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无线Ad Hoc 和传感器网络——协议、性能及控制

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作  者: 沙兰加班尼  
译  者: 熊庆旭  
出 版 社: 机械工业出版社
书  号: 978-7-111-49958-9
页  数: 368 页
出版日期: 2015-11-19
定  价: ¥99 元
无线Ad Hoc 和传感器网络——协议、性能及控制简介
译者序
作者献辞
原书前言
第1章网络背景1
1 1计算机网络1
1 1 1集成服务(Intserv)3
1 1 2区分服务(Diffserv)4
1 1 3多协议标签交换(MPLS)5
1 1 4Internet和ATM网络的QoS参数5
1 2QoS控制6
1 2 1接入允许控制7
1 2 2业务访问控制7
1 2 3分组调度7
1 2 4缓存管理8
1 2 5流量和拥塞控制8
1 2 6QoS路由8
1 3无线网络概述9
1 3 1蜂窝无线网络9
1 3 2信道分配17
1 3 3切换策略17
1 3 4近远问题17
1 3 5CDMA功率控制18
1 4移动Ad Hoc网络(MANET)18
1 4 1IEEE 802 11标准19
1 4 2IEEE 802 11物理层规范19
1 4 3IEEE 802 11版本20
1 4 4IEEE 802 11网络类型20
1 4 5IEEE 802 11 MAC协议21
1 4 6功率控制方案和协议的必要性23
1 4 7网络仿真器24
1 4 8应用NS实现MAC 802 11的功率控制25
1 5无线传感器网络27
1 5 1相关研究31
1 5 2IEEE 1451和智能传感器31
1 5 3智能环境中的传感器32
1 5 4商用无线传感器系统32
1 5 5自组织和定位33
1 6总结34
参考文献34
第2章背景知识36
2 1动态系统36
2 1 1离散时间系统36
2 1 2Brunovsky范式37
2 1 3线性系统38
2 2数学基础39
2 2 1矢量和矩阵范数39
2 2 2连续性和函数范数41
2 3动态系统特性42
2 3 1渐进稳定性42
2 3 2李雅普诺夫稳定性42
2 3 3有界性43
2 3 4关于自治系统和线性系统的说明43
2 4非线性稳定性分析和控制设计44
2 4 1自治系统的李雅普诺夫分析44
2 4 2应用李雅普诺夫技术设计控制器47
2 4 3线性系统的李雅普诺夫分析和控制器设计48
2 4 4稳定性分析48
2 4 5LTI反馈控制器的李雅普诺夫设计49
2 4 6非自治系统的李雅普诺夫分析50
2 4 7李雅普诺夫方法扩展和有界稳定性51
参考文献53
习题54
第3章ATM网络和Internet中的拥塞控制56
3 1ATM网络拥塞控制56
3 2背景58
3 2 1神经网络和逼近性质58
3 2 2系统稳定性59
3 2 3网络建模59
3 3ATM网络的业务速率控制设计62
3 3 1控制器结构63
3 3 2权重更新64
3 3 3仿真案例65
3 4Internet端到端拥塞控制器设计77
3 4 1网络模型79
3 4 2端到端拥塞控制方案81
3 5仿真实现85
3 5 1NS2实现85
3 5 2开销分析87
3 5 3实现的一般性讨论88
3 6仿真结果88
3 6 1网络拓扑和业务信源88
3 6 2NewReno TCP方法88
3 6 3性能指标89
3 6 4仿真方案89
3 6 5结果讨论98
3 7总结和结论98
参考文献99
习题101
附录3 A102
第4章高速网络接入允许控制器设计:混合系统方法104
4 1引言104
4 2网络模型106
4 3自适应业务估计器设计109
4 3 1估计器的结构109
4 3 2确保型估计的权重更新110
4 4带宽估计、分配和可用容量确定111
4 5接入允许控制113
4 6仿真结果116
4 6 1自适应估计器模型116
4 6 2网络模型117
4 6 3业务信源117
4 6 4仿真举例118
4 7结论122
参考文献123
习题124
附录4 A124
第5章无线蜂窝和对等网络分布式功率控制127
5 1引言128
5 2存在路径损耗时的分布式功率控制129
5 2 1Bambos功率控制方案130
5 2 2受限的二阶功率控制131
5 2 3基于状态空间的控制设计131
5 2 4分布式功率控制:蜂窝网络中的应用136
5 3无线网络用户接入允许控制145
5 3 1带有活动链路保护和接入允许控制的DPC148
5 3 2DPC/ALP和接入允许控制器的算法149
5 4衰减信道中的分布式功率控制154
5 4 1无线信道的不确定性155
5 4 2分布式功率控制方案研究156
5 5结论169
参考文献169
习题170
第6章无线Ad Hoc网络分布式功率控制和速率调整172
6 1DPC简介172
6 2信道不确定性174
6 2 1信干比174
6 2 2存在不确定性的无线信道模型174
6 3分布式自适应功率控制175
6 4DPC实现176
6 4 1DPC反馈177
6 4 2802 11类型的Ad Hoc网络的DPC算法177
6 4 3重传和功率重置177
6 4 4DPC算法178
6 5功率控制MAC协议179
6 5 1隐藏终端问题179
6 5 2协议设计181
6 5 3信道利用率181
6 5 4竞争时间182
6 5 5开销分析182
6 5 6NS2实现183
6 6仿真参数184
6 7速率调整的相关基础187
6 7 1速率调整189
6 7 2协议比较190
6 8启发式速率调整191
6 8 1概述192
6 8 2信道状态的估计193
6 8 3最大可用速率193
6 8 4最小可用速率194
6 8 5克服拥塞的调制速率196
6 8 6基于速率的功率选择197
6 8 7退避机制197
6 8 8MAC协议设计198
6 9基于动态规划的速率调整198
6 9 1缓存占用状态方程199
6 9 2代价函数199
6 9 3黎卡提方程201
6 9 4选择调制的附加条件202
6 9 5实现考虑203
6 10仿真结果203
6 10 1单跳拓扑204
6 10 2两跳拓扑204
6 10 3包含50个节点的随机拓扑206
6 10 4两跳结果206
6 11DPC的硬件实现208
6 11 1硬件结构210
6 11 2软件结构212
6 11 3实验结果214
6 11 4慢变干扰215
6 11 5缓慢更新的突变信道216
6 11 6快速更新的突变信道218
6 12结论220
参考文献220
习题222
第7章无线Ad Hoc和传感器网络分布式公平调度225
7 1公平调度和服务质量225
7 2加权公平准则226
7 3自适应和分布式公平调度227
7 3 1波动受限和指数界波动227
7 3 2公平性协议开发228
7 3 3公平性保证230
7 3 4吞吐量保证234
7 3 5时延保证235
7 3 6开销分析238
7 4性能评估239
7 5硬件实现247
7 5 1UMR节点说明248
7 5 2传感器节点硬件248
7 5 3G4SSN功能249
7 5 4硬件实现结果249
7 5 5传感器节点的未来方向251
7 6无线传感器网络能量敏感MAC协议251
7 6 1休眠模式253
7 6 2带休眠模式的ADFC255
7 6 3能量敏感MAC协议257
7 6 4仿真258
7 7结论263
参考文献263
习题265
第8章无线Ad Hoc和传感器网络最佳能量和延时路由266
8 1无线Ad Hoc网络路由267
8 2最佳链路状态路由(OLSR)协议268
8 3最佳能量时延路由(OEDR)协议270
8 3 1邻居检测和能量时延测度计算270
8 3 2多点中继(MPR)选择271
8 3 3MPR和能量时延信息声明273
8 3 4路由表的计算274
8 3 5OEDR协议总结276
8 4OEDR的最优化分析277
8 5性能评估279
8 6无线传感器网络路由285
8 7应用子网协议自组织287
8 8最佳能量时延子网路由(OEDSR)协议289
8 8 1最佳中继节点选择289
8 8 2中继节点选择算法292
8 8 3OEDSR优化分析295
8 9性能评估297
8 10OEDSR实现313
8 10 1硬件实现说明314
8 10 2软件结构315
8 11性能评估317
8 11 1实验场景说明318
8 11 2实验结果318
8 11 3未来的工作320
8 12结论320
参考文献321
习题323
第9章无线传感器网络的预测性拥塞控制325
9 1引言325
9 2预测性拥塞控制概述327
9 2 1拥塞预测和缓解328
9 2 2概述328
9 2 3性能指标330
9 3自适应拥塞控制330
9 3 1利用缓存占用选择速率330
9 3 2退避间隔选择333
9 3 3公平调度337
9 4仿真340
9 5结论346
参考文献347
习题348
第10章RFID阅读器网络自适应概率功率控制方案349
10 1引言349
10 2问题描述350
10 2 1数学关系350
10 2 2双阅读器模型352
10 2 3分布式方案353
10 2 4标准354
10 3分布式自适应功率控制354
10 3 1功率更新355
10 3 2选择性退避356
10 3 3DAPC实现358
10 4概率功率控制359
10 4 1功率分布359
10 4 2分布调整360
10 5仿真结果361
10 5 1阅读器设计361
10 5 2仿真参数361
10 5 3评估指标361
10 5 4结果和分析362
10 6结论367
参考文献367
习题368

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