Ad Hoc Networking pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Perkins, Charles E.

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2008-6

价格:$ 67.79

装帧:

isbn号码:9780321579072

丛书系列:

图书标签:

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

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具体描述

"Ad hoc networking" enables wireless devices to network with each other as needed, even when access to the Internet is unavailable. It enables a wide range of powerful applications, from instant conferencing between notebook PC users to emergency and military services that must perform in the harshest conditions. In this book, the field's leading researchers present today's newest, most sophisticated techniques for making network applications available anytime, anywhere. They present state-of-the-art design and implementation techniques designed to instantly network a wide variety of mobile, wireless devices without access to routers, base stations, or Internet Service Providers. Learn how ad hoc networks utilize existing IP addresses, but require new protocol engineering. Understand cluster-based networks, Dynamic Source Routing (DSR) protocols, Ad Hoc Routing Protocols, reconfigurable wireless and other approaches. Finally, review each leading application for ad hoc networking, including mobile conferencing, home networking, emergency/disaster services, Personal Area Networks (PANs), Bluetooth integration; and embedded, military, and automotive applications.

深入探究：无线网络中的“非计划”连接与未来演进图书名称：《Ad Hoc Networking》图书简介本书旨在全面、深入地剖析非集中式网络架构——即自组织网络（Ad Hoc Networks）的理论基础、关键技术、设计挑战以及新兴应用。本书的立足点在于，将读者从传统的、依赖固定基础设施（如基站或接入点）的网络模型中解放出来，引导其探索如何在资源受限、动态变化的环境中实现高效、可靠的通信。我们深知，在许多关键场景中，预先部署基础设施是不切实际或根本不可能的。从灾难救援现场的快速部署到战场环境下的隐蔽通信，再到物联网设备间的本地协作，对无中心、自配置、自修复网络的依赖日益增强。本书正是为理解和构建这类网络提供坚实的理论和实践支撑。 --- 第一部分：自组织网络的基础与范式转变本部分首先确立了自组织网络（Ad Hoc Networking）的核心概念，并将其与传统的蜂窝网络和有线网络进行对比，突出其在鲁棒性（Robustness）和部署灵活性（Deployment Flexibility）上的独特优势。第1章：定义与核心特性我们将详细阐述自组织网络的几个基本特征：无基础设施、动态拓扑结构、多跳路由（Multi-hop Routing）、节点的异构性以及有限的能源和计算资源。重点分析了这些特性如何共同决定了网络设计的复杂性与潜力。此外，对MANET（移动自组织网络）与VANET（车载自组织网络）等具体形态的初步界定，为后续章节的深入研究奠定了基础。第2章：物理层与媒介接入控制（MAC）的挑战在无基础设施环境下，MAC协议的设计必须解决隐藏终端问题（Hidden Terminal Problem）和暴露终端问题（Exposed Terminal Problem），同时有效管理共享频谱资源。本章深入探讨了基于竞争的协议（如IEEE 802.11的改进版本）在Ad Hoc环境下的性能瓶颈。我们将分析时分、频分以及码分接入方案如何适应快速变化的链路质量和节点密度，并引入基于调度的MAC协议，以提升吞吐量和降低延迟。对于能源效率的讨论，也在此处初次登场，因为MAC层的活动直接消耗了大量电能。 --- 第二部分：自组织网络中的路由技术：动态与适应性路由是Ad Hoc网络的心脏。由于节点不断移动或休眠，路径的发现和维护必须是高度动态和自适应的。本部分是全书的核心技术篇章。第3章：主动式路由协议（Proactive Routing）主动式协议（如DSDV）通过定期交换路由信息来维护全局或局部的网络拓扑视图。本章详细解析了这些协议的收敛速度、控制开销（Control Overhead）与维护复杂度之间的权衡。我们将通过数学模型分析路由信息更新的频率对网络整体性能的影响，并讨论如何通过按需更新机制来缓解传统主动路由的冗余信息问题。第4章：反应式路由协议（Reactive Routing）反应式协议（如AODV、DSR）仅在需要通信时才启动路径发现过程。这极大地减少了空闲时的控制流量。我们细致考察了路由请求（RREQ）和路由应答（RREP）的消息扩散机制，以及路由缓存（Routing Cache）的管理策略。重点分析了在网络分区或节点快速移动场景下，反应式协议如何通过广播风暴抑制机制（Broadcast Storm Suppression）来优化发现过程的效率。第5章：混合式与基于地理位置的路由为了结合主动式和反应式的优点，本章转向混合式路由协议（如ZRP），探索如何结合全局信息和局部路径的按需发现。同时，我们深入研究了地理位置辅助路由（Geographic Routing），如何利用节点的GPS或其他定位信息（如距离向量或角度信息）来指导数据包的转发，显著减少了广播范围和路由发现的延迟。 --- 第三部分：网络管理、资源限制与服务质量（QoS）自组织网络的资源限制和动态性对网络的管理和服务的保障构成了严峻的挑战。第6章：能效路由与传感器网络考量能源是移动和无线传感器网络（WSN）的生命线。本章专门探讨绿色路由算法，这些算法的设计目标不仅是最小化跳数，更要最小化总传输能量消耗。我们分析了睡眠模式调度（Sleep Scheduling）在路由选择中的作用，以及如何通过最小能耗路径选择来延长网络整体寿命，包括对多路径负载均衡的能效优化。第7章：安全威胁与防御机制自组织网络缺乏中心化的安全管理，使得节点易受欺骗、拒绝服务攻击和路由篡改。本章系统梳理了针对MANETs的主要安全威胁，包括恶意路由注入、数据包篡改和身份伪造。我们将详细介绍基于信任模型（Trust Models）的防御策略，以及如何利用数字签名和安全密钥交换来确保多跳通信的完整性和真实性。第8章：自组织网络中的服务质量（QoS）保证在支持语音、视频等实时应用时，确保带宽、延迟和抖动满足特定要求变得至关重要。本章探讨了如何将QoS参数整合到路由选择过程中。我们研究了基于资源预留的QoS路由算法，以及如何在动态拓扑下维护QoS保证的路径。这需要对链路容量和节点缓存进行精细的建模和预测。 --- 第四部分：前沿应用与未来趋势本部分展望了自组织网络在当前和未来技术生态中的关键角色。第9章：车载自组织网络（VANETs）与智能交通 VANETs是Ad Hoc网络的一个高度专业化的分支，其核心挑战在于车辆极高的移动速度和密集的动态性。本章关注信息传播模型在城市峡谷环境下的表现，以及拓扑控制机制在保障紧急信息快速、可靠传递中的作用。此外，探讨了车辆间通信（V2V）和车路协同（V2I）的安全与隐私保护问题。第10章：物联网（IoT）与边缘计算中的自组织能力随着设备数量的爆炸式增长，本地设备间的协作通信（如工业物联网中的传感器集群）越来越依赖Ad Hoc特性。本章分析了如何将软件定义网络（SDN）的理念引入到Ad Hoc架构中，以实现更灵活的流量工程。我们还探讨了移动边缘计算（MEC）节点在自组织集群中的临时性部署，以加速本地数据处理和决策制定。结语：迈向更智能、更具韧性的网络本书以对网络拓扑控制的未来研究方向作为总结，探讨了如何通过智能算法，使节点能够自主地加入、离开或重组网络结构，从而最大限度地提高网络的覆盖率和通信效率，真正实现“无处不在、即需即用”的无线互联愿景。本书不仅是理解现有Ad Hoc协议的权威参考，更是激发下一代去中心化网络创新的蓝图。