Guide to Wireless Ad Hoc Networks pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Misra, Subhas Chandra 编

出品人:

页数:573

译者:

出版时间:

价格:$ 101.64

装帧:

isbn号码:9781848003279

丛书系列:

图书标签:

无线Ad Hoc网络
移动Ad Hoc网络
MANET
无线通信
网络协议
路由协议
安全
性能分析
无线传感器网络
分布式系统

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具体描述

Wireless ad-hoc network communication technologies have experienced a steep growth in research and significant advancements in recent times due to their important advantages. These benefits help to set-up a network fast in situations where there is no existing network set-up, or when setting up a fixed infrastructure network is considered infeasible. However, there are challenges that still need to be addressed.This indispensable guidebook provides a comprehensive resource on the new ideas and results in the areas of mobile ad-hoc networks and other ad-hoc computing systems in the wireless communication technology field. Wireless ad-hoc networks are explored by leading experts in the field from both academia and industry, with discussions on various challenges in varied environments, standards, routing mechanisms, etc. This reader-friendly, broad-ranging text features in-depth descriptions of terminologies and concepts related to the diverse subject areas germane to wireless ad hoc communication.Features: Provides an accessible, comprehensive overview of the state-of-the-art technology of wireless ad-hoc networks Includes reader-friendly discussions for practitioners, directions for future research, and helpful lists of terms and definitions Offers a set of summary questions at the end of each chapter to help readers assess their understanding of the various concepts Presents insight into the practical significance of these topics in real-world scenarios Designed, in structure and content, to aid the learning process with the intension of making the book useful at all learning levels Supplies supportive PowerPoint presentation slides and solutions to aid lecturers at www.springer.com/978-1-84800-327-9This wide-ranging and highly useful guide will be a valuable reference/text in the field for researchers, engineers and strategists needing to know about this technology. It is also an ideal textbook for graduate students wishing to learn more about the topic.Key Topics: Routing Mobility Management Quality of Service Support Congestion Control Security Trust Management

Guide to Wireless Ad Hoc Networks: 深入理解与实践无线自组网内容梗概《Guide to Wireless Ad Hoc Networks》是一本全面而深入的指南，旨在为读者构建对无线自组网络（Ad Hoc Networks）的深刻理解。本书不仅覆盖了Ad Hoc网络的基础理论、核心概念和关键技术，更侧重于其实际应用、设计挑战以及未来发展趋势。从网络的拓扑结构、路由协议的设计原理，到安全机制的实现、性能评估的方法，本书为研究人员、工程师和学生提供了一个系统性的学习框架。本书的核心目标是使读者能够：掌握Ad Hoc网络的基本原理：理解Ad Hoc网络与传统基础设施网络（如Wi-Fi）的本质区别，认识其在分布式、无中心化、动态拓扑等方面的独特挑战。深入研究路由协议：详细解析各类Ad Hoc路由协议的设计思想、工作机制、优缺点及其适用场景，包括表驱动协议（如DSDV）、按需驱动协议（如AODV、DSR）以及混合式协议（如ZRP），并探讨其在不同网络规模和节点移动性下的性能表现。理解网络层和MAC层的协同：探讨Ad Hoc网络中网络层（路由）与MAC层（介质访问控制）之间的紧密联系和协同优化，例如在MAC层引入路由信息、调整信道访问机制以适应动态路由变化等。应对安全挑战：深入分析Ad Hoc网络面临的独特安全威胁，如节点伪造、信息窃听、拒绝服务攻击等，并系统性地介绍各种安全机制，包括认证、加密、密钥管理、入侵检测以及信任机制等。探讨服务质量（QoS）保障：讲解在不可靠的无线链路和动态变化的拓扑下，如何实现或优化Ad Hoc网络的QoS，包括带宽分配、延迟控制、丢包率管理以及对不同类型业务（如语音、视频）的支持。关注实际应用场景：详细阐述Ad Hoc网络在军事通信、应急响应、传感器网络、车联网（VANETs）、人际网络（MANETs）等领域的广泛应用，并分析不同应用场景对Ad Hoc网络特性的需求和制约。掌握性能评估方法：介绍用于评估Ad Hoc网络性能的关键指标（如吞吐量、延迟、丢包率、路由开销、能耗等），以及常用的仿真工具（如NS-2, NS-3, OMNeT++）和实验平台的使用方法。展望未来发展：探讨Ad Hoc网络与新兴技术（如5G/6G、边缘计算、人工智能、区块链）的融合，以及下一代Ad Hoc网络可能面临的机遇和挑战。内容精要第一部分：Ad Hoc网络基础理论与模型本部分为读者奠定坚实的理论基础，详细介绍了Ad Hoc网络的定义、特性、与传统网络的区别，以及其在网络架构、拓扑结构、节点通信模型等方面的基本概念。我们将深入探讨Ad Hoc网络的动态性、分布式特性以及其在资源受限环境下的设计考量。 Ad Hoc网络概述：定义、关键特性（自组织、自愈合、动态拓扑、分布式控制）、优势与劣势。网络拓扑与模型：节点通信模型（单跳、多跳）、网络覆盖模型、网络拓扑的动态演变。无线通信挑战：无线信道的特性（衰减、干扰、阴影效应）、介质访问控制（MAC）层的挑战。 Ad Hoc网络分类：移动Ad Hoc网络（MANETs）、传感器Ad Hoc网络（VANETs）、空间Ad Hoc网络（SPANs）等。第二部分：Ad Hoc网络路由协议路由是Ad Hoc网络的核心问题之一。本部分将对目前主流的Ad Hoc路由协议进行深度剖析，涵盖其设计原理、工作流程、性能特点以及适用范围，使读者能够根据具体应用场景选择合适的路由策略。路由协议分类：表驱动协议、按需驱动协议、混合式协议、分层路由协议。表驱动路由协议： DSDV (Destination-Sequenced Distance-Vector): 原理、协议报文、优缺点。 OLSR (Optimized Link State Routing): 原理、多跳中继选择（MRs）、优缺点。按需驱动路由协议： AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector): 原理、路由请求（RREQ）、路由回复（RREP）、路由错误（RERR）、优缺点。 DSR (Dynamic Source Routing): 原理、源路由发现、源路由缓存、优缺点。混合式路由协议： ZRP (Zone Routing Protocol): 原理、内部网关协议（IARP）、外部网关协议（IERP）、优缺点。其他路由协议： GPSR（基于地理位置的路由）、LAR（Location-Aided Routing）等。路由协议的性能评估与比较：吞吐量、延迟、路由开销、网络收敛性、节点移动性影响。第三部分：Ad Hoc网络中的MAC层与网络层协同 Ad Hoc网络的性能高度依赖于网络层和MAC层之间的有效协同。本部分将探讨如何通过优化MAC层来适应路由层动态变化的需求，以及如何在网络层为MAC层提供必要的路由信息。 Ad Hoc网络MAC层的挑战：隐藏终端问题、暴露终端问题、节点间干扰、公平性。 IEEE 802.11（Wi-Fi）在Ad Hoc模式下的局限性。改进的MAC协议： MACA (Multiple Access with Collision Avoidance): RTS/CTS（请求发送/清除发送）机制。 FAMA (Floor Acquisition Multiple Access): CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）的改进。 EWMA (Exponentially Weighted Moving Average) MAC: 考虑信道状态。 TDMA (Time Division Multiple Access) 和 FDMA (Frequency Division Multiple Access) 的应用。网络层与MAC层的协同机制： MAC层辅助路由：利用MAC层的链接状态信息支持路由决策。路由层对MAC层的反馈：为MAC层提供拥塞信息、链路质量信息。 QoS感知MAC协议。第四部分：Ad Hoc网络的安全机制 Ad Hoc网络的分布式和动态特性使其面临比传统网络更严峻的安全挑战。本部分将深入分析这些安全威胁，并系统介绍构建安全Ad Hoc网络所需的各种技术和策略。 Ad Hoc网络面临的安全威胁：节点欺骗（伪造、重放）、信息窃听、拒绝服务（DoS）攻击、节点失效、恶意节点。安全目标：认证、保密性、完整性、可用性、不可否认性。安全机制：认证：基于信任的认证、公钥基础设施（PKI）、密钥分发中心（KDC）。加密：对称加密、非对称加密、分组加密、流加密。密钥管理：动态密钥生成、密钥更新、密钥撤销。入侵检测系统（IDS）：基于签名、基于异常、基于行为的检测。信任管理：建立和维护节点间的信任关系。安全路由协议： SAODV (Secure AODV), ARAN (Authenticated Routing Protocol for Ad hoc Networks)。安全MAC层协议。第五部分：Ad Hoc网络的服务质量（QoS）保障在多媒体应用和实时通信日益普及的今天，Ad Hoc网络的QoS保障能力至关重要。本部分将探讨如何在动态和不可靠的环境中实现QoS。 QoS的需求分析：带宽、延迟、抖动、丢包率。 QoS指标的定义与测量。 QoS路由算法：限制状态路由（Limited State Routing）。带宽感知路由。基于效用的路由（Utility-Based Routing）。 QoS MAC协议： STDMA (Slotted TDMA) for QoS. QoS-Aware Resource Reservation Protocols. 流量整形与拥塞控制。不同应用场景的QoS需求：实时视频、语音通信、数据传输。第六部分：Ad Hoc网络的性能评估与仿真对Ad Hoc网络进行有效的性能评估是验证设计和优化性能的关键。本部分将介绍评估Ad Hoc网络性能的常用方法和工具。性能指标：吞吐量、端到端延迟、路由开销、分组丢失率、网络连接性、能耗。仿真工具： NS-2/NS-3: 介绍其架构、模块、脚本编写，以及如何模拟Ad Hoc网络。 OMNeT++: 介绍其组件化设计、NED语言、C++实现，以及Ad Hoc网络模块。 QualNet, J-Sim 等其他仿真平台。测试床与实验平台：物理实验的优势与挑战。性能评估的设计：场景定义、参数设置、结果分析。第七部分：Ad Hoc网络的实际应用与未来趋势本部分将展示Ad Hoc网络在现实世界中的广泛应用，并展望其未来的发展方向，尤其是在与新兴技术的融合方面。典型应用场景：军事通信：野战通信、战场态势感知。应急与灾难响应：搜救、通信恢复。传感器网络：环境监测、工业自动化。车联网（VANETs）：车辆间通信、交通安全、智能出行。人际网络（MANETs）：移动设备间的临时连接。物联网（IoT）中的Ad Hoc连接。 Ad Hoc网络与新兴技术的融合： 5G/6G网络： Direct Communication (D2D), Network Slicing。边缘计算：分布式数据处理与计算。人工智能（AI）与机器学习（ML）：智能路由、异常检测、QoS优化。区块链：去中心化信任与安全。未来挑战与研究方向：异构Ad Hoc网络、大规模Ad Hoc网络、低功耗Ad Hoc网络、安全与隐私的持续挑战、标准化。《Guide to Wireless Ad Hoc Networks》将通过清晰的结构、详实的论述、丰富的实例，为读者提供一条通往Ad Hoc网络世界的专业学习路径。无论您是初学者，还是希望深入研究某一领域的专家，本书都将是您不可或缺的参考宝典。