IEEE 802.16j Multi-hop Relay pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:Hart, Michael/ Tao, Zhifeng Jeffrey/ Zhou, Yuefeng

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isbn号码:9780470993996

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• IEEE 802
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• Broadband Wireless Access
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《无线多跳中继网络：原理、协议与性能优化》 本书深入探讨了下一代无线通信网络的核心技术——多跳中继网络。随着移动设备数量的爆炸式增长以及对更高数据速率和更广覆盖范围的需求日益迫切，传统的单跳无线通信模式面临着功率受限、覆盖盲区和容量瓶颈等诸多挑战。多跳中继网络通过引入中继节点，巧妙地解决了这些问题，成为提升网络性能、扩展服务范围和实现能源效率的关键手段。 本书的结构设计旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架。首先，我们将从理论基础出发，详细阐述多跳中继网络的基本概念、优势以及其在不同场景下的应用前景，例如广域覆盖、室内覆盖增强、固定移动融合以及灾难通信等。我们将解释中继节点在信号传输过程中扮演的角色，以及其如何通过优化路径选择和信号转发来克服障碍和延长通信距离。 随后，本书将重点剖析多跳中继网络的核心协议设计。我们将详细介绍目前主流的多跳中继协议，包括但不限于基于IEEE 802.16j标准的相关技术，以及其他重要的多跳中继协议族。内容将涵盖以下关键方面： 中继策略与模式： 深入分析不同类型的中继策略，如冻结转发（Store-and-Forward）、即时转发（Cut-through）以及更复杂的混合策略，并探讨其在时延、吞吐量和复杂度上的权衡。 链路建立与管理： 详细介绍节点发现、邻居关系建立、链路质量评估以及动态链路调整等机制，这些都是构建稳定可靠多跳网络的基础。 路由协议： 探讨适用于多跳网络的路由协议，包括但不限于动态源路由（DSR）、邻居发现协议（NDP）以及针对中继场景的优化路由算法。我们将分析其在发现、维护和选择最优路径方面的性能特点。 介质访问控制（MAC）协议： 重点分析多跳环境中高效的MAC协议设计，如利用时分多址（TDMA）或时分/频分复用（TDMA/OFDMA）的协同调度机制，以及如何避免隐藏节点问题和协调节点间的信道访问，以最大化网络吞吐量。 公平性与资源分配： 深入研究如何在多跳环境中实现用户间的公平性，以及如何有效地分配功率、带宽和时隙资源，以满足不同用户的服务质量（QoS）需求。 在掌握了基本原理和核心协议之后，本书将进一步深入探讨多跳中继网络的性能优化问题。我们将从多个维度进行分析和讨论： 覆盖扩展与连接性优化： 分析中继节点的部署策略、数量和位置对网络覆盖范围和终端连接性的影响，并提出相应的优化方法。 吞吐量与时延提升： 研究如何通过改进中继技术、调度算法和路由策略来提高网络的整体吞吐量，并降低端到端时延，以满足高带宽、低时延应用的需求。 能效优化： 探讨如何在多跳中继网络中实现更高的能源效率，包括功率控制、休眠唤醒机制以及能量收集技术等，这对于延长电池供电设备的使用寿命至关重要。 安全性与可靠性： 分析多跳环境中潜在的安全威胁，如窃听、拒绝服务攻击等，并介绍相应的安全机制，如加密、认证和访问控制。同时，探讨提高网络可靠性的方法，如链路冗余、故障检测与恢复。 移动性管理： 针对移动节点在多跳网络中的移动性问题，介绍相关的漫游、切换和连接保持机制，以确保移动用户在网络中的连续通信。 本书还将通过大量的仿真实验和案例分析，直观地展示各种技术和优化策略的实际效果。我们将使用业界主流的仿真工具，模拟不同网络场景下的性能表现，并提供详细的参数设置和结果解读，帮助读者理解理论知识在实际应用中的落地。 本书的读者对象广泛，包括但不限于： 通信工程、计算机科学与技术等相关专业的本科生和研究生： 为他们提供深入学习多跳中继网络理论知识的教材。 无线通信领域的研究人员： 为其提供前沿的研究方向和技术参考。 通信设备制造商、运营商和系统集成商的技术工程师： 为其在实际网络设计、部署和优化中提供宝贵的实践指导。 对下一代无线通信技术感兴趣的各界人士： 帮助他们理解多跳中继网络在构建未来智慧社会中的重要作用。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解多跳中继网络的运行机制，掌握设计和优化相关网络性能的关键技术，并为未来无线通信技术的发展奠定坚实的基础。

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说实话，我对那些动辄几百页、充斥着晦涩术语的专业书籍通常敬而远之，但这本书在可读性上却给了我一个惊喜。虽然主题是高度专业化的IEEE标准，但作者的叙事风格非常引人入胜，仿佛是在与一位经验丰富的行业专家进行一对一的深入交流。特别是关于中继网络在灾难恢复场景下的应用案例分析，那部分内容极具画面感。想象一下，在传统基础设施瘫痪时，部署几台低功耗的802.16j中继节点，迅速搭建起一个临时的通信网络，这种应用潜力被描述得非常到位。书中对能量效率（Energy Efficiency）的讨论也颇具前瞻性。在移动和分布式系统中，电池寿命是核心制约因素，作者不仅指出了现有方案的不足，还探讨了如何通过优化中继的休眠周期和数据转发策略来最大限度地延长网络生命力。这种将工程可行性、标准细节与实际应用场景紧密结合的写作手法，使得这本书不仅仅是一本技术参考手册，更像是一本关于如何利用前沿技术解决实际世界难题的“实战指南”。

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我一直关注着无线Mesh网络和自组织网络的发展动向，这本书聚焦的802.16j多跳中继恰恰是连接固定宽带接入和移动Ad-hoc网络的关键技术节点。与其他仅仅关注Mesh网络路由协议的书籍不同，这本书的独特价值在于它紧紧围绕着一个成熟的、已标准化的接入技术框架——802.16e（WiMAX）——进行扩展和深化。这为我们提供了一条从现有成熟技术平滑过渡到更高级别网络部署的清晰路径，避免了完全依赖尚未完全成熟的新兴协议。我特别欣赏书中对“时间同步和精确调度”在保证多跳链路稳定传输中的核心作用的强调。在缺乏集中式时钟控制的分布式环境中，如何精确地协调上行和下行时隙，以避免中继节点过早或过晚地接收/发送数据，是决定网络性能的成败关键。书中对此类底层同步机制的复杂性进行了细致的入微的描绘，这对于任何试图构建高可靠性、高吞吐量中继系统的工程师来说，都是至关重要的知识财富，这本书的参考价值远远超过了一本标准的“技术手册”范畴。

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这本关于IEEE 802.16j多跳中继的专著，坦率地说，对于我这个资深无线通信工程师来说，简直是一剂强心针。我在实际部署WiMAX网络时，遇到的最大瓶颈之一就是覆盖范围的限制以及在复杂城市峡谷环境下的信号衰减问题。过去，我们不得不依赖昂贵且维护成本高昂的宏基站，或者勉强接受性能下降的单跳解决方案。这本书的出现，如同一盏明灯，照亮了通过引入中继技术来优化网络拓扑的可能性。我尤其欣赏作者对中继节点的选择标准和部署策略的深入剖析。书中详细阐述了如何根据地形、障碍物密度和预期的用户密度来确定最佳的中继放置位置，这远比教科书上那种理想化的几何模型要来得实用和贴近实战。特别是关于中继协议栈中物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）交互的章节，作者并没有停留在理论推导，而是结合实际的性能指标，比如端到端延迟和吞吐量的提升幅度进行了量化分析。这种注重实践的写作方式，让我在阅读过程中，能够清晰地将书中的理论框架与我日常工作中遇到的具体挑战建立起联系，无疑极大地提升了我解决实际问题的能力。我期待能尽快将书中学到的那些关于自适应调制编码方案在多跳场景下的优化思路应用到我们下一轮的网络升级规划中去。

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从一个侧重于网络架构和标准化研究的角度来看，这本书的价值主要体现在它对802.16j标准族系中，特别是在资源调度和接口定义方面的细致梳理。现行的无线接入技术标准浩如烟海，但真正能将物理层的能力与上层网络功能深度融合的技术文档往往非常稀缺。这本书成功地填补了这一空白，它不仅仅是对IEEE官方文档的简单复述，而是对标准背后的设计哲学进行了深刻的解读。例如，书中对“透明中继”与“非透明中继”模式在控制信道开销上的对比分析，我印象非常深刻。透明中继虽然简化了核心网的配置，但其对中继节点处理能力的要求和对频谱效率的影响，在书中被剖析得淋漓尽致，使得读者能够基于清晰的成本效益权衡做出决策。此外，作者对多址接入问题的处理也颇具洞见，特别是在描述如何通过改进的竞争窗口和退避机制来有效缓解中继链路上的冲突，这对于维护网络的整体稳定性至关重要。总而言之，对于希望深入理解802.16j标准如何通过创新的MAC层机制来支撑复杂多跳拓扑的学者和高级工程师而言，这本书提供了无可替代的深度和广度。

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我最近刚完成研究生阶段的无线通信课程学习，正在寻找一本能够将课堂理论与前沿技术实践连接起来的书籍。《IEEE 802.16j Multi-hop Relay》这本书，对于我这样一个希望快速从理论走向应用的研究生来说，阅读体验是极其震撼的。书中的数学模型推导严谨，但绝不晦涩难懂，作者总能巧妙地在复杂的公式推导后，配上清晰的图示或实际案例来解释其物理意义。我特别欣赏它在阐述中继选择算法（Relay Selection Algorithm）时的清晰逻辑链条——从最初的邻居发现、信道质量评估，到最终基于QoS需求的路径确定，每一步都如同精密仪器一般运作。此外，书中对“跨层设计”思想的实践描述，让我对未来无线系统设计有了更宏大的视野。以往我们习惯于将各层协议割裂看待，而这本书展示了如何利用物理层反馈的信息来指导MAC层的调度决策，这种系统级的优化视角，正是当前下一代通信技术研发的热点所在。这本书不仅充实了我的专业知识储备，更重要的是，它激发了我对如何设计更智能、更具适应性的无线网络的兴趣。

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