無(wú)線Ad Hoc 和傳感器網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議、性能及控制
定 價(jià)：99 元
叢書名：國(guó)際信息工程先進(jìn)技術(shù)譯叢
- 作者：[美]賈甘納坦·沙蘭加班尼（Jagannathan Sarangapani)
- 出版時(shí)間：2015/11/20
- ISBN：9787111499589
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TN929.5
- 頁(yè)碼：368
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書面向數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信領(lǐng)域的初學(xué)者介紹了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信的基本概念，在此基礎(chǔ)上分析討論了ATM網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等網(wǎng)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及RFID網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量控制的基本問(wèn)題、方法和技術(shù)，具體包括網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制、接入允許控制以及功率控制，同時(shí)包括網(wǎng)絡(luò)的MAC技術(shù)和路由技術(shù)。比較全面地介紹了各種網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)技術(shù)，提供了作者獨(dú)有的相關(guān)研究成果。另外，書中給出了大量第一手的參考文獻(xiàn)，對(duì)讀者閱讀理解會(huì)起到直接的幫助。
本書可供通信、電子及計(jì)算機(jī)及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員、工程技術(shù)人員以及高年級(jí)本科生和研究生學(xué)習(xí)參考。
本書從動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的角度來(lái)觀察網(wǎng)絡(luò)，基于系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析，將網(wǎng)絡(luò)的輸入作為系統(tǒng)的擾動(dòng)，應(yīng)用李雅普諾夫方法來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)的性能，其具體分析的方法和過(guò)程是令人感興趣的。這種分析角度和方法對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信專業(yè)的研究人員來(lái)說(shuō)是值得借鑒和參考的。尤其值得注意的是，在對(duì)相同問(wèn)題在不同網(wǎng)絡(luò)中的分析討論時(shí)，本書從動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的角度展示了將在一種網(wǎng)絡(luò)中的解決方法推廣、改進(jìn)、應(yīng)用到另一種網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程和方法。這客觀上說(shuō)明了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心問(wèn)題是相同的，只是在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和條件下，問(wèn)題的體現(xiàn)和限制不同。同時(shí)應(yīng)指出的是，網(wǎng)絡(luò)通信是目前迅速發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域，不可能苛求書籍中介紹的具體技術(shù)當(dāng)前依然是**的，但其中對(duì)問(wèn)題本身的分析和解決問(wèn)題的角度、思路和方法的選取，在問(wèn)題解決之前是有參考價(jià)值和借鑒意義的。顯然分組交換的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是有線還是無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)質(zhì)量控制依然存在大量問(wèn)題有待解決。為更好地理解本書內(nèi)容，讀者需要一定的系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)，書中對(duì)此給出了豐富的參考書籍。
譯者序
作者獻(xiàn)辭
原書前言
第1章網(wǎng)絡(luò)背景1
1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1
1.1.1集成服務(wù)(Intserv)3
1.1.2區(qū)分服務(wù)(Diffserv)4
1.1.3多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)5
1.1.4Internet和ATM網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)5
1.2QoS控制6
1.2.1接入允許控制7
1.2.2業(yè)務(wù)訪問(wèn)控制7
1.2.3分組調(diào)度7
1.2.4緩存管理8
1.2.5流量和擁塞控制8
1.2.6QoS路由8
1.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述9
1.3.1蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)9
1.3.2信道分配17
1.3.3切換策略17
1.3.4近遠(yuǎn)問(wèn)題17
1.3.5CDMA功率控制18
1.4移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)(MANET)18
1.4.1IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)19
1.4.2IEEE 802.11物理層規(guī)范19
1.4.3IEEE 802.11版本20
1.4.4IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)類型20
1.4.5IEEE 802.11 MAC協(xié)議21
1.4.6功率控制方案和協(xié)議的必要性23
1.4.7網(wǎng)絡(luò)仿真器24
1.4.8應(yīng)用NS實(shí)現(xiàn)MAC 802.11的功率控制25
1.5無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)27
1.5.1相關(guān)研究31
1.5.2IEEE 1451和智能傳感器31
1.5.3智能環(huán)境中的傳感器32
1.5.4商用無(wú)線傳感器系統(tǒng)32
1.5.5自組織和定位33
1.6總結(jié)34
參考文獻(xiàn)34
第2章背景知識(shí)36
2.1動(dòng)態(tài)系統(tǒng)36
2.1.1離散時(shí)間系統(tǒng)36
2.1.2Brunovsky范式37
2.1.3線性系統(tǒng)38
2.2數(shù)學(xué)基礎(chǔ)39
2.2.1矢量和矩陣范數(shù)39
2.2.2連續(xù)性和函數(shù)范數(shù)41
2.3動(dòng)態(tài)系統(tǒng)特性42
2.3.1漸進(jìn)穩(wěn)定性42
2.3.2李雅普諾夫穩(wěn)定性42
2.3.3有界性43
2.3.4關(guān)于自治系統(tǒng)和線性系統(tǒng)的說(shuō)明43
2.4非線性穩(wěn)定性分析和控制設(shè)計(jì)44
2.4.1自治系統(tǒng)的李雅普諾夫分析44
2.4.2應(yīng)用李雅普諾夫技術(shù)設(shè)計(jì)控制器47
2.4.3線性系統(tǒng)的李雅普諾夫分析和控制器設(shè)計(jì)48
2.4.4穩(wěn)定性分析48
2.4.5LTI反饋控制器的李雅普諾夫設(shè)計(jì)49
2.4.6非自治系統(tǒng)的李雅普諾夫分析50
2.4.7李雅普諾夫方法擴(kuò)展和有界穩(wěn)定性51
參考文獻(xiàn)53
習(xí)題54
第3章ATM網(wǎng)絡(luò)和Internet中的擁塞控制56
3.1ATM網(wǎng)絡(luò)擁塞控制56
3.2背景58
3.2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和逼近性質(zhì)58
3.2.2系統(tǒng)穩(wěn)定性59
3.2.3網(wǎng)絡(luò)建模59
3.3ATM網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)速率控制設(shè)計(jì)62
3.3.1控制器結(jié)構(gòu)63
3.3.2權(quán)重更新64
3.3.3仿真案例65
3.4Internet端到端擁塞控制器設(shè)計(jì)77
3.4.1網(wǎng)絡(luò)模型79
3.4.2端到端擁塞控制方案81
3.5仿真實(shí)現(xiàn)85
3.5.1NS2實(shí)現(xiàn)85
3.5.2開(kāi)銷分析87
3.5.3實(shí)現(xiàn)的一般性討論88
3.6仿真結(jié)果88
3.6.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)信源88
3.6.2NewReno TCP方法88
3.6.3性能指標(biāo)89
3.6.4仿真方案89
3.6.5結(jié)果討論98
3.7總結(jié)和結(jié)論98
參考文獻(xiàn)99
習(xí)題101
附錄3.A102
第4章高速網(wǎng)絡(luò)接入允許控制器設(shè)計(jì)：混合系統(tǒng)方法104
4.1引言104
4.2網(wǎng)絡(luò)模型106
4.3自適應(yīng)業(yè)務(wù)估計(jì)器設(shè)計(jì)109
4.3.1估計(jì)器的結(jié)構(gòu)109
4.3.2確保型估計(jì)的權(quán)重更新110
4.4帶寬估計(jì)、分配和可用容量確定111
4.5接入允許控制113
4.6仿真結(jié)果116
4.6.1自適應(yīng)估計(jì)器模型116
4.6.2網(wǎng)絡(luò)模型117
4.6.3業(yè)務(wù)信源117
4.6.4仿真舉例118
4.7結(jié)論122
參考文獻(xiàn)123
習(xí)題124
附錄4.A124
第5章無(wú)線蜂窩和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)分布式功率控制127
5.1引言128
5.2存在路徑損耗時(shí)的分布式功率控制129
5.2.1Bambos功率控制方案130
5.2.2受限的二階功率控制131
5.2.3基于狀態(tài)空間的控制設(shè)計(jì)131
5.2.4分布式功率控制：蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用136
5.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用戶接入允許控制145
5.3.1帶有活動(dòng)鏈路保護(hù)和接入允許控制的DPC148
5.3.2DPC/ALP和接入允許控制器的算法149
5.4衰減信道中的分布式功率控制154
5.4.1無(wú)線信道的不確定性155
5.4.2分布式功率控制方案研究156
5.5結(jié)論169
參考文獻(xiàn)169
習(xí)題170
第6章無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)分布式功率控制和速率調(diào)整172
6.1DPC簡(jiǎn)介172
6.2信道不確定性174
6.2.1信干比174
6.2.2存在不確定性的無(wú)線信道模型174
6.3分布式自適應(yīng)功率控制175
6.4DPC實(shí)現(xiàn)176
6.4.1DPC反饋177
6.4.2802.11類型的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的DPC算法177
6.4.3重傳和功率重置177
6.4.4DPC算法178
6.5功率控制MAC協(xié)議179
6.5.1隱藏終端問(wèn)題179
6.5.2協(xié)議設(shè)計(jì)181
6.5.3信道利用率181
6.5.4競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間182
6.5.5開(kāi)銷分析182
6.5.6NS2實(shí)現(xiàn)183
6.6仿真參數(shù)184
6.7速率調(diào)整的相關(guān)基礎(chǔ)187
6.7.1速率調(diào)整189
6.7.2協(xié)議比較190
6.8啟發(fā)式速率調(diào)整191
6.8.1概述192
6.8.2信道狀態(tài)的估計(jì)193
6.8.3最大可用速率193
6.8.4最小可用速率194
6.8.5克服擁塞的調(diào)制速率196
6.8.6基于速率的功率選擇197
6.8.7退避機(jī)制197
6.8.8MAC協(xié)議設(shè)計(jì)198
6.9基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的速率調(diào)整198
6.9.1緩存占用狀態(tài)方程199
6.9.2代價(jià)函數(shù)199
6.9.3黎卡提方程201
6.9.4選擇調(diào)制的附加條件202
6.9.5實(shí)現(xiàn)考慮203
6.10仿真結(jié)果203
6.10.1單跳拓?fù)?04
6.10.2兩跳拓?fù)?04
6.10.3包含50個(gè)節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)拓?fù)?06
6.10.4兩跳結(jié)果206
6.11DPC的硬件實(shí)現(xiàn)208
6.11.1硬件結(jié)構(gòu)210
6.11.2軟件結(jié)構(gòu)212
6.11.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果214
6.11.4慢變干擾215
6.11.5緩慢更新的突變信道216
6.11.6快速更新的突變信道218
6.12結(jié)論220
參考文獻(xiàn)220
習(xí)題222
第7章無(wú)線Ad Hoc和傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式公平調(diào)度225
7.1公平調(diào)度和服務(wù)質(zhì)量225
7.2加權(quán)公平準(zhǔn)則226
7.3自適應(yīng)和分布式公平調(diào)度227
7.3.1波動(dòng)受限和指數(shù)界波動(dòng)227
7.3.2公平性協(xié)議開(kāi)發(fā)228
7.3.3公平性保證230
7.3.4吞吐量保證234
7.3.5時(shí)延保證235
7.3.6開(kāi)銷分析238
7.4性能評(píng)估239
7.5硬件實(shí)現(xiàn)247
7.5.1UMR節(jié)點(diǎn)說(shuō)明248
7.5.2傳感器節(jié)點(diǎn)硬件248
7.5.3G4SSN功能249
7.5.4硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)果249
7.5.5傳感器節(jié)點(diǎn)的未來(lái)方向251
7.6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量敏感MAC協(xié)議251
7.6.1休眠模式253
7.6.2帶休眠模式的ADFC255
7.6.3能量敏感MAC協(xié)議257
7.6.4仿真258
7.7結(jié)論263
參考文獻(xiàn)263
習(xí)題265
第8章無(wú)線Ad Hoc和傳感器網(wǎng)絡(luò)最佳能量和延時(shí)路由266
8.1無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由267
8.2最佳鏈路狀態(tài)路由（OLSR）協(xié)議268
8.3最佳能量時(shí)延路由（OEDR）協(xié)議270
8.3.1鄰居檢測(cè)和能量時(shí)延測(cè)度計(jì)算270
8.3.2多點(diǎn)中繼（MPR）選擇271
8.3.3MPR和能量時(shí)延信息聲明273
8.3.4路由表的計(jì)算274
8.3.5OEDR協(xié)議總結(jié)276
8.4OEDR的最優(yōu)化分析277
8.5性能評(píng)估279
8.6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由285
8.7應(yīng)用子網(wǎng)協(xié)議自組織287
8.8最佳能量時(shí)延子網(wǎng)路由（OEDSR）協(xié)議289
8.8.1最佳中繼節(jié)點(diǎn)選擇289
8.8.2中繼節(jié)點(diǎn)選擇算法292
8.8.3OEDSR優(yōu)化分析295
8.9性能評(píng)估297
8.10OEDSR實(shí)現(xiàn)313
8.10.1硬件實(shí)現(xiàn)說(shuō)明314
8.10.2軟件結(jié)構(gòu)315
8.11性能評(píng)估317
8.11.1實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景說(shuō)明318
8.11.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果318
8.11.3未來(lái)的工作320
8.12結(jié)論320
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