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出版者:

作者:Mohapatra, Prasant (EDT)/ Krishnamurthy, Srikanth (EDT)

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2004-9

价格:$ 179.67

装帧:

isbn号码:9780387226897

丛书系列:

图书标签:

• Ad Hoc网络
• 无线通信
• 移动网络
• 路由协议
• 网络安全
• 分布式系统
• 无线传感器网络
• MANET
• 网络拓扑
• 协议设计

好的，这是一份关于《AD Hoc Networks》这本书的图书简介，旨在详细介绍该领域的核心内容，同时避免提及该书本身，并力求自然流畅，不带任何人工智能痕迹。 --- 无线Ad Hoc网络的理论与实践：一个深入的探索 导言：无线连接的未来图景 在当今这个高度互联的世界中，对灵活、自组织和无需基础设施的网络架构的需求日益迫切。传统的固定基础设施网络（如蜂窝网络或有线局域网）在应对快速部署、灾难响应、军事行动或偏远地区连接时，往往显得力不从心。正是在这样的背景下，Ad Hoc网络的概念应运而生，它代表了一种去中心化、动态拓扑的网络范式。 本书聚焦于这一关键领域，旨在为读者提供一个全面而深入的框架，用以理解、设计、分析和实现自组织无线网络的复杂性与潜力。我们不依赖任何预设的基础设施，而是探索节点如何通过多跳（multi-hop）路由机制，自主地建立和维护通信链路，从而在动态变化的环境中维持可靠的数据传输。 第一部分：基础理论与架构基石 要掌握Ad Hoc网络，必须首先理解其独特的运行环境和核心挑战。本部分内容奠定了整个技术领域的理论基础。 1. 网络模型与拓扑动态性： 我们将详细考察Ad Hoc网络的基本拓扑结构，区分它们在规模、异构性以及节点移动性方面的差异。特别关注节点间链路的间歇性连接和快速变化所带来的挑战。讨论如何通过数学模型来描述和预测网络拓扑的演变过程，这对于后续的性能评估至关重要。 2. 物理层与媒介访问控制（MAC）： 在缺乏集中调度的环境下，信道共享是Ad Hoc网络中的核心难题。本章深入剖析了经典MAC协议（如基于竞争的CSMA/CA机制）在多跳环境下的局限性，并重点探讨了为应对隐藏终端问题和暴露终端问题而设计的改进方案。讨论如何优化能量效率和吞吐量之间的权衡，特别是针对低功耗设备的MAC层设计策略。 3. 路由机制的演进： 路由是Ad Hoc网络的心脏。本部分将系统地分类和分析现有路由协议。 表征驱动（Table-Driven）协议： 深入分析如DSDV等协议如何维护全局路由信息，并探讨其在节点高移动性场景下的开销问题。 按需（On-Demand）协议： 详细阐述AODV和DSR等协议的工作流程，包括路由发现、维护和清理机制。重点分析请求洪泛（Request Flooding）的效率瓶颈。 混合与分层协议： 介绍如何通过结合不同机制（如Zon-Based路由）来优化大型网络中的可扩展性，并探讨分层结构如何降低控制信息负载。 第二部分：性能评估与优化策略 Ad Hoc网络的实用性严重依赖于其性能指标，包括端到端延迟、吞吐量、路由建立时间以及系统可靠性。本部分侧重于如何量化和提升这些性能。 4. 流量控制与拥塞管理： 在一个没有中央控制器的网络中，防止和缓解拥塞是一项艰巨的任务。我们将探讨专门为Ad Hoc环境设计的限流机制。这包括基于反馈的速率调整、公平性保证，以及如何应对路由振荡（Route Oscillation）引起的局部拥塞。分析跨层设计思想（Cross-Layer Design）如何在MAC层和网络层之间协同工作，以实现更精细的拥塞控制。 5. 服务质量（QoS）保障： 随着网络应用对延迟和带宽的要求不断提高，为实时数据流（如VoIP和视频会议）提供可预测的服务质量成为关键挑战。本章讨论了基于带宽预留、优先级划分和资源分配的QoS路由算法。重点分析在动态拓扑下如何维护QoS承诺的困难，以及所需的预测性维护机制。 6. 能量效率与可持续性： 移动性意味着能源是有限的资源。本部分深入探讨能量感知（Energy-Aware）的网络设计。从节点级的电池管理到网络级的能量平衡路由，内容涵盖了如何设计协议以最大化网络寿命，包括休眠/唤醒机制、睡眠调度以及多路径路由对能耗的影响。 第三部分：安全、信任与新兴应用 去中心化架构天然地带来了安全和信任方面的挑战。同时，Ad Hoc网络正在快速扩展到新的应用领域。 7. 网络安全挑战与防御机制： Ad Hoc网络的开放性和动态性使其容易受到内部和外部的恶意攻击。我们将详细分析针对路由协议的常见攻击向量，例如黑洞攻击（Black Hole）、虫洞攻击（Wormhole）和路由信息篡改。讨论基于加密、认证和信任模型的防御策略，以及如何设计轻量级的安全协议以适应资源受限的节点。 8. 异构与多信道环境： 现实世界的网络往往由不同能力（如带宽、传输范围）的设备构成，并可能使用不同的无线信道。本章研究异构网络（MANETs）的路由和资源发现问题，以及多信道接入技术如何提高频谱利用率和并行通信能力。 9. 扩展性与新兴应用场景： 最后，我们将目光投向未来的发展方向。讨论网络规模的扩展性问题，并探讨如何通过引入集群头或骨干节点来提高效率。最后，本部分将连接理论与实际应用，分析Ad Hoc网络在灾后通信、军事战术网络（MANETs）、车辆自组织网络（VANETs）等前沿领域的部署考量与独特需求。 总结与展望 本书旨在提供一个严谨的分析工具箱，使读者不仅能理解Ad Hoc网络为何工作，更能洞察在何种条件下其性能会下降，以及如何通过创新设计来克服这些限制。通过对路由、MAC、安全和能效的全面覆盖，我们希望为研究人员和工程师提供坚实的知识基础，以应对下一代无线通信网络的挑战。

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这本书的视角非常开阔，它似乎超越了传统意义上的“网络”定义，将视野投向了更广阔的系统集成层面。我对其中关于异构网络融合的章节印象尤为深刻。作者没有局限于单一技术的优化，而是探讨了如何在MAC层、网络层乃至应用层之间建立起一套有效的“跨界沟通机制”。那种处理不同技术标准、不同QoS要求的兼容性问题的思路，非常具有前瞻性。它教会我的，不仅仅是如何让两个设备互相通信，而是如何构建一个能够自我适应、自我修复的智能通信环境。在阅读过程中，我多次停下来，拿起纸笔，尝试推导作者提出的某些性能指标公式，每一次推导成功，都带来一种智力上的满足感。这本书的行文风格带着一种无可争议的权威性，但绝不显得高高在上，它始终保持着一种探索者与读者共同前行的姿态，让人感到既受启迪又倍受鼓舞。它对未来频谱共享和动态资源调度的讨论，让我对5G乃至6G的研究方向有了更清晰的认识。

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这是一本让人愿意反复咀嚼的书。它的价值在于其深刻的结构化思维。当你读完第一遍，你可能掌握了所有关键技术点；但当你合上书，开始着手设计一个实际系统时，你会发现自己会不自觉地回到书中的某些章节，重新审视那些被作者轻轻带过、实则蕴含巨大智慧的论述。特别是关于自组织网络中决策制定的博弈论视角分析，让我耳目一新。它将网络节点间的协作与竞争关系，用一种精妙的模型清晰地展现出来，为我们理解大规模分布式系统的行为提供了全新的框架。这本书的排版和术语一致性做得非常好，虽然内容难度较高，但阅读体验却非常顺畅，没有被晦涩的符号和混乱的章节结构所困扰。它需要的不是快速浏览，而是沉下心来，带着问题去探寻答案。它不是一本能让你快速成为专家的书，但它绝对能让你成为一个更深刻、更全面的系统思考者。读完后，我对现有网络设计中的诸多“惯例”都产生了重新审视的冲动，这正是优秀技术书籍带给读者的最大馈赠。

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这本书的封面设计得相当吸引人，那种深沉的蓝色调，配上抽象的光路图，一下子就勾起了我对无线通信领域的好奇心。我翻开第一页，立刻被作者那流畅且极具洞察力的文字所吸引。他似乎拥有一种魔力，能将原本复杂晦涩的理论，用一种近乎诗意的语言娓娓道来。书中对网络拓扑结构演进的描述，尤其精彩，那种历史的厚重感和对未来趋势的精准预判，让人读来酣畅淋漓。我特别欣赏作者在论述各种协议栈时的那种细致入微，仿佛能看到数据包在空气中跳跃、协作的过程。他没有满足于仅仅罗列公式和定义，而是深入剖析了每一种设计选择背后的权衡与取舍，这种对工程实践的深刻理解，远超我预期的学术深度。举个例子，书中对跨层设计在能源效率提升上的探讨，简直是醍醐灌顶，让我立刻联想到了我手头正在进行的低功耗传感器网络项目。读完前几章，我感觉自己像是站在一个高耸的瞭望塔上，对整个无线领域的全景视野豁然开朗，对那些看似零散的技术点都有了统一的理解框架。那种知识被系统化、被赋予生命力的感觉，是阅读一本真正好书才能体验到的愉悦。

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老实说，一开始我带着一种怀疑的态度打开这本厚厚的砖头书，毕竟通信领域的教材汗牛充栋，大多不过是翻来覆去的陈词滥调。然而，这本书很快就颠覆了我的刻板印象。它的叙事节奏把握得极佳，时而如疾风骤雨，直击核心技术难点，例如对移动性管理中信道切换延迟的数学建模分析，那种严谨和精确度令人叹服；时而又像和煦的春风，用大量的实际案例和场景模拟，将抽象的理论具象化。我记得其中一章专门讲了多跳网络的鲁棒性设计，作者没有回避现实世界中的干扰和节点失效问题，反而将其作为设计的出发点，提出了一套兼具优雅和实用的冗余机制。书中配的图表清晰度极高，那些复杂的路由算法流程图，以往我需要花上数小时才能勉强理解，在这里却能一目了然。这种对读者学习曲线的体贴，显示出作者不仅是技术专家，更是一位杰出的教育者。它不是一本让你死记硬背的参考书，而更像是一位经验丰富的前辈，在你身边，耐心地为你解惑，引导你构建起一个坚实的知识体系。

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说实话，我接触过不少偏向理论的专著，它们往往因为过度追求数学的完美而牺牲了工程的可操作性，让人读起来感觉像在云端漫步，缺乏落地的感觉。但您提到的这本著作，却奇妙地平衡了这两者。它在处理复杂性时，拒绝采取简化处理的捷径，而是直面现实世界中的非线性、非平稳等挑战。比如，在讨论能耗优化算法时，它不仅仅给出了一个“最优”解，而是详细分析了在计算复杂度受限的情况下，次优解的性能衰减曲线，这对于嵌入式系统设计者来说，无疑是至关重要的信息。书中对安全性问题融入设计的讨论，也不是事后的补丁，而是贯穿始终的设计哲学。我特别欣赏作者在脚注中引用的那些跨学科的文献，这表明他深知任何一项尖端技术都不是孤立存在的。这本书更像是一部“内功心法”，它传授的是一种解决问题的思维模式，一种在信息爆炸时代中提炼本质的能力，而不是简单的技术手册。

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