容：移動Ad Hoc網絡的基本概念、發(fā)展歷史、特點及應用；移動Ad
Hoc網絡的MAC技術；移動Ad Hoc網絡的網絡層路由技術；移動Ad Hoc網絡的IP地址管理與控制技術；移動Ad
Hoc網絡的QoS；移動Ad Hoc網絡的安全。

書籍目錄

第1章 移動Ad Hoc網絡概述
1.1 移動Ad Hoc網絡的發(fā)展歷史簡述
1.2 移動Ad Hoc網絡
1.3 移動Ad Hoc網絡的特點
1.4 移動Ad Hoc網絡中的問題
1.4.1 傳統(tǒng)的無線問題
1.4.2 網絡設計約束條件
1.4.3 帶寬有限
1.4.4 擴展性
1.4.5 電池能量極其有限
1.4.6 外部系統(tǒng)連接
1.4.7 安全問題
1.4.8 消費者應用問題
1.5 移動Ad Hoc網絡的基本內容
1.5.1 MANET的媒介訪問控制
1.5.2 MANET的路由
1.6 移動Ad Hoc網絡中的廣播
1.6.1 MANET廣播的作用與特點
1.6.2 典型的的MANET廣播技術
1.6.3 泛洪產生的廣播暴
1.6.4 廣播暴問題的減輕方法
1.7 移動Ad Hoc網絡的應用
1.7.1 應用范圍
1.7.2 JTRS寬帶自組織網絡及其應用
1.7.3 傳感器網絡
1.7.4 車輛網絡（VANET）
1.7.5 緊急事件服務
1.7.6 會議
1.7.7 個人區(qū)域網絡（PAN）
本章參考文獻
第2章 移動Ad Hoc網絡的 MAC協(xié)議——競爭類
2.1 ALOHA協(xié)議
2.2 載波偵聽多址訪問（CSMA）協(xié)議
2.2.1 多信道CSMA協(xié)議
2.3 基于控制分組握手的訪問控制協(xié)議
2.3.1 MACA協(xié)議
2.3.2 MACAW協(xié)議
2.3.3 FAMA協(xié)議
2.3.4 IEEE 802.11 MAC協(xié)議
2.3.5 MACA-BI協(xié)議
2.4 忙音類多址訪問協(xié)議
2.4.1 忙音多址訪問（BTMA）協(xié)議
2.4.2 雙忙音多址訪問（DBTMA）協(xié)議
2.4.3 接收機初始化忙音多址訪問（RI-BTMA）協(xié)議
2.4.4 無線碰撞檢測（WCD）協(xié)議
本章參考文獻
第3章 移動Ad Hoc網絡的MAC 協(xié)議——分配類和混合類
3.1 時分多址訪問（TDMA）協(xié)議
3.2 五步預留協(xié)議（FPRP）
3.2.1 FPRP協(xié)議
3.2.2 基于競爭的訪問
3.2.3 節(jié)點移動的影響
3.2.4 時間同步問題
3.2.5 干擾考慮
3.2.6 FPRP協(xié)議的應用
3.3 跳頻預留多址訪問（HRMA）協(xié)議
3.3.1 HRMA協(xié)議描述
3.3.2 HRMA協(xié)議的正確性
3.3.3 HRMA協(xié)議吞吐量的比較分析
3.4 混合時分多址訪問（HTDMA）協(xié)議
3.4.1 HTDMA傳輸時間安排的基本設計考慮
3.4.2 HTDMA時間安排協(xié)議
3.4.3 HTDMA的碰撞分析
3.5 其他混合協(xié)議簡述
3.5.1 TDMA和CSMA的混合協(xié)議
3.5.2 ADAPT協(xié)議
3.5.3 ABROAD協(xié)議
3.5.4 AGENT協(xié)議
3.5.5 Meta協(xié)議
本章參考文獻
第4章 移動Ad Hoc網絡的主動式路由協(xié)議
4.1 最優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由（OLSR）協(xié)議
4.1.1 OLSR協(xié)議概述
4.1.2 OLSR協(xié)議功能
4.1.3 OLSR協(xié)議內核
4.1.4 OLSR協(xié)議的輔助功能
4.1.5 有關常量的建議值
4.1.6 序列號
4.1.7 流量控制和擁塞控制
4.1.8 其他考慮
4.2 基于反向路徑轉發(fā)的拓撲分發(fā)（TBRPF）協(xié)議
4.2.1 TBRPF協(xié)議術語及其應用范圍
4.2.2 TBRPF概述
4.2.3 TBRPF分組
4.2.4 TBRPF相鄰節(jié)點尋找
4.2.5 TBRPF路由模塊
4.2.6 TBRPF泛洪機制
4.2.7 TBRPF在移動Ad Hoc網絡中的操作
本章參考文獻
第5章 移動Ad Hoc網絡的源動態(tài)路由協(xié)議
5.1 假設條件
5.2 DSR路由協(xié)議概述
5.2.1 DSR路由協(xié)議的基本路由尋找
5.2.2 DSR路由協(xié)議的基本路由維護
5.2.3 路由尋找的其他特點
5.2.4 路由維護的其他特點
5.2.5 可選的DSR流狀態(tài)擴充
5.3 DSR概念性數據結構
5.3.1 路由存儲器
5.3.2 發(fā)送緩存器
5.3.3 路由請求表
5.3.4 無請求路由應答表
5.3.5 網絡接口隊列與維護緩存器
5.3.6 黑名單
5.3.7 流狀態(tài)擴充的其他概念性數據結構
5.4 DSR選項頭格式
5.4.1 DSR選項頭的固定組成部分
5.4.2 路由請求選項
5.4.3 路由應答選項
5.4.4 路由錯誤選項
5.4.5 確認請求選項
5.4.6 確認選項
5.4.7 DSR源路由選項
5.4.8 填充碼Pad1選項
5.4.9 填充碼PadN選項
5.5 流狀態(tài)擴充的其他分組頭格式與選項
5.5.1 DSR流狀態(tài)頭
5.5.2 DSR選項頭中的新選項與擴充
5.5.3 路由錯誤選項的新錯誤類型
5.5.4 確認請求選項的新擴充
5.6 DSR路由協(xié)議的詳細操作
5.6.1 分組的一般性處理
5.6.2 路由尋找的處理
5.6.3 路由維護的處理
5.6.4 多網絡接口的支持
5.6.5 IP分組的分片與重組
5.6.6 流狀態(tài)的處理
5.7 DSR路由協(xié)議的常量與配置變量
5.8 IANA考慮
5.9 DSR協(xié)議在ISO網絡參考模型中的位置
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第6章 移動Ad Hoc網絡的按需路由協(xié)議
6.1 Ad Hoc按需距離矢量路由（AODV）協(xié)議
6.1.1 概述
6.1.2 AODV消息格式
6.1.3 AODV路由協(xié)議的操作
6.1.4 AODV路由協(xié)議與綜合網絡
6.1.5 AODV路由協(xié)議在其他網絡中的應用
6.1.6 擴展
6.1.7 參數配置與IANA考慮
6.2 基于相互關系的路由（ABR）協(xié)議
6.2.1 ABR路由協(xié)議概述
6.2.2 ABR路由協(xié)議的數據結構
6.2.3 ABR路由協(xié)議描述
6.3 具有QoS意識的AODV路由協(xié)議
6.3.1 網絡模型
6.3.2 帶寬計算問題（BWC）
6.3.3 帶寬計算算法
6.3.4 QoS-AODV路由協(xié)議
6.3.5 對QoS-AODV協(xié)議和BE協(xié)議的討論
6.3.6 小結
6.4 DSR、AODV、ABR的性能對比及分析
6.4.1 DSR與AODV的對比
6.4.2 ABR、DSR、DBF的對比
6.4.3 ABR、AODV、DSR的對比分析
本章參考文獻
第7章 移動Ad Hoc網絡的混合路由協(xié)議
7.1 域路由協(xié)議（ZRP）
7.1.1 可重構無線網絡（RWN）的概念
7.1.2 通信環(huán)境與可重構無線網絡模型
7.1.3 ZRP路由協(xié)議概述
7.1.4 ZRP路由協(xié)議的詳細描述
7.1.5 ZRP路由協(xié)議的性能
7.1.6 ZRP協(xié)議的正確性
7.2 搶先式路由協(xié)議
7.2.1 搶先式路由維護
7.2.2 搶先告警的產生
7.2.3 搶先式路由維護實例
7.2.4 搶先式路由協(xié)議的性能
7.3 靈敏混合自適應路由協(xié)議（SHARP）
7.3.1 SHARP概述
7.3.2 SHARP路由協(xié)議
7.3.3 分析模型
7.3.4 SHARP自適應
7.3.5 SHARP性能
7.3.6 SHARP小結
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第8章 移動Ad Hoc網絡的多徑路由技術
8.1 多徑路由的基本概念
8.1.1 不相交性
8.1.2 多徑路由的優(yōu)點
8.1.3 多徑路由的組成
8.1.4 鏈路層對多徑路由的影響
8.1.5 多徑路由的選擇準則
8.1.6 多徑路由的分類
8.2 Ad Hoc按需多徑距離矢量路由（AOMDV）協(xié)議
8.2.1 多條開環(huán)路徑的計算
8.2.2 尋找鏈路不相交的多條路徑
8.2.3 AOMDV協(xié)議開環(huán)路由的正確性
8.2.4 AOMDV協(xié)議的性能
8.3 分離多徑路由路由（SMR）
8.3.1 SMR路徑尋找
8.3.2 SMR路由維護
8.3.3 SMR流量分配間隔
8.3.4 SMR協(xié)議的性能
8.4 多徑源動態(tài)路由協(xié)議（MP-DSP）
8.4.1 MP-DSR端到端可靠性模型
8.4.2 MP-DSR概述
8.4.3 MP-DSR路由尋找
8.4.4 MP-DSR路由維護
8.4.5 MP-DSR優(yōu)化
8.4.6 MP-DSR的性能
8.5 可靠數據交付安全（SPREAD）協(xié)議
8.5.1 SPREAD共享生成
8.5.2 多徑路由
8.5.3 共享分配
8.5.4 SPREAD的安全性能
8.6 載荷平衡多徑路由（MRP-LB）協(xié)議
8.6.1 路由尋找
8.6.2 數據傳輸
8.6.3 路由維護
8.6.4 載荷平衡維護
8.6.5 MRP-LB仿真結果與分析
8.6.6 MRP-LB開銷分析
8.6.7 平均端到端時延的分析
本章參考文獻
第9章 移動Ad Hoc網絡的多目標路由協(xié)議
9.1 Ad Hoc按需距離矢量多目標路由（MAODV）協(xié)議
9.1.1 路由請求消息的產生
9.1.2 反向路由的建立
9.1.3 路由應答消息的產生
9.1.4 多目標組HELLO消息
9.1.5 多目標樹的維護
9.1.6 中斷鏈的修復
9.1.7 MAODV的性能
9.2 基于相互關系的多目標路由（ABAM）協(xié)議
9.2.1 ABAM多目標樹的建立
9.2.2 ABAM多目標樹的重建
9.2.3 ABAM多目標樹的刪除
9.2.4 ABAM協(xié)議對多目標組成員動態(tài)性的處理
9.2.5 ABAM與ODMRP的對比分析
9.2.6 ABAM的性能
9.3 按需多目標路由協(xié)議（ODMRP）
9.3.1 多目標路由與網格的建立
9.3.2 數據轉發(fā)
9.3.3 軟狀態(tài)
9.3.4 定時器數值的選擇
9.3.5 數據結構
9.3.6 單目標傳輸能力
9.3.7 ODMRP的優(yōu)化
9.3.8 ODMRP與MAODV的對比分析
9.3.9 ODMRP的性能
9.4 自適應按需驅動多目標路由（ADMR）協(xié)議
9.4.1 ADMR協(xié)議概述
9.4.2 數據結構
9.4.3 多目標分組的轉發(fā)
9.4.4 加入新的多目標源節(jié)點
9.4.5 接收節(jié)點應用加入
9.4.6 接收新多目標源節(jié)點發(fā)送的數據
9.4.7 子樹的本地修復
9.4.8 接收節(jié)點啟動的修復
9.4.9 樹的修剪
9.4.10 ADMR的性能
本章參考文獻
第10章 移動Ad Hoc網絡的分群技術
10.1 分群概述
10.2 基于節(jié)點ID和網絡連通性的分群
10.2.1 最小ID分群算法（MinID）
10.2.2 最高連通性分群算法（MaxDegree）
10.2.3 MinID和MaxDegree的性質與對比
10.3 自適應分群算法
10.3.1 分群算法
10.3.2 移動條件下的分群維護
10.3.3 擴頻碼分配
10.3.4 網絡初始化
10.3.5 移動
10.3.6 加權端到端吞吐量
10.3.7 VC建立舉例
10.4 基于節(jié)點權重的分群
10.4.1 加權分群算法（WCA）
10.4.2 分布式分群算法（DCA）
10.4.3 MinID、MaxDegree、DCA的對比討論
10.5 基于節(jié)點移動性的分群
10.5.1 (,t )分群框架
10.5.2 (，t )分群算法
10.5.3 鏈路有效性和路徑有效性
10.5.4 (，t )分群的性能
10.6 基于弱連通支配集（WCDS）的分群
10.6.1 基本概念
10.6.2 網絡假設條件和預備知識
10.6.3 域算法
10.6.4 域算法的性能分析
10.6.5 域算法的性能對比評估
本章參考文獻
第11章 移動Ad Hoc網絡的IP地址分配技術
11.1 IP地址分配面臨的困難與基本要求
11.1.1 面臨的困難
11.1.2 基本要求
11.1.3 主要術語與定義
11.1.4 地址分配協(xié)議的性能評估
11.2 IP地址分配算法的分類
11.2.1 沖突檢測分配法
11.2.2 無沖突分配法
11.2.3 最大努力分配法
11.2.4 Buddy系統(tǒng)分配法
11.3 Perkins沖突檢測分配法
11.3.1 概述
11.3.2 分組格式
11.3.3 IPv4地址自動配置
11.3.4 IPv6地址自動配置
11.3.5 參數配置
11.3.6 有關討論
11.4 分布式動態(tài)主機配置協(xié)議（DDHCP）
11.4.1 系統(tǒng)模型
11.4.2 DDHCP協(xié)議的基本思想
11.4.3 DDHCP協(xié)議描述
11.4.4 DDHCP協(xié)議的強壯性
11.4.5 DDHCP協(xié)議的性能
11.5 基于二分法的主動式IP地址動態(tài)分配法
11.5.1 系統(tǒng)模型
11.5.2 IP地址分配協(xié)議
11.5.3 節(jié)點同步
11.5.4 IP地址池回收協(xié)議
11.5.5 算法
11.5.6 網絡的分割與合并
11.5.7 性能簡評
11.6 預測分配法
11.6.1 預測分配
11.6.2 網絡分割與合并的處理機制
11.6.3 函數f (n)的設計
11.6.4 預測分配協(xié)議
11.6.5 預測分配法的性能
11.7 環(huán)形地址自動配置（RAA）協(xié)議
11.7.1 RAA基本思想
11.7.2 RAA協(xié)議狀態(tài)圖
11.7.3 DRAA協(xié)議
11.7.4 CRAA協(xié)議
11.7.5 RAA與其他地址分配協(xié)議的對比
本章參考文獻
第12章 移動Ad Hoc網絡的QoS
12.1 服務質量（QoS）概述
12.1.1 基本概念
12.1.2 MANET的QoS參數
12.1.3 提供MANET QoS所面臨的問題與挑戰(zhàn)
12.1.4 MANET QoS解決方法概述
12.2 基于MACA/PR的QoS體系
12.2.1 MACA/PR協(xié)議
12.2.2 預留協(xié)議
12.2.3 QoS路由算法
12.2.4 性能
12.3 INSIGNIA服務質量框架體系
12.3.1 基本考慮
12.3.2 INSIGNIA服務質量框架體系的組成
12.3.3 INSIGNIA的信令系統(tǒng)
12.3.4 INSIGNIA QoS框架體系的性能
12.4 iMAQ體系
12.4.1 iMAQ系統(tǒng)框架的組成
12.4.2 跨層信息結構
12.4.3 中間件數據可達性服務
12.4.4 網絡層機制
12.4.5 iMAQ的性能
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第13章 移動Ad Hoc網絡中的TCP
13.1 多跳無線信道對TCP的影響
13.1.1 實驗配置
13.1.2 多跳無線網絡中的TCP吞吐量
13.1.3 TCP分組丟失性能
13.1.4 小結
13.2 MAC協(xié)議對TCP的影響
13.2.1 實驗配置和實驗參數
13.2.2 使用TCP的文件傳輸
13.2.3 MAC協(xié)議對TCP影響的結論
13.3 多徑路由協(xié)議上的TCP
13.3.1 仿真環(huán)境與協(xié)議模型
13.3.2 使用多條路徑同時傳輸的TCP
13.3.3 使用備用路徑的TCP
13.3.4 備用路徑多徑路由的TCP性能評估
13.4 跨層交互對TCP性能的影響
13.4.1 多跳802.11網絡的穩(wěn)定性
13.4.2 TCP窗口機制的影響
13.5 提高TCP性能的反饋策略
13.5.1 反饋法概述
13.5.2 移動Ad Hoc網絡TCP（ATCP）
13.6 提高TCP性能的亂序檢測與響應對策（DOOR）
13.6.1 亂序交付
13.6.2 亂序事件的檢測
13.6.3 對亂序事件做出的響應
13.6.4 DOOR的性能
13.6.5 DOOR小結
13.7 小數窗口遞增策略與按需路由協(xié)議鏈路中斷容忍機制
13.7.1 小數窗口遞增策略（FeW）
13.7.2 MANET按需路由的強化——鏈路中斷容忍機制
13.7.3 FeW與鏈路中斷容忍機制的性能
本章參考文獻
第14章 移動Ad Hoc網絡的安全
14.1 MANET安全概述
14.1.1 MANET的安全目標
14.1.2 MANET的安全要求
14.1.3 MANET面臨的安全挑戰(zhàn)
14.1.4 MANET面臨的安全威脅
14.2 MANET攻擊
14.2.1 鏈路層攻擊
14.2.2 網絡層攻擊
14.2.3 跨層攻擊
14.3 多層次多方面安全防護對策
14.3.1 網絡層安全
14.3.2 分組的安全轉發(fā)
14.4 MANET網絡層分組交付功能的安全保護
14.4.1 SCAN安全體系框架概述
14.4.2 SCAN令牌更新機制
14.4.3 SCAN聯合監(jiān)視機制
14.4.4 SCAN令牌廢除機制
14.4.5 SCAN開銷分析
14.4.6 SCAN性能的仿真評估
14.4.7 SCAN小結
14.5 分組注入攻擊之簡易夾層對策（LIP）
14.5.1 LIP概述
14.5.2 LIP基本方法（方案I）
14.5.3 LIP位置意識驗證方法（方案II）
14.5.4 LIP的實現與使用
14.5.5 LIP安全分析
14.5.6 LIP性能評估與分析
14.6 MANET蠕蟲攻擊及其分組束縛對策
14.6.1 攻擊模型
14.6.2 蠕蟲攻擊的檢測
14.6.3 時間束縛與TIK協(xié)議
14.6.4 性能評估
本章參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：1.4.5 電池能量極其有限大多數MANET設備都是小型手持式裝置，其電池供電能力極其有限。例如，在傳感器應用中，電池甚至決定一個應用的壽命。因此，電池能量的應用也是待研究的關鍵問題之一。首先，分組轉發(fā)功耗很大。因此，這就對移動節(jié)點將自己作為中間轉發(fā)節(jié)點起了限制作用。但是，轉發(fā)節(jié)點實際是必需的，因為如果沒有有效的轉發(fā)節(jié)點，那么MANET就不能工作。在消費者應用中，這個問題還會導致節(jié)點試圖獲取免費的網絡服務，而自己卻不提供轉發(fā)服務。通過改變發(fā)射功率可以控制電池的使用。使用較小的發(fā)射功率盡管引起多跳問題，但是可以節(jié)省能量。多跳網絡使得路由算法更加苛刻，路由操作需要消耗更多的功率，這又是MANET的另一個主要的功率消耗問題。按需發(fā)送路由信息或者不要頻繁地發(fā)送路由信息也可以節(jié)省能量。路由更新頻率與電池能量使用之間的平衡考慮是工程設計的主要決斷之一，因為MANET路由協(xié)議的路由更新頻率較低，常常導致時延變長。通過開發(fā)其他技術來控制能量的使用，比如采取休眠方式。1.4.6 外部系統(tǒng)連接很多應用都需要連接到某些外部系統(tǒng)，尤其是連接到Internet。當然，從網絡觀點來看這是自.利的？但是從邊沿節(jié)點觀點來看卻是非常麻煩的，尤其是對于能量很寶貴的手持裝置。將MANET與Internet連接起來是有利的。例如，提供與Internet連接的邊沿節(jié)點可以將自己作為一個默認路由器而進行廣播。這個“邊沿節(jié)點”通過移動IP按照外部代理來工作，還能夠提供全服務移動。但是，將Intemet連接到MANET中的任意一個節(jié)點是極不確定的。因此，荻得典型的Internet服務、集中授權和集中管理功能是有問題的。

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《移動Ad Hoc網絡:自組織分組無線網絡技術(第2版)》是21世紀通信網絡技術叢書,網絡通信與工程應用系列之一。

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