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第1章　绪论 1

1.1　概述 2

1.1.1 引言 2

1.1.2 自组网与蜂窝网技术 4

1.1.3　无线网状网的特点 7

1.1.4　无线网状网应用分析 8

1.2　无线网状网结构 9

1.2.1 基础设施的网状网结构 10

1.2.2　客户机结构 10

1.2.3　混合式结构 11

1.3　无线网状网的标准化 12

1.3.1 个域网中的无线网状网IEEE 802.15.5 12

1.3.2　扩展无线局域网的IEEE 802.11s 13

1.3.3　WiMAX中的网状网 14

1.4　无线网状网典型解决方案 15

1.4.1　摩托罗拉公司解决方案 15

1.4.2　微软公司解决方案 15

1.4.3　北电无线Mesh解决方案 16

1.4.4　美国阿德里亚公司技术方案 16

参考文献 17

第2章 MAC层协议 19

2.1　IEEE 802.11 MAC层协议 20

2.1.1　IEEE 802.11 DCF 20

2.1.2　IEEE 802.11 PCF 22

2.1.3　隐藏终端与暴露终端问题 24

2.1.4　退避算法 25

2.2　IEEE 802.11s MAC层协议 27

2.2.1　WLAN Mesh概述 27

2.2.2　拓扑形成和邻居发现 29

2.2.3　网络互连 30

2.2.4　安全性 30

2.2.5　扩展的二层路由 30

2.2.6　增强MAC协议 32

2.2.7　省电模式 33

2.3　IEEE 802.16 Mesh网络 34

2.3.1　IEEE 802.16 Mesh概述 34

2.3.2　IEEE 802.16 Mesh帧结构 35

2.3.3　调度策略 38

2.3.4　网络接入与初始化 42

2.3.5　IEEE 802.16j简介 43

2.4　IEEE 802.15.5 MAC层协议 46

2.4.1　IEEE 802.15.5功能需求 46

2.4.2　IEEE 802.15.5的关键技术 47

2.4.3　IEEE 802.15 Mesh中的特殊问题 50

2.4.4　应用 50

2.5　无线网状网中的自适应速率控制 51

2.5.1　自动降速（ARF） 53

2.5.2　基于接收端的自适应速率（RBAR） 54

2.5.3　机遇式自适应速率（OAR） 58

参考文献 62

第3章　路由协议 65

3.1　概述 66

3.2　路由技术关键问题 66

3.3　无线网状网路由协议的衡量 67

3.4　先应式路由协议 68

3.4.1　DSDV 68

3.4.2　WRP路由协议 73

3.5　按需路由协议 79

3.5.1　AODV协议 80

3.5.2　DSR协议及其演进 88

3.6　其他路由协议 100

3.6.1 多速率路由协议 100

3.6.2　功率感知路由判据 102

参考文献 105

第4章　无线网状网性能分析 107

4.1 自组网容量分析 108

4.1.1　概述 108

4.1.2　Ad Hoc网络容量 109

4.1.3　有固定接入点的自组网容量 115

4.2　无线网状网容量分析 118

4.2.1　IEEE 802.11理论最大吞吐量 118

4.2.2 网状网节点吞吐量分析 121

4.2.3 小结 127

4.3　网络公平性 127

4.3.1 公平性问题的提出 127

4.3.2　影响网络公平性的因素 130

4.3.3　解决方案 132

参考文献 138

第5章　无线网状网跨层设计 141

5.1　跨层设计的背景 142

5.1.1　OSI的分层模型 142

5.1.2　无线网络中跨层设计的必要性 145

5.1.3　无线网状网中跨层设计的要求 145

5.1.4　跨层设计的局限性 147

5.1.5　跨层设计带来的问题 148

5.2　跨层设计的方法分类 149

5.3　跨层设计实例 152

5.3.1　跨层路由设计 152

5.3.2　跨层能量保护机制实例 155

参考文献 157

第6章 无线网状网中的QoS保证 158

6.1　无线网状网QoS保证概述 159

6.1.1　QoS的概念 159

6.1.2　Internet的QoS概述 159

6.1.3　无线网状网QoS保证的必要性及面临的挑战 160

6.2　无线网状网MAC层的QoS保证机制 162

6.2.1 IEEE 802.11中MAC层QoS保证的问题 162

6.2.2　IEEE 802.11e标准的QoS机制 163

6.2.3 IEEE 802.16的QoS机制 166

6.3　无线网状网的网络层的QoS保证机制 177

6.3.1 无线网状网QoS路由机制面临的问题 177

6.3.2　无线网状网的QoS路由保证策略 178

6.3.3　无线网状网QoS路由协议举例 178

6.4　无线网状网的QoS保证模型 188

6.4.1 INSIGNIA 189

6.4.2　FQMM 192

6.4.3　SWAN 194

参考文献 197

第7章 自组网与蜂窝网的整合 199

7.1　概述 200

7.2　多跳无线接入蜂窝网 203

7.3　机会驱动多址接入（ODMA） 204

7.3.1 ODMA的概念 204

7.3.2　ODMA基础结构配置 205

7.4　iCAR系统 207

7.5　MADF系统 210

7.5.1 基本思想 210

7.5.2　系统操作 211

7.6　多跳中继协作MIMO 211

7.6.1 协作MIMO的基本概念 211

7.6.2　协作MIMO的传输方式 212

参考文献 214

第8章 无线网状网中的多信道技术 215

8.1　信道分配策略 216

8.2　多信道带来的问题 218

8.3　多信道MAC协议 219

8.4 IEEE 801.11s中WLAN网状网的多信道 222

8.4.1　射频信道接口和单一信道图 222

8.4.2　公共信道框架 223

8.4.3　公共信道选择 224

8.5　基于IEEE 802.11的多信道无线网状网体系结构与算法Hyacinth 225

8.5.1　Hyacinth体系结构介绍 225

8.5.2　Hyacinth模型中的路由算法和信道分配 226

参考文献 230

第9章　无线网状网仿真设计 232

9.1　NS-2网络仿真器 233

9.1.1　NS-2介绍 233

9.1.2　NS-2仿真原理 237

9.1.3　NS-2的扩展：添加新协议 240

9.2　增强型网络仿真器TeNS 242

9.2.1　TeNS对NS-2的改进 242

9.2.2　TeNS分析 243

9.2.3　TeNS实例（信道间干扰） 246

9.3　仿真分析需要的相关工具 248

9.3.1　数据处理工具gawk 248

9.3.2　数据处理工具perl 252

9.3.3　图形绘制工具gnuplot 256

9.3.4　图形绘制工具xgraph 262

9.3.5　程序调试工具gdb 265

9.4　MESH仿真实例 267

9.4.1 MESH仿真实例：吞吐量分析 267

9.4.2　MESH仿真实例：AODV路由协议 273

9.4.3　MESH仿真实例：BEB及MILD退避算法 276

9.4.4　MESH仿真实例：自适应调制 280

参考文献 285

附录A　缩略语 287