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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IPv4 228

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IPv6 239

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IP 254

6.5.3层次移动IPv6 255

6.5.4域内移动管理协议IDMP 257

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NEMO 263

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MPLS 325

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