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第1章 无线移动互联网基础1

1.1引言1

1.2无线通信技术的发展2

1.3通信网络的发展与演进5

1.4无线移动互联网的概念与特点5

1.4.1无线移动互联网的概念5

1.4.2无线移动互联网的特点6

1.5协议与标准化组织7

1.5.1国际标准化组织（ISO）8

1.5.2电气和电子工程师协会（IEEE）8

1.5.3互联网工程任务组（IETF）9

1.5.4国际电信联盟（ITU ）9

1.5.5中国的标准化组织10

1.5.6其他标准化组织10

1.6无线移动互联网的设计要求10

1.7本章小结11

1.8习题11

参考文献12

第2章 无线接入网络技术14

2.1无线局域网与IEEE 802.11标准14

2.1.1 IEEE 802.11标准的演进15

2.1.2 IEEE 802.11协议簇15

2.1.3 IEEE 802.11协议框架19

2.1.4 IEEE 802.11物理层技术20

2.1.5 IEEE 802.11 MAC层技术23

2.2无线个域网与IEEE 802.15标准29

2.2.1 IEEE 802.15标准的演进29

2.2.2 IEEE 802.15协议簇30

2.2.3 IEEE 802.15.3关键技术31

2.2.4 IEEE 802.15.4/ZigBee关键技术35

2.2.5其他近距离无线通信技术41

2.3 IEEE 802.16标准及相关技术42

2.3.1 IEEE 802.16标准的演进43

2.3.2 IEEE 802.16协议簇43

2.3.3 IEEE 802.16协议框架44

2.3.4 IEEE 802.16物理层技术46

2.3.5 IEEE 802.16 MAC层技术47

2.4 IEEE 802.20标准及相关技术50

2.4.1 IEEE 802.20标准的演进51

2.4.2 IEEE 802.20协议框架51

2.4.3 IEEE 802.20物理层技术53

2.4.4 IEEE 802.20 MAC层技术53

2.4.5 IEEE 802.20的其他技术55

2.4.6 IEEE 802.20系统的建模和度量标准56

2.4.7 IEEE 802.20的典型应用56

2.5 IEEE 802.22标准及相关技术57

2.5.1 IEEE 802.22标准的演进57

2.5.2 IEEE 802.22的基本概念58

2.5.3 IEEE 802.22协议框架59

2.5.4频谱感知技术59

2.5.5数据传输技术60

2.6 3 G和B3 G技术60

2.6.1 3G技术的演进60

2.6.2 3G与IEEE 802.16e、802.22的比较62

2.6.3 3G技术标准63

2.6.4三种典型的3G标准比较66

2.6.5 B3 G与4G技术67

2.7本章小结71

2.8习题72

参考文献74

第3章 移动自组织网络78

3.1移动自组织网络概述78

3.1.1移动自组织网络的基本概念78

3.1.2移动自组织网络的特点79

3.1.3移动自组织网络的体系结构80

3.1.4移动自组织网络的关键技术研究81

3.2移动自组织网络的MAC协议82

3.2.1单信道MAC协议82

3.2.2多信道MAC协议84

3.2.3基于功率控制的MAC协议87

3.2.4基于定向天线的MAC协议88

3.3移动自组织网络的路由协议89

3.3.1基本路由机制及其分类89

3.3.2表驱动路由协议93

3.3.3按需驱动路由协议97

3.3.4混合路由协议101

3.3.5基本路由选择算法102

3.3.6路由更新与预测技术105

3.3.7面向能耗的路由选择算法107

3.3.8基于位置的路由选择算法109

3.4移动自组织网络的应用110

3.4.1相关标准110

3.4.2移动设备组网112

3.4.3军事应用114

3.4.4突发事件或者特殊环境中的应用115

3.5本章小结116

3.6习题117

参考文献119

第4章 无线传感器网络125

4.1无线传感器网络概述125

4.1.1无线传感器网络的基本概念125

4.1.2无线传感器网络的体系结构126

4.1.3无线传感器网络设计的考虑因素128

4.2无线传感器网络的节点设计129

4.2.1传感单元130

4.2.2数据处理单元130

4.2.3通信单元131

4.2.4能量供应单元132

4.2.5操作系统133

4.3无线传感器网络的物理层134

4.3.1无线传感器网络物理层概述134

4.3.2无线传感器网络的调制与编码方法134

4.4无线传感器网络的MAC协议136

4.4.1无线传感器网络MAC协议概述136

4.4.2竞争型 MAC协议137

4.4.3分配型MAC协议140

4.4.4混合型MAC协议143

4.4.5 MAC协议比较144

4.5无线传感器网络的路由协议145

4.5.1无线传感器网络路由协议概述145

4.5.2平面路由协议146

4.5.3分层路由协议148

4.5.4优化的路由协议150

4.5.5路由协议的比较152

4.6无线传感器网络的节点定位153

4.6.1无线传感器网络节点定位概述153

4.6.2基于测距的定位机制156

4.6.3无需测距的定位机制157

4.6.4定位机制的对比分析160

4.7无线传感器网络的时间同步算法160

4.7.1无线传感器网络时间同步概述160

4.7.2接收者-接收者同步算法162

4.7.3发送者-接收者成对同步163

4.7.4发送者-接收者单向同步165

4.7.5接收同步166

4.7.6同步算法的比较166

4.8无线传感器网络应用167

4.8.1生态与环境监测167

4.8.2公共安全168

4.8.3工业自动化169

4.8.4智能建筑170

4.8.5军事领域170

4.8.6其他应用171

4.9本章小结172

4.10习题173

参考文献175

第5章 无线Mesh网络181

5.1无线Mesh网概述181

5.1.1无线Mesh网的起源181

5.1.2无线Mesh网基本概念181

5.1.3无线Mesh网与其他网络的比较183

5.1.4无线Mesh网体系结构184

5.1.5无线Mesh网物理层上的优势185

5.2无线Mesh网的MAC协议187

5.2.1无线Mesh网MAC协议概述187

5.2.2单信道MAC协议189

5.2.3多信道单收发器MAC协议190

5.2.4多信道多收发器MAC协议192

5.2.5无线Mesh网MAC协议比较195

5.3无线Mesh网路由协议195

5.3.1无线Mesh网中的路由协议概述195

5.3.2基于移动自组织网络的路由协议197

5.3.3控制洪泛的路由协议201

5.3.4利用有利时机的路由协议202

5.3.5多径路由协议205

5.3.6无线Mesh网路由协议比较207

5.4无线Mesh网中的跨层设计207

5.4.1跨层设计概述207

5.4.2各层协议对跨层设计的需求208

5.4.3跨层设计的分类211

5.4.4松耦合跨层技术212

5.4.5紧耦合跨层技术214

5.4.6跨层设计的反思216

5.5无线Mesh网络的应用217

5.5.1研究院所的试验床217

5.5.2企业在Mesh方面的研究现状219

5.6本章小结221

5.7习题221

参考文献223

第6章 移动IP技术227

6.1移动IP概述227

6.2移动IPv4228

6.2.1移动IPv4概述229

6.2.2代理发现231

6.2.3移动节点注册232

6.2.4数据传输233

6.2.5链路层地址解析235

6.2.6路由优化236

6.2.7安全问题238

6.3移动IPv6239

6.3.1移动IPv6概述240

6.3.2移动节点注册242

6.3.3数据传输244

6.3.4移动IPv6与移动IPv4的比较245

6.4移动IP的切换优化机制246

6.4.1移动IP切换优化机制概述246

6.4.2移动IPv4切换优化机制246

6.4.3移动IP平滑切换技术248

6.4.4移动IPv6切换优化机制249

6.5微移动协议251

6.5.1微移动协议概述252

6.5.2蜂窝IP254

6.5.3层次移动IPv6255

6.5.4域内移动管理协议IDMP257

6.5.5微移动协议的比较258

6.6代理移动IP技术258

6.6.1代理移动IP概述259

6.6.2移动节点接入261

6.6.3移动节点切换262

6.6.4 IPv4到IPv6的过渡问题262

6.7网络移动性NEMO263

6.7.1网络移动性概述263

6.7.2移动路由器注册264

6.7.3 NEMO协议的优化264

6.8移动IP组播技术266

6.8.1组播概述266

6.8.2移动组播面临的问题267

6.8.3基本的移动组播方案268

6.8.4扩展的移动组播方案270

6.8.5主要移动组播方案的比较272

6.9移动IP技术其他研究热点273

6.9.1网络接入检测273

6.9.2移动IPv4动态家乡代理分配274

6.9.3移动IPv4区域性注册274

6.10本章小结275

6.11习题275

参考文献278

第7章 无线TCP技术283

7.1无线TCP技术概述283

7.1.1 TCP协议的基本机制283

7.1.2无线TCP面临的挑战285

7.2单跳无线TCP传输机制285

7.2.1链路层丢包恢复机制286

7.2.2丢包原因通知机制287

7.2.3分离链路机制288

7.2.4端到端连接机制289

7.3多跳无线TCP传输机制290

7.3.1多跳无线TCP面临的挑战290

7.3.2区分无线传输损失与拥塞291

7.3.3降低路由失败的损失295

7.3.4降低信道竞争与增强公平性296

7.4非TCP传输机制297

7.4.1基于速度的显式流控制297

7.4.2移动自组织网络传输协议298

7.4.3无线显式拥塞控制协议299

7.5本章小结299

7.6习题300

参考文献301

第8章 无线移动互联网的服务质量保证机制306

8.1无线移动互联网的QoS机制概述306

8.1.1 QoS机制的基本概念306

8.1.2网络模型和QoS度量307

8.1.3互联网的主要QoS控制框架309

8.1.4无线移动互联网QoS机制关键技术研究311

8.2物理层QoS机制312

8.3链路层QoS机制314

8.3.1无线接入标准的QoS机制及其优化314

8.3.2信道接入技术及其预测机制317

8.4服务质量感知路由318

8.4.1非竞争性的服务质量感知路由318

8.4.2竞争性服务质量感知路由319

8.4.3独立服务质量感知路由320

8.5 Mobile IP的QoS机制322

8.5.1 Mobile IP的集成服务322

8.5.2 Mobile IP的区分服务324

8.5.3移动IP的MPLS325

8.6应用层QoS机制326

8.7资源分配机制与调度算法326

8.8本章小结328

8.9习题330

参考文献332

第9章 无线移动互联网的安全机制338

9.1无线移动互联网的安全技术概述338

9.1.1网络安全的基本概念339

9.1.2网络安全的目标、服务与机制339

9.1.3互联网的常用安全机制340

9.1.4无线移动互联网的常见安全威胁342

9.1.5无线移动互联网安全关键技术研究343

9.2入侵检测机制344

9.2.1节点级入侵检测机制345

9.2.2系统级入侵检测机制346

9.3安全路由机制349

9.4加密机制352

9.4.1部分分布式证书验证机制352

9.4.2完全分布式证书验证机制354

9.4.3基于身份的密钥管理机制354

9.4.4基于证书链的密钥管理机制354

9.4.5基于簇的密钥管理机制355

9.4.6基于预部署的密钥管理机制356

9.4.7基于动态性的密钥管理机制356

9.4.8并行密钥管理机制357

9.4.9其他密钥管理机制357

9.5其他安全机制358

9.6安全机制的应用358

9.7本章小结359

9.8习题360

参考文献362

第10章 异构网络互联的设备与技术366

10.1异构网络互联概述366

10.1.1网络互联设备366

10.1.2异构网络互联的概念与类型369

10.1.3异构网络互联的基本问题370

10.1.4异构网络互联的关键技术370

10.2有线网与无线网的互联371

10.2.1有线网与无线网的差别371

10.2.2有线网和无线网互联的方法373

10.3固定网和移动网的互联373

10.3.1固定和移动网融合的需求373

10.3.2固定网和移动网互联的方法374

10.4异构无线网间的互联375

10.4.1异构无线网络互联的相关标准和技术376

10.4.2 3G与WLAN的互联377

10.4.3 Wi-Fi与WiMAX的互联380

10.5本章小结382

10.6习题383

参考文献383

第11章 无线移动互联网的应用385

11.1引言385

11.2无线移动互联网的应用场景386

11.2.1手机娱乐应用386

11.2.2校园科研应用391

11.2.3城市交通应用393

11.2.4公共安全与军事应用394

11.2.5无线城市应用394

11.3无线移动互联网的规划与设计395

11.3.1需要考虑的因素395

11.3.2现场勘测与规划396

11.4无线移动互联网的安装与配置398

11.4.1综合布线398

11.4.2无线设备的配置399

11.4.3网络调试与工程验收400

11.5本章小结400

11.6习题400

参考文献401