下一代無(wú)線因特網(wǎng)技術(shù)：無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)

第1章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源與演進(jìn)　1
1.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源　1
1.2　移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)向無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)　3
1.3　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的定義　7
1.4　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別　8
1.5　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)與WLAN(Wi-Fi)的主要區(qū)別　8
1.6　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)的主要區(qū)別　8
1.7　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)缺點(diǎn)　9

第2章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與連通性　11
2.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)　11
2.1.1　平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　11
2.1.2　多級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　12
2.1.3　混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　12
2.1.4　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)　13
2.1.5　實(shí)用結(jié)構(gòu)案例　14
2.2　802.16(WiMAX)的Mesh結(jié)構(gòu)　15
2.2.1　IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)介紹　15
2.2.2　WiMAX Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　16
2.2.3　WiMAX Mesh網(wǎng)絡(luò)幀結(jié)構(gòu)　18
2.3　其他802標(biāo)準(zhǔn)族對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持　22
2.3.1　802.11s對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持　23
2.3.2　802.15系列對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持　23
2.3.3　802.20對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持　26
2.4　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性　27
2.4.1　網(wǎng)絡(luò)連通性中的圖形學(xué)理論　27
2.4.2　基于圖的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性　29
2.4.3　基于滲透理論的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性　29

第3章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議與資源管理　32
3.1　802.11b/a/g MAC協(xié)議　32
3.1.1　基于802.11的WLAN MAC協(xié)議　32
3.1.2　分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)　35
3.1.3　集中式協(xié)調(diào)功能(PCF)　38
3.2　802.11e MAC補(bǔ)充協(xié)議　41
3.2.1　802.11e MAC協(xié)議工作機(jī)制　41
3.2.2　802.11e EDCF協(xié)議的分析模型與性能評(píng)價(jià)　52
3.3　基于802.16 MAC協(xié)議　56
3.3.1　802.16d/e物理層與MAC層協(xié)議參考模型　57
3.3.2　影響MAC協(xié)議的物理層考慮的因素　58
3.3.3　MAC層需求　58
3.3.4　MAC層實(shí)現(xiàn)　59
3.4　速率自適應(yīng)多跳網(wǎng)MAC協(xié)議　69
3.4.1　速率自適應(yīng)原理　69
3.4.2　基于接收器的自適應(yīng)速率(RBAR)算法實(shí)現(xiàn)　70
3.4.3　與802.11 MAC協(xié)議的融合　71
3.5　多信道Mesh網(wǎng)MAC協(xié)議　73
3.5.1　多信道 MAC的需求　73
3.5.2　多信道MAC面臨的問(wèn)題　74
3.5.3　幾種多信道MAC協(xié)議　75
3.6　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體業(yè)務(wù)的自適應(yīng)編解碼與傳輸　80
3.6.1　流媒體定義與特點(diǎn)　81
3.6.2　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中流媒體業(yè)務(wù)傳輸特點(diǎn)　81
3.6.3　可分級(jí)編碼與自適應(yīng)傳輸?shù)谋匾浴?2
3.6.4　可分級(jí)編碼的實(shí)現(xiàn)　83
3.6.5　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中流媒體自適應(yīng)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)　88
3.7　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多址接入技術(shù)　90
3.7.1　多入多出(MIMO)空間信道模型　90
3.7.2　正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)　93
3.7.3　正交分割多址(QDMA)技術(shù)　97
3.7.4　802.20標(biāo)準(zhǔn)對(duì)多帶技術(shù)支持　97

第4章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議　103
4.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)主要相關(guān)路由協(xié)議簡(jiǎn)介　103
4.1.1　動(dòng)態(tài)源路由(DSR)協(xié)議　103
4.1.2　基于目的序號(hào)距離矢量(DSDV)協(xié)議　104
4.1.3　按需距離矢量(AODV)協(xié)議　104
4.1.4　基于關(guān)聯(lián)性的路由(ABR)協(xié)議　105
4.1.5　基于信號(hào)穩(wěn)定性路由(SSR)協(xié)議　106
4.1.6　多徑源路由(MSR)協(xié)議　107
4.2　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)基礎(chǔ)　108
4.2.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由的特點(diǎn)　108
4.2.2　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類　108
4.3　多射頻鏈路質(zhì)量源路由(MR-LQSR)協(xié)議　110
4.3.1　LQSR協(xié)議簡(jiǎn)介　111
4.3.2　WCETT路由判據(jù)　113
4.3.3　相關(guān)鏈路狀態(tài)路由判據(jù)　117
4.4　可預(yù)測(cè)的無(wú)線路由協(xié)議(PWRP)　119
4.4.1　MetroMeshTM網(wǎng)絡(luò)　119
4.4.2　PWRP協(xié)議機(jī)制和技術(shù)特點(diǎn)　120
4.4.3　PWRP相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)　124
4.5　單收發(fā)器多信道路由協(xié)議(MCRP)　124
4.5.1　MCRP背景及其關(guān)鍵技術(shù)分析　124
4.5.2　MCRP簡(jiǎn)介　127
4.6　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)其他路由協(xié)議　133
4.6.1　高吞吐率路由(SrcRR)協(xié)議　133
4.6.2　射頻感知路由協(xié)議(RARP)　135

第5章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS相關(guān)技術(shù)　138
5.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS保證基本方法　138
5.1.1　QoS保證的基本要求　138
5.1.2　QoS保證的基本策略　139
5.1.3　QoS保證的基本方法　140
5.2　802.11e與802.16 QoS保證和管理　142
5.2.1　802.11e QoS保證　142
5.2.2　802.16 MAC層的QoS相關(guān)機(jī)制　143
5.2.3　MAC層QoS結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)調(diào)度策略　149
5.2.4　802.16中的QoS保證機(jī)制　150
5.3　3GPP QoS保證與管理　153
5.3.1　3GPP的QoS的定義　154
5.3.2　3GPP業(yè)務(wù)類型定義　156
5.3.3　UMTS網(wǎng)絡(luò)QoS管理功能　158
5.4　多媒體業(yè)務(wù)的建?！?60
5.4.1　話音業(yè)務(wù)的建?！?60
5.4.2　視頻電話業(yè)務(wù)的建模　161
5.4.3　數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的建?！?62
5.4.4　MPEG-4業(yè)務(wù)的建模　165

第6章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全方案　171
6.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷以及攻擊手段　171
6.1.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷　171
6.1.2　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的攻擊手段　173
6.2　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)　177
6.2.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)基本安全要素　177
6.2.2　交換中心中的認(rèn)證(網(wǎng)關(guān)級(jí)安全)　183
6.2.3　監(jiān)控和入侵檢測(cè)　187
6.2.4　空中接口的安全　189
6.2.5　Tropos Networks的多層安全模型　190
6.2.6　安全網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與部署　194
6.3　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)相關(guān)安全協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)　200
6.3.1　遠(yuǎn)程身份驗(yàn)證撥入用戶服務(wù)協(xié)議(RADIUS)　200
6.3.2　中國(guó)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)WAPI　202
6.3.3　IEEE 802.11i無(wú)線局域網(wǎng)安全協(xié)議　205
6.3.4　Wi-Fi聯(lián)盟的WPA協(xié)議　209
6.3.5　脆弱的WEP　210

第7章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)　212
7.1　跨層設(shè)計(jì)的背景　212
7.1.1　因特網(wǎng)協(xié)議棧的演進(jìn)　212
7.1.2　跨層設(shè)計(jì)的必要性　216
7.1.3　跨層設(shè)計(jì)的基本要求　216
7.2　跨層設(shè)計(jì)主要技術(shù)　219
7.2.1　跨層設(shè)計(jì)原則與方法　219
7.2.2　跨層信息交互　221
7.2.3　跨層信令交互方式　223
7.2.4　跨層設(shè)計(jì)的有效性與局限性　226
7.3　跨層設(shè)計(jì)方案分析　227
7.3.1　MAC協(xié)議跨層設(shè)計(jì)　227
7.3.2　路由協(xié)議跨層設(shè)計(jì)　231

第8章　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用　243
8.1　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式　243
8.1.1　WISP模式　243
8.1.2　因特網(wǎng)延伸模式　245
8.1.3　行業(yè)應(yīng)用模式　247
8.2　教育行業(yè)應(yīng)用方案　248
8.2.1　北電網(wǎng)絡(luò)中國(guó)某大學(xué)應(yīng)用方案　248
8.2.2　北電網(wǎng)絡(luò)某校園專用網(wǎng)應(yīng)用方案　250
8.3　應(yīng)急通信應(yīng)用方案　251
8.3.1　MeshNetworks公司俄勒岡警察局應(yīng)用方案　251
8.3.2　Firetide公司警察局應(yīng)用方案　253
8.4　城市智能交通系統(tǒng)(ITS)應(yīng)用方案　254
8.4.1　MeshNetworks公司英格蘭Portal智能交通系統(tǒng)應(yīng)用方案　254
8.4.2　PacketHop公司金門大橋安全網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案　255
8.4.3　北電網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)城市應(yīng)用方案　257
8.4.4　Firetide公司加州Culver城即時(shí)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案　258
8.5　其他應(yīng)用方案　259
8.5.1　無(wú)線社區(qū)網(wǎng)應(yīng)用方案　259
8.5.2　數(shù)字家庭應(yīng)用方案　261
8.5.3　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案　261
8.5.4　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)未來(lái)應(yīng)用展望　263

附錄A　無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)主要標(biāo)準(zhǔn)化組織　265
附錄B　縮略語(yǔ)中英文對(duì)照表　269

參考文獻(xiàn)　277