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

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

第2章　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與連通性　11
2.1　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點　11
2.1.1　平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　11
2.1.2　多級網(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　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點　13
2.1.5　實用結(jié)構(gòu)案例　14
2.2　802.16(WiMAX)的Mesh結(jié)構(gòu)　15
2.2.1　IEEE 802.16標準介紹　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標準族對Mesh結(jié)構(gòu)的支持　22
2.3.1　802.11s對Mesh結(jié)構(gòu)的支持　23
2.3.2　802.15系列對Mesh結(jié)構(gòu)的支持　23
2.3.3　802.20對Mesh結(jié)構(gòu)的支持　26
2.4　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性　27
2.4.1　網(wǎng)絡(luò)連通性中的圖形學理論　27
2.4.2　基于圖的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性　29
2.4.3　基于滲透理論的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性　29

第3章　無線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補充協(xié)議　41
3.2.1　802.11e MAC協(xié)議工作機制　41
3.2.2　802.11e EDCF協(xié)議的分析模型與性能評價　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面臨的問題　74
3.5.3　幾種多信道MAC協(xié)議　75
3.6　無線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　81
3.6.2　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中流媒體業(yè)務(wù)傳輸特點　81
3.6.3　可分級編碼與自適應(yīng)傳輸?shù)谋匾浴?2
3.6.4　可分級編碼的實現(xiàn)　83
3.6.5　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中流媒體自適應(yīng)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)　88
3.7　無線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標準對多帶技術(shù)支持　97

第4章　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議　103
4.1　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)主要相關(guān)路由協(xié)議簡介　103
4.1.1　動態(tài)源路由(DSR)協(xié)議　103
4.1.2　基于目的序號距離矢量(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　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計基礎(chǔ)　108
4.2.1　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由的特點　108
4.2.2　無線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)測的無線路由協(xié)議(PWRP)　119
4.4.1　MetroMeshTM網(wǎng)絡(luò)　119
4.4.2　PWRP協(xié)議機制和技術(shù)特點　120
4.4.3　PWRP相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢　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簡介　127
4.6　無線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　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS相關(guān)技術(shù)　138
5.1　無線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)的建模　160
5.4.2　視頻電話業(yè)務(wù)的建?！?61
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　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全方案　171
6.1　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷以及攻擊手段　171
6.1.1　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷　171
6.1.2　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的攻擊手段　173
6.2　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)　177
6.2.1　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)基本安全要素　177
6.2.2　交換中心中的認證(網(wǎng)關(guān)級安全)　183
6.2.3　監(jiān)控和入侵檢測　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)計與部署　194
6.3　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)相關(guān)安全協(xié)議與標準　200
6.3.1　遠程身份驗證撥入用戶服務(wù)協(xié)議(RADIUS)　200
6.3.2　中國無線網(wǎng)絡(luò)安全國家標準WAPI　202
6.3.3　IEEE 802.11i無線局域網(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　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計　212
7.1　跨層設(shè)計的背景　212
7.1.1　因特網(wǎng)協(xié)議棧的演進　212
7.1.2　跨層設(shè)計的必要性　216
7.1.3　跨層設(shè)計的基本要求　216
7.2　跨層設(shè)計主要技術(shù)　219
7.2.1　跨層設(shè)計原則與方法　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)計的有效性與局限性　226
7.3　跨層設(shè)計方案分析　227
7.3.1　MAC協(xié)議跨層設(shè)計　227
7.3.2　路由協(xié)議跨層設(shè)計　231

第8章　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用　243
8.1　無線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)中國某大學應(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)移動城市應(yīng)用方案　257
8.4.4　Firetide公司加州Culver城即時無線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　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案　261
8.5.4　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)未來應(yīng)用展望　263

附錄A　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)主要標準化組織　265
附錄B　縮略語中英文對照表　269

參考文獻　277