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本书系统、全面地介绍了Ad Hoc无线网络的原理、协议与应用，阐释了这一网络系统的工作机制、设计和性能。全书首先介绍了无线网络的基础知识，包括蓝牙、IrDA、HomeRF、WiFi、WiMax、无线网络和移动IP的概念，并在此基础上探讨了Ad Hoc无线网络的MAC层协议、路由协议、多播路由协议和传输协议，进而介绍了服务质量和能量管理系统；其次介绍了多跳无线网络的移动模型和跨层设计问题。为了使读者更好地理解和学习，本书在每章的最后都给出了适当的习题。本书第2版根据前沿技术更新了内容，并新增了对这一领域最新发展的介绍，包括传感器网络、PAN、智能服装和车载Ad Hoc网络。最后，本书介绍了Ad Hoc移动无线网络的当前发展状态及未来面临的机遇和挑战。本书能够帮助对Ad Hoc移动无线网络感兴趣的人士全面了解Ad Hoc无线网络的原理和发展趋势，既可作为无线网络技术专业本科、研究生相关课程的教材，也可作为相关领域工程技术和科研人员的自学参考书。

目    录
第1章  引言	1
1.1  无线网络基础	1
1.1.1  蓝牙	1
1.1.2  IrDA	2
1.1.3  HomeRF	3
1.1.4  IEEE 802.11（WiFi）	6
1.1.5  IEEE 802.16（WiMAX）	6
1.1.6  热点	6
1.1.7  Mesh网络	8
1.2  无线互联网	8
1.2.1  IP的局限性	10
1.2.2  移动IP	10
1.2.3  发现转交地址	14
1.2.4  注册转交地址	15
1.2.5  认证	15
1.2.6  自动本地代理发现	16
1.2.7  通过隧道到转交地址	17
1.2.8  移动IP的问题	17
1.3  什么是Ad Hoc网络	19
1.3.1  蜂窝网和Ad Hoc无线网的区别	20
1.3.2  Ad Hoc无线网的应用	21
1.3.3  技术和研究挑战	22
1.3.4  Ad Hoc无线网络问题	24
习题	33
参考文献	34
第2章  MAC层协议	35
2.1  引言	35
2.2  MAC协议的重要问题和需要	36
2.3  MAC协议的分类	37
2.3.1  基于竞争的MAC协议	38
2.3.2  有预留方案的基于竞争的MAC协议	39
2.3.3  使用定向天线的MAC协议	43
2.3.4  多信道MAC协议	45
2.3.5  功率感知或节能MAC协议	48
2.4  小结	51
习题	51
参考文献	52
第3章  路由协议	55
3.1  简介	55
3.2  Ad Hoc网络路由协议的设计难点	56
3.2.1  路由结构	56
3.2.2  支持单向链路	56
3.2.3  超级主机的使用	57
3.2.4  QoS路由	57
3.2.5  支持多播	58
3.3  路由协议的分类	58
3.3.1  主动式路由协议、反应式路由协议和混合路由协议	59
3.3.2  构建和委派路由任务	60
3.3.3  对路由的网络度量	61
3.3.4  评估路由的拓扑结构、目的节点和位置	61
3.4  主动式路由协议	61
3.4.1  无线路由协议	62
3.4.2  DSDV	65
3.4.3  FSR	66
3.4.4  AODV	68
3.4.5  DSR	72
3.4.6  TORA	75
3.4.7  CBRP	75
3.4.8  LAR	76
3.4.9  ARA	77
3.5  混合路由协议	78
3.5.1  ZRP	78
3.5.2  ZHLS	81
3.5.3  分布式动态路由（DDR）协议	83
3.6  小结	83
习题	84
参考文献	85
第4章　多播路由协议	88
4.1  简介	88
4.2  设计多播路由协议的难点	89
4.3  多播路由协议的分类	89
4.3.1  基于树的多播路由协议	89
4.3.2  基于网格的多播路由协议	98
4.3.3  基于源节点的多播路由协议	100
4.4  QoS路由	104
4.5  节能多播路由协议	105
4.5.1  节能多播的衡量标准	105
4.5.2  EEMRP：节能多播路由协议	105
4.6  基于位置的多播路由协议	106
4.7  小结	107
习题	108
参考文献	108
第5章　传输协议	110
5.1  简介	110
5.2  TCP在Ad Hoc网络中面临的挑战及设计问题	111
5.2.1  挑战	111
5.2.2  设计目标	116
5.3  TCP在MANET中的性能	116
5.3.1  TCP性能	116
5.3.2  其他问题	118
5.4  Ad Hoc传输协议	118
5.4.1  分割方法	118
5.4.2  端到端方法	120
5.5  小结	126
参考文献	126
第6章　服务质量	128
6.1  简介	128
6.2  挑战	128
6.2.1  硬状态资源预留和软状态资源预留	129
6.2.2  状态方法与无状态方法	130
6.2.3  硬QoS方法和软QoS方法	130
6.3  QoS解决方法分类	130
6.3.1  MAC层解决办法	130
6.3.2  网络层解决措施	132
6.4  支持QoS的Ad Hoc按需距离矢量路由协议	132
6.4.1  AODV协议的QoS扩展	132
6.4.2  优点与缺点	133
6.5  针对Ad Hoc无线网络的QoS框架	133
6.6  INSIGNIA	135
6.6.1  INSIGNIA框架的运行	137
6.6.2  优点和缺点	138
6.7  INORA	138
6.7.1  粗糙反馈机制	138
6.7.2  基于类的精细反馈机制	139
6.7.3  优点	140
6.8  小结	140
习题	140
参考文献	141
第7章　能量管理系统	142
7.1  简介	142
7.1.1  为什么在Ad Hoc网络中需要能量管理	142
7.1.2  能量管理设计分类	143
7.1.3  电池技术概述	144
7.1.4  电池放电原理	145
7.1.5  放电特性对电池容量的影响	145
7.1.6  电池模型	150
7.1.7  电池驱动系统设计	152
7.1.8  智能电池系统	153
7.2  节能路由协议	155
7.3  发送功率管理方案	157
7.3.1  Ad Hoc网络的功率管理	157
7.3.2  PCCB路由协议的基本思想	159
7.3.3  PCCB路由协议分析	160
7.3.4  MAC协议	161
7.3.5  功率节省	161
7.3.6  时间同步功能	162
7.3.7  功率节省功能	162
7.3.8  功率节省前景	164
7.4  发射功率控制	164
7.4.1  根据信道状态自适应调节发射功率	166
7.4.2  MAC技术	166
7.4.3  逻辑链路控制	167
7.5  AODV协议	168
7.5.1  简介	168
7.5.2  路由发现	169
7.5.3  路由维护	169
7.6  LEAR-AODV	169
7.6.1  简介	169
7.6.2  路由发现	170
7.6.3  路由维护	170
7.7  PAR-AODV	170
7.7.1  简介	170
7.7.2  路由发现	171
7.7.3  路由维护	171
7.8  LPR-AODV	171
7.8.1  简介	171
7.8.2  路由发现	172
7.8.3  路由维护	172
习题	173
参考文献	173
第8章　多跳无线网络的移动模型	175
8.1  简介	175
8.2  移动模型	175
8.2.1  随机游走移动模型	176
8.2.2  随机航点移动模型	177
8.2.3  随机方向移动模型	179
8.2.4  无界仿真区域移动模型	179
8.2.5  高斯-马尔科夫移动模型	180
8.2.6  概率版的随机游走移动模型	181
8.2.7  城市移动模型	181
8.3  随机航点移动模型和其他随机模型的局限性	182
8.3.1  具时间依赖性的移动模型	182
8.3.2  具空间依赖性的移动模型	182
8.3.3  具地形限制的移动模型	183
8.4  小结	184
习题	185
参考文献	186
第9章　跨层设计问题	188
9.1  简介	188
9.2  跨层设计的定义	188
9.3  跨层设计原理	188
9.4  对跨层设计的建议	190
9.4.1  创建新的通信接口	190
9.4.2  合并相邻层	192
9.5  对实施跨层交互的建议	192
9.5.1  层与层之间的直接通信	192
9.5.2  跨层共享数据库	192
9.5.3  全新抽象	193
9.6  跨层设计：是否值得应用	193
9.6.1  冯?诺依曼体系结构	193
9.6.2  信源信道分离和数字化系统架构	194
9.6.3  网络中的OSI结构	194
9.7  跨层设计方法的缺陷	194
9.7.1  开发成本	194
9.7.2  性能与长效性	195
9.7.3  交互和意外风险	195
9.7.4  稳定性	195
9.8  性能目标	196
9.8.1  总容量最大化	196
9.8.2  最大最小公平性	196
9.8.3  效用公平性	197
9.9  跨层协议	197
习题	199
参考文献	200
第10章　应用与发展	202
10.1  简介	202
10.2  典型应用	203
10.3  应用	204
10.3.1  教学应用	205
10.3.2  国防应用	205
10.3.3  工业中的应用	206
10.3.4  医疗应用	206
10.3.5  搜索和救援中的应用	207
10.3.6  车辆中的应用	207
10.4  挑战	207
10.5  最新发展热点	210
10.5.1  传感器	210
10.5.2  无线Ad Hoc传感器网络	210
10.6  小结	211
参考文献	211
缩略语	212

译  者  序
Ad Hoc网络的思想可以追溯到20世纪70年代美国国防高级研究计划局（DARPA）使用的分组无线电网络。移动Ad Hoc网络是在无预设固定基础设施情况下，建立的一个短期或临时网络的移动设备集合，具有自配置功能，网络中节点的通信不依赖于任何固定基础设施，具有灵活性高、抗毁性强等特点，在商业和军事应用中具有非常大的价值，被越来越多地应用在包括灾后恢复、医疗、国防、教育和工业等领域。在没有通信基础设施或原有的基础设施被破坏且无法重建的地方，尤其是在突发紧急事件、医疗救护、家庭网络应用和灾难恢复等情况下，移动Ad Hoc无线网络提供的通信支持起到了巨大的作用。伴随着移动Ad Hoc网络的诸多优势，移动Ad Hoc网络也带来了许多仍然没有得到解决的挑战。移动Ad Hoc网络的应用和性能提升，受到使用者和研究者的广泛关注。
本书基础理论知识涉及面广，技术应用方法讲述透彻，内容完整，通俗易懂，全面涵盖了移动Ad Hoc网络技术的各个方面。全书首先回顾了无线网络的基础知识，介绍了目前普遍使用的无线通信领域的概念和技术，深入探讨了Ad Hoc无线网络的MAC层协议、路由协议、多播路由协议和传输层协议，研究了服务质量、能量管理系统、移动模型和跨层设计等方面的问题，并指出了这一领域的当前发展状态及未来面临的机遇和挑战。
本书第2版根据前沿技术的发展对全书内容进行了更新，并新增了对Ad Hoc移动无线网络最新发展的介绍，包括传感器网络、PAN、智能服装和车载Ad Hoc网络。为了使读者更好地理解和学习，本书在每章的最后都给出了适当的习题。本书可以作为无线网络技术专业的本科、研究生相关课程教材，也可作为相关领域工程技术和科研人员的自学参考书。
本书由陈军、安新源、于鹏、孙吉、邱超、黄璞和张晓航翻译。刘义、褚家旭、李运宏、黄晓可、陈海波、李飞、盛兴、王大明、袁宋圃等对本书的校对做了大量工作，在此谨致诚挚谢意。
由于译者水平有限，书中难免存在错误和不足之处，恳请读者批评指正。

译  者

移动网－无线网

陈军，吉林通化人，工学博士，中国电子学会导航分会第八届委员会委员，原总装备部某部高级工程师。长期从事电子信息设备鉴定方法的研究工作，先后获军队科技进步二等奖7项，三等奖3项，带领团队4次荣立集体二等功。出版技术专著1部，译著5部，发表技术论文30余篇。

本书介绍了Ad Hoc移动无线网络是如何基于其简单的基础设施和极小的中央管理机构在军／民领域提供信息服务，特别是紧急服务的。

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Ad Hoc 移动无线网络——原理、协议与应用（第2版）