内容简介本书介绍移动adhoc网络（即自组织分组
无线网络）
技术。主要包括六个部分的内容：移动adhoc网络基本概念、发展历史、特点、应用及其主要内容；mac技术；网络层路由技术与多目标路由技术；ip地址、带宽、功率的管理与控制技术；qos；安全。
本书内容丰富、新颖，概念清楚，层次结构合理、明晰，涵盖了当前国际上移动adhoc网络的主要研究成果及内容，可帮助读者尽快地全面了解和掌握移动adhoc网络技术。
本书可供从事自组织移动多跳分组
无线网络的科研人员、工程技术人员及高等院校师生，以及所有对此感兴趣的人士阅读和参考。
图书目录第1章移动adhoc网络概述1.1分组无线网络发展历史简述1.2移动adhoc网络1.3移动adhoc网络的特点1.4移动adhoc网络中的问题1.4.1消费者应用1.4.2外部系统连接1.4.3带宽有限1.4.4扩展性1.4.5电池能量极其有限1.4.6安全参考文献第2章移动adhoc网络的基本内容2.1移动adhoc网络的媒介访问控制2.1.1mac协议的功能和作用2.1.2影响mac协议的因素2.1.3
设计mac协议时应该考虑的问题2.1.4基本的mac协议2.1.5adhocmac协议2.2移动adhoc网络的路由问题2.2.1路由协议的分类2.2.2路由协议的性能2.3移动adhoc网络中的qos问题2.3.1服务质量参数2.3.2移动adhoc网络提供qos支持所面临的问题与困难2.3.3折中原理2.3.4处理方法2.3.5
物理层对服务质量qos的支持2.4移动adhoc网络中的tcp性能问题2.5移动adhoc网络的安全问题2.5.1移动adhoc网络面临的安全威胁2.5.2安全目标参考文献第3章移动adhoc网络的应用3.1应用实例3.1.1会议3.1.2个人区域网络3.1.3紧急事件服务3.1.4传感器尘埃3.2商用产品3.3jtrs宽带自组织网络及其应用3.3.1jtrswnw网络在陆军的应用3.3.2jtrswnw网络在海军的应用3.3.3jtrswnw网络在美国海军陆战队的应用3.3.4jtrswnw网络在空军的应用3.3.5jtrswnw网络的操作要求3.3.6jtrswnw网络的网络要求第4章移动adhoc网络中的广播4.1广播在移动adhoc网络中的作用4.2广播的特点4.3移动adhoc网络中的广播技术4.3.1简单泛洪4.3.2概率广播法4.3.3区域广播法4.3.4邻区了解广播法4.4泛洪产生的广播暴4.4.1多余重播
分析4.4.2竞争分析4.4.3碰撞分析4.5减少多余广播、竞争、碰撞的机制4.5.1概率方案4.5.2计数器方案4.5.3距离方案4.5.4位置方案4.5.5分群方案4.5.6五种解决方案的评估参考文献第5章移动adhoc网络的竞争类mac协议5.1aloha协议5.2载波侦听多址访问协议（csma）5.3基于控制分组握手的访问控制协议5.3.1多址访问与碰撞回避（maca）协议5.3.2macaw协议5.3.3fama协议5.3.4ieee802.11mac协议5.3.5maca-bi协议5.4忙音类多址访问协议5.4.1忙音多址访问协议（btma）5.4.2双忙音多址访问协议（dbtma）5.4.3接收机初始化忙音多址访问协议ri-btma5.4.4无线碰撞检测协议wcd参考文献第6章移动adhoc网络的分配类mac协议6.1时分多址访问协议（tdma）6.2五步预留协议（fprp）6.2.1fprp协议6.2.2基于竞争的访问6.2.3节点移动的影响6.2.4时间同步问题6.2.5干扰考虑6.2.6fprp协议的应用6.3跳频预留多址访问协议（hrma）6.3.1hrma协议描述6.3.2跳频的访问和预留6.3.3hrma协议的正确性6.3.4hrma协议吞吐量的比较分析6.3.5数据结果参考文献第7章移动adhoc网络的混合类mac协议7.1混合时分多址访问协议（htdma）7.1.1htdma传输时间安排的基本设计考虑7.1.2htdma时间安排协议7.1.3htdma的性能分析7.2其他混合协议简述7.2.1tdma和csma的混合协议7.2.2adapt协议7.2.3abroad协议7.2.4agent协议7.2.5meta-协议参考文献第8章移动adhoc网络的主动式路由协议8.1最优化链路状态路由协议（olsr）8.1.1olsr协议概述8.1.2协议功能8.1.3分组格式与分组转发8.1.4信息的存储8.1.5主地址与多接口8.1.6hello消息的格式与产生8.1.7链路探测8.1.8相邻节点探测8.1.9拓扑建立8.1.10路由表的
计算8.1.11节点配置8.1.12非olsr的接口8.1.13链路层通知8.1.14链路滞后作用8.1.15冗余拓扑信息8.1.16mpr冗余度8.1.17ipv6考虑8.1.18有关常量的建议值8.1.19序列号8.1.20流控制和拥塞控制8.1.21iana考虑8.2基于反向路径转发的拓扑分发协议（tbrpf）8.2.1引言8.2.2tbrpf概述8.2.3tbrpf分组8.2.4tbrpf相邻节点寻找8.2.5tbrpf路由模块8.2.6tbrpf泛洪机制8.2.7tbrpf在移动adhoc网络中的操作参考文献第9章移动adhoc网络的按需路由协议9.1adhoc按需距离矢量路由协议（aodv）9.1.1概述9.1.2aodv路由协议使用的专业术语9.1.3适用性陈述9.1.4消息格式9.1.5aodv路由协议的操作9.1.6aodv路由协议与综合网络9.1.7aodv路由协议在其他网络中的应用9.1.8扩展9.1.9参数配置与iana考虑9.2基于相互关系的路由协议（abr）9.2.1移动节点移动的分类9.2.2abr路由协议9.2.3abr路由协议的数据结构9.2.4abr路由协议描述参考文献第10章移动adhoc网络的源动态路由协议10.1假设10.2dsr路由协议概述10.2.1dsr路由协议的基本路由寻找10.2.2dsr路由协议的基本路由维护10.2.3路由寻找的其他特点10.2.4路由维护的其他特点10.2.5可选的dsr流状态扩充10.3概念性数据结构10.3.1路由存储器10.3.2发送缓存器10.3.3路由请求表10.3.4无请求路由应答表10.3.5网络接口队列与维护缓存器10.3.6黑名单10.4流状态扩充的其他概念性数据结构10.5流表10.5.1自动路由缩短表10.5.2默认流识别码id表10.6dsr选项头格式10.6.1dsr选项头的固定组成部分10.6.2路由请求选项10.6.3路由应答选项10.6.4路由错误选项10.6.5应答选项10.6.6dsr源路由选项10.6.7填充码pad1选项10.6.8填充码padn选项10.7流状态扩充的其他分组头格式与选项10.7.1dsr流状态头10.7.2dsr选项头中的新选项与扩充10.7.3路由错误选项的新错误类型10.7.4应答请求选项的新扩充10.8dsr路由协议的详细操作10.8.1分组的一般性处理10.8.2路由寻找的处理10.8.3路由维护的处理10.8.4多网络接口的支持10.8.5ip分组的分片与重组10.8.6流状态的处理10.9dsr路由协议的常量与配置变量10.10iana考虑10.11最大寿命链路由存储器的描述10.12dsr协议在iso网络参考模型中的位置参考文献第11章移动adhoc网络的混合路由协议11.1域路由协议（zrp）11.1.1可重构无线网络（rwn）的概念11.1.2
通信环境与可重构无线网络模型11.1.3zrp路由协议概述11.1.4zrp路由协议的详细描述11.1.5zrp路由协议的
评价11.1.6性能结果11.1.7zrp协议的正确性11.2抢先式路由协议11.2.1移动adhoc路由算法11.2.2抢先式路由维护11.2.3抢先告警的产生11.2.4抢先式路由维护实例11.2.5性能评估参考文献第12章移动adhoc网络的多径路由技术12.1多径路由的基本概念12.1.1不相交性12.1.2多径路由的优点12.1.3多径路由的组成12.1.4链路层对多径路由的影响12.2多径路由的选择准则12.3adhoc按需多径距离矢量路由协议（aodmv）12.3.1aodv路由协议的序列号和开环12.3.2aodmv协议12.3.3aomdv协议的性能评估12.3.4aomdv协议开环路由的正确性12.4多径源动态路由协议12.4.1源动态路由协议dsr的多径路由扩充12.4.2
数学分析模型12.4.3数学分析数据结果12.4.4性能评价与仿真12.4.5结论12.5最大节点不相交按需多径路由协议12.5.1多径路由的计算12.5.2寻找多条节点不相交路径的能力12.5.3多径路由的使用12.5.4性能仿真评估12.5.5结论12.6分离多径路由（smr）12.6.1路径寻找12.6.2路由维护12.6.3分配间隔12.6.4smr协议的性能评估参考文献第13章移动adhoc网络的多目标路由协议13.1maodv协议13.1.1路由请求消息的产生13.1.2反向路由的建立13.1.3路由应答消息的产生13.1.4多目标组hello消息13.1.5多目标树的维护13.1.6中断链的修复13.2基于相互关系的多目标路由协议（abam）13.2.1abam多目标树的建立13.2.2abam多目标树的重建13.2.3abam多目标树的删除13.2.4abam协议对多目标组成员动态性的处理13.3按需多目标路由协议（odmrp）13.3.1多目标路由与网格的建立13.3.2例子13.3.3数据转发13.3.4软状态13.3.5定时器数值的选择13.3.6数据结构13.3.7单目标传输能力13.4自适应按需驱动多目标路由协议（admr）13.4.1admr协议的特点13.4.2admr协议概述13.4.3数据结构13.4.4多目标分组的转发13.4.5加入新的多目标源节点13.4.6接收节点的请求加入13.4.7接收新多目标源节点发送的数据13.4.8本地子树的修复13.4.9接收方发起的修复13.4.10树的修剪13.5多目标路由协议的比较参考文献第14章移动adhoc网络路由协议的对比分析14.1表格驱动路由协议与按需路由协议的一般对比分析14.2按需操作对路由协议性能的影响14.2.1方法论14.2.2dsr路由协议的基本评价14.2.3对时延的影响14.2.4对开销的影响14.2.5对路由存储一致性的影响14.2.6结论和说明14.3dsr与aodv的对比14.3.1dsr和aodv的对比分析14.3.2对dsr和aodv的仿真对比14.3.3仿真结果的分析14.3.4比较结论14.4abr、dsr、dbf的对比14.4.1控制消息开销的对比14.4.2数据吞吐量的对比14.4.3端-端数据分组传输时延的对比14.4.4其他方面的对比14.4.5对比结论14.5abr、aodv、dsr的对比分析参考文献第15章移动adhoc网络的ip地址分配技术15.1ip地址分配面临的困难与基本要求15.1.1面临的困难15.1.2基本要求15.1.3主要术语与定义15.2ip地址分配算法的分类15.2.1冲突检测分配法15.2.2无冲突分配法15.2.3最大努力分配法15.3perkins冲突检测分配法15.3.1概述15.3.2分组格式15.3.3ipv4地址自动配置15.3.4ipv6地址自动配置15.3.5参数配置15.3.6有关讨论15.4分布式动态主机配置协议（ddhcp）15.4.1系统模型15.4.2ddhcp协议的基本思想15.4.3ddhcp协议描述15.4.4ddhcp协议的强壮性15.4.5ddhcp协议的性能15.5基于二分法的主动式ip地址动态分配法15.5.1ip地址分配的buddy系统15.5.2系统模型15.5.3ip地址分配协议15.5.4节点同步15.5.5ip地址池回收协议15.5.6算法15.5.7网络的分割与合并15.5.8性能简评15.6预测分配法15.6.1预测分配15.6.2网络分割与合并的处理机制15.6.3函数f(n)的设计15.6.4预测分配协议15.6.5预测分配法的性能15.7各种地址分配方法的性能对比15.7.1性能评估指标15.7.2预测分配法与其他分配法的对比分析15.7.3ddhcp协议与其他分配法的对比分析参考文献第16章移动adhoc网络中的功率与能量效率16.1移动adhoc网络的协议栈16.1.1协议层次16.1.2物理层的节能16.2功率消耗源16.3功率控制16.4通用节能途径16.5mac子层16.5.1ieee802.11节能机制16.5.2pamas协议16.6逻辑链路控制子层（llc）16.7网络层16.7.1功率意识路由协议16.7.2paro协议16.7.3广播传输16.8传输层16.9操作系统os/中间层16.10本章小结参考文献第17章移动adhoc网络的qos体系17.1基于maca/pr的qos体系17.1.1maca/pr协议17.1.2分组携带预留协议17.1.3qos路由算法17.2insignia服务质量框架体系17.2.1基本考虑17.2.2insignia服务质量框架体系17.2.3insignia的信令系统17.2.4性能仿真评估与分析17.3imaq服务质量体系17.3.1系统框架的交叉层设计17.3.2中间件数据可达性服务17.3.3网络层机制17.3.4性能参考文献第18章移动adhoc网络中的tcp18.1多跳无线信道对tcp的影响18.1.1实验配置18.1.2多跳无线网络中的tcp吞吐量18.1.3tcp分组丢失性能18.1.4讨论18.1.5结论18.2mac协议对tcp的影响18.2.1实验配置和实验参数18.2.2使用tcp的文件传输18.2.3mac协议对tcp影响的结论18.3多径路由协议上的tcp18.3.1仿真环境与协议模型18.3.2使用多径路径同时传输的tcp18.3.3使用备用路径的tcp18.3.4备用路径多径路由的tcp性能评估18.4提高tcp性能的策略18.4.1反馈法18.4.2乱序检测与响应法18.4.3lred算法+自适应步距算法参考文献第19章移动adhoc网络的安全19.1攻击19.1.1网络层攻击19.1.2链路层攻击19.2面临的安全挑战19.3多层次多方面安全防护对策19.3.1网络层安全19.3.2adhoc安全路由19.3.3分组的安全转发19.3.4链路层安全19.4网络层安全的框架体系解决方案19.4.1相邻节点验证19.4.2安全增强型路由协议19.4.3相邻节点监视19.4.4入侵响应19.5今后的安全研究参考文献
序言/前言前言移动多跳分组无线网络（即移动adhoc网络）（mobileadhocnetwork，manet）是没有任何中心实体的自组织网络，依靠节点间的相互协作（在事先设计好的各种协议的支持下）在移动、复杂多变的无线环境中自行成网，借助于多跳转发技术来弥补无线
设备的有限传输距离、从而拓宽网络的覆盖范围，为用户提供各种服务、传输各种业务。移动adhoc网络是一种不需要依赖现有固定通信网络
基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系，网络节点能够动态地、随意地、频繁地进入和离开网络。移动adhoc网络的特点是组网灵活性强、支持移动性、易于迅速展开、系统整体抗毁能力强（采用分布式网络结构，一个节点或者少数几个节点的被毁不会导致整个系统的瘫痪）、系统成本低。移动adhoc网络几乎涉及到所有方面：从战舰、战士到普通消费者产品，例如，汽车、便携式电脑、个人数字助理pda以及蜂窝电话。即使是很小的传感器也可能包含adhoc通信节点。所以，移动adhoc网络的应用领域确实非常宽广。例如，移动adhoc网络适用于搜寻与营救、数字化与自动化战场、战术应用、灾难重建、群体控制、移动办公、虚拟教室、传感器网络等。可以
安装移动adhoc网络节点的移动平台的例子有小汽车、卡车、公共汽车、坦克、火车、飞机、直升飞机、轮船等。移动adhoc网络中的节点具有游牧特性，节点（或者节点组）在一定区域内自由移动，动态
地产生和拆毁其与其他节点的关系；节点移动导致网络拓扑变化，而且网络拓扑受网络规模大小的影响；移动adhoc网络是在任何地方都可展开使用的，不同的、随时间和位置而变化的移动模式和电波传播条件可能导致移动adhoc网络中相邻节点之间的连接断续、零散，因而移动adhoc网络是一个时变的网络。网络拓扑的不断变化和传播条件的变化多样，可能导致所收集和建立起来的网络信息（如路由表）的有效期变短甚至很短，频繁的网络重构可能要引起频繁地交换控制信息，以便反映网络的当前状态。移动adhoc网络中的所有网络实体之间的所有通信都是在无线媒介上进行的，由于
无线通信对传播损伤显得很脆弱，所以网络节点之间的连接没有保障；由于无线带宽有限，所以无线带宽的使用应该最小化；由于有些移动设备可能是手持的，其供电能力有限，所以所要求的发射功率也应该最小化。一般情况下，由于单个移动节点的传播范围比整个网络的覆盖范围小得多，所以两个节点之间的通信常常需要通过中间节点来中继（如使用多跳路由），因此移动adhoc网络常常是一个多跳的分组无线网络。随着移动adhoc网络的不断发展和成功应用，人们已经不满足于移动adhoc网络提供的数据传输服务，而是希望移动adhoc网络能够提供更多业务类型的传输服务。例如，从纯数据传输、纯话音传输以及带某种限制的视频传输，到话音、数据、图像的综合传输。所以移动adhoc网络应该具有一定的服务质量qos保证能力。本书系统地介绍了移动多跳分组无线网络（移动adhoc网络）技术，其目的是为移动多跳分组无线网络设计者、研究人员、院校师生以及所有对此感兴趣的读者全面、系统地理解和掌握移动多跳分组无线网络技术提供一些帮助。本书的编写安排如下：第一部分“移动adhoc网络”：包含4章，第1章介绍移动adhoc网络的发展历史、基本概念、特点；第2章介绍移动adhoc网络的内容；第3章专门介绍adhoc网络的应用，第4章介绍adhoc网络的广播技术。第二部分“移动adhoc网络的mac层”：包含3章，第5章介绍竞争类mac协议，包括基于控制分组握手类多址访问协议（maca、macaw、maca-bi、fama、ieee802.11mac）、忙音类多址访问协议（btma、dbtma）；第6章介绍分配类mac协议，包括tdma、fprp、hrma；第7章介绍混合类mac协议，包括tdma与csma的混合协议、htdma等。第三部分“移动adhoc网络的网络层”：包含7章，第8章详细介绍两种典型的主动式路由协议olsr和tbrpf；第9章详细介绍两种代表性的按需路由协议aodv、abr；第10章专门详细介绍源动态按需路由协议dsr；第11章主要介绍一种典型的混合路由协议zrp；第12章介绍移动adhoc网络的多径路由技术；第13章详细介绍四种多目标路由协议maodv、abam、odmrp、admr；第14章对一些路由协议做了性能对比分析。第四部分“移动adhoc网络的资源管理”：包含2章，第15章详细介绍移动adhoc网络的ip地址自动配置技术；第16章从网络层次结构上阐述移动adhoc网络的功率控制与管理技术。第五部分“移动adhoc网络的qos”：包含2章，第17章介绍移动adhoc网络的qos框架体系，包括基于maca/pr的qos体系、insignia体系、imaq体系、hsprn体系；第18章论述移动adhoc网络中的tcp问题。第六部分“移动adhoc网络的安全”：包含1章，第19章分析移动adhoc网络的安全威胁，全面介绍多层次安全解决方案。本书的编写由陈林星研究员策划和主持。
中国电子科技集团公司第三十研究所高级工程师曾曦完成本书第15章“移动adhoc网络的ip地址分配技术”、第18章“移动adhoc网络中的tcp”的编写，并完成了本书中大多数图形的描绘。重庆通信学院曹毅老师完成第7章“移动adhoc网络的混合类mac协议”的编写。第4章由陈林星和曹毅共同完成编写。本书剩余部分由陈林星完成编写，并负责全书的统稿。中国电子科技集团公司第三十研究所原副所长、总参通信部通信专业组组长程蝉研究员在百忙中仔细审阅全书和给予宝贵
指导。中国电子科技集团公司第三十研究所邱杰研究员审阅了本书，并提出了有益意见。作者在此向两位专家表示衷心的感谢。本书的编写参阅了大量的研究文献和
资料。在每章最后列出本章的参考资料。对于本书的出版，作者非常感谢电子工业出版社的大力支持，尤其感谢电子工业出版社通信与电子技术事业部主任竺南直博士的支持和帮助。衷心感谢电子工业出版社通信与电子技术事业部高级编辑王春宁博士给予的支持和付出的辛勤和汗水。由于作者水平有限，本书难免有缺陷甚至错误，非常欢迎读者给予指正。联系信箱：clx-clx-clx@163.com。
