無線Mesh網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《劍橋無線基礎(chǔ)系列：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的這些特點(diǎn)進(jìn)行分析和探討，特別介紹了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)的訪問，例如因特網(wǎng)，并對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和多跳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，突出其優(yōu)點(diǎn)，指出其缺點(diǎn)，為無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的成功應(yīng)用提供清晰、簡(jiǎn)明的思路和方法。最后對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的一些實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行性能評(píng)估。這些應(yīng)用包括無線城市、社區(qū)網(wǎng)絡(luò)以及車輛自組織網(wǎng)（ VANETS）等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs）是無線Mesh網(wǎng)絡(luò)另一個(gè)很重要的應(yīng)用，在相應(yīng)章節(jié)對(duì)這些應(yīng)用將面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行闡述。

作者簡(jiǎn)介

作者:(英)史蒂夫·梅思利(Steve Methley)在電信和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域具有二十佘年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，曾作為實(shí)驗(yàn)室課題組長(zhǎng)，先后在英國電信、惠普公司和東芝公司從事科研工作；作為技術(shù)顧問，目前從事的工作涵蓋專業(yè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)施設(shè)計(jì)、商業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)分析及未來從有限范圍的用戶發(fā)展到大范圍全球協(xié)作的遠(yuǎn)景前瞻。

書籍目錄

譯者序前言致謝第1章  Mesh網(wǎng)概述和專有術(shù)語  1.1 什么是Mesh網(wǎng)？  1.2 未來網(wǎng)絡(luò)中Mesh網(wǎng)的地位  1.3 Mesh網(wǎng)如何工作？    1.3.1 Mesh的形式    1.3.2 網(wǎng)絡(luò)采用規(guī)劃方式還是自組織方式？    1.3.3 自組織純粹Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)    1.3.4 接入Mesh網(wǎng)的特點(diǎn)    1.3.5 Mesh與多跳對(duì)比  1.4 Mesh網(wǎng)中關(guān)鍵議題和本書結(jié)構(gòu)第2章  Mesh網(wǎng)有吸引力的特性與應(yīng)用  2.1 Mesh應(yīng)用示例    2.1.1 蜂窩或WLAN熱點(diǎn)區(qū)域多跳    2.1.2 社區(qū)網(wǎng)絡(luò)    2.1.3 家庭、辦公室或大學(xué)室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)    2.1.4 微基站回程    2.1.5 車輛自組織網(wǎng)絡(luò)(VANETs)    2.1.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)  2.2 覆蓋范圍特性    2.2.1 開闊的鄉(xiāng)村傳播環(huán)境    2.2.2 障礙物密集的市區(qū)環(huán)境    2.2.3 混合環(huán)境的擴(kuò)展  2.3 總結(jié)  參考文獻(xiàn)第3章  Mesh技術(shù)基礎(chǔ)  3.1 概述  3.2 物理層    3.2.1 物理Mesh與邏輯Mesh    3.2.2 Intra-Mesh和extra-Mesh網(wǎng)絡(luò)流量  3.3 媒體接入控制    3.3.1 用于固定的和計(jì)劃應(yīng)用的MACs    3.3.2 移動(dòng)和自組織應(yīng)用中的MACs  3.4 路由    3.4.1 每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是路由器    3.4.2 每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是中繼    3.4.3 主動(dòng)和被動(dòng)路由  3.5 傳輸層和應(yīng)用層    3.5.1 彈性和非彈性應(yīng)用  3.6 總結(jié)第4章  Mesh網(wǎng)容量、擴(kuò)展性以及效率：假設(shè)檢驗(yàn)  4.1 假設(shè)1：Mesh網(wǎng)絡(luò)中用戶自身能夠產(chǎn)生容量？    4.1.1 從問題的答案開始    4.1.2 容量和擴(kuò)展性——思想實(shí)驗(yàn)(a thought experiment)    4.1.3 質(zhì)疑“自身產(chǎn)生容量”模型    4.1.4 純粹Mesh網(wǎng)容量限制分析    4.1.5 容量有限的潛在原因——從數(shù)學(xué)角度分析    4.1.6 容量有限的潛在原因——從物理機(jī)制角度分析    4.1.7 對(duì)自身產(chǎn)生容量這種說法的進(jìn)一步分析    4.1.8 混合Mesh網(wǎng)容量、例子與結(jié)論    4.1.9 接人Mesh網(wǎng)絡(luò)容量、例子以及結(jié)論  4.2 關(guān)于容量的結(jié)論  4.3 假設(shè)2：Mesh網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率更高？    4.3.1 頻譜效率    4.3.2 純Mesh網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)效率比較    4.3.3 多跳效率    4.3.4 實(shí)際Mesh網(wǎng)絡(luò)的議題  4.4 結(jié)論：針對(duì)全向天線  4.5 假設(shè)3：定向天線有利于Mesh網(wǎng)嗎？    4.5.1 天線控制    4.5.2 性能和可制造性  4.6 結(jié)論：關(guān)于定向天線  4.7 假設(shè)4：Mesh網(wǎng)絡(luò)能夠提高頻譜利用率嗎？    4.7.1 頻譜的‘熱點(diǎn)頻段’  4.8 關(guān)于利用率的結(jié)論  4.9 假設(shè)檢驗(yàn)的總結(jié)  參考文獻(xiàn)第5章  干擾對(duì)Mesh網(wǎng)的影響  5.1 干擾類型  5.2 干擾對(duì)物理層和MAC層的影響    5.2.1 物理層    5.2.2 媒體接人控制    5.2.3 結(jié)論  5.3 Mesh網(wǎng)絡(luò)專有路由和傳輸方法    5.3.1 路由    5.3.2 傳輸協(xié)議  5.4 網(wǎng)絡(luò)共存方法    5.4.1 基于知識(shí)庫的方法    5.4.2 地域頻譜規(guī)劃  5.5 干擾影響和共存問題的總結(jié)  參考文獻(xiàn)第6章  Mesh業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)質(zhì)量  6.1 業(yè)務(wù)質(zhì)量及等級(jí)需求  6.2 業(yè)務(wù)質(zhì)量驅(qū)動(dòng)器    6.2.1 Mesh能否開展新服務(wù)？    6.2.2 Mesh能支持怎樣的移動(dòng)性能？  6.3 增加網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施改善服務(wù)質(zhì)量    6.3.1 Mesh能否保障服務(wù)質(zhì)量？    6.3.2 QoS對(duì)用戶行為的依賴性    6.3.3 受控的QoS  6.4 服務(wù)質(zhì)量總結(jié)  參考文獻(xiàn)第7章  Mesh網(wǎng)絡(luò)潛在缺陷的避免  7.1 容量  7.2 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)  7.3 效率  7.4 中繼疲勞  7.5 初期部署  7.6 提升能力  7.7 用戶行為的可靠性  7.8 ad hoc和QoS  7.9 安全和信任  7.10 商業(yè)經(jīng)濟(jì)意義  7.11 Mesh網(wǎng)絡(luò)不衰的吸引力  參考文獻(xiàn)第8章  適合Mesh網(wǎng)的通信應(yīng)用  8.1 用戶側(cè)Mesh網(wǎng)的應(yīng)用    8.1.1 蜂窩界理論    8.1.2 蜂窩多跳或WLAN熱點(diǎn)擴(kuò)展    8.1.3 社區(qū)網(wǎng)絡(luò)    8.1.4 家庭或辦公室的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)    8.1.5 用戶側(cè)Mesh網(wǎng)總結(jié)  8.2 網(wǎng)絡(luò)側(cè)或回程網(wǎng)的應(yīng)用    8.2.1 微基站回程  8.3 聯(lián)合用戶和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的Mesh網(wǎng)應(yīng)用    8.3.1 車輛自組織網(wǎng)  8.4 時(shí)間進(jìn)程  參考文獻(xiàn)第9章  成功的Mesh網(wǎng)實(shí)現(xiàn)  9.1 無線城市  9.2 社區(qū)互聯(lián)網(wǎng)  9.3 車輛自組織網(wǎng)(VANET)應(yīng)用  9.4 總結(jié)  參考文獻(xiàn)第10章  Mesh網(wǎng)絡(luò)形式的無線傳感器網(wǎng)(WSN)  10.1 引言  10.2 WSN傳感器  10.3 WSN電源    10.3.1 能源清除／獲取  10.4 無線傳感器技術(shù)及應(yīng)用    10.4.1 傳感器接口和校準(zhǔn)  10.5 RFID，Mesh網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的不同    10.5.1 RFID    10.5.2 Mesh網(wǎng)絡(luò)    10.5.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)    10.5.4 Mesh網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的比較  10.6 802.15.x，ZigBee和6LoWPAN的區(qū)別    10.6.1  IEEE 802.15.4 and ZigBee    10.6.2 6LOWPAN    10.6.3 總結(jié)  10.7 WSN分類建議：結(jié)構(gòu)化和平等性  10.8 傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)    10.8.1 無線傳感器網(wǎng)系統(tǒng)要求    10.8.2 經(jīng)典基于IP地址的路由和傳輸——回顧  10.9 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)    10.9.1 無線傳感器網(wǎng)實(shí)現(xiàn)途徑——數(shù)據(jù)匯聚路由    10.9.2 無線傳感器網(wǎng)實(shí)現(xiàn)途徑——地理信息路由    10.9.3 無線傳感器網(wǎng)實(shí)現(xiàn)途徑——其他路由機(jī)制  10.10 結(jié)構(gòu)化的WSN    10.10.1 WSN方法——層次化    10.10.2 結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化的對(duì)比    10.10.3 所有節(jié)點(diǎn)平等和不平等  10.11 外部路由和傳輸選擇  10.12 WSN總結(jié)  參考文獻(xiàn)縮略語部分定義附錄：移動(dòng)模型關(guān)于作者M(jìn)esh網(wǎng)絡(luò)潛在問題描述

章節(jié)摘錄

　　1.1什么是Mesh網(wǎng)？　　在考察Mesh網(wǎng)絡(luò)之前，最好回顧一下蜂窩網(wǎng)和無線局域網(wǎng)（WLAN）如何工作，然后突出Mesh網(wǎng)絡(luò)特有的相同點(diǎn)和差異點(diǎn)?！　》涓C網(wǎng)絡(luò)，正如其名字，無線覆蓋由許多蜂窩（小區(qū)）組成，每個(gè)小區(qū)在中心附近有一個(gè)基站，基站在整個(gè)覆蓋范圍（例如直徑幾公里）內(nèi)發(fā)射無線電信號(hào)，用戶設(shè)備是一個(gè)在復(fù)雜性和能力方面比基站更小的手持單元。當(dāng)小區(qū)邊緣信號(hào)下降時(shí)，鄰近小區(qū)能夠提供更好的信號(hào)質(zhì)量。在這種方式下，更多小區(qū)通過蜂窩的形式覆蓋更大的區(qū)域。很顯然，它的優(yōu)勢(shì)是可以保證連續(xù)覆蓋。這是一個(gè)重大的優(yōu)勢(shì)，但也有一些缺點(diǎn)：它必須對(duì)新的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃，并且還需要在整個(gè)覆蓋范圍內(nèi)同時(shí)部署所有的小區(qū)，但這意味著網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商需要一個(gè)更大的前期成本。　　盡管作出了極大的努力，仍然不能覆蓋一些盲點(diǎn)區(qū)域，用戶的無線電信號(hào)可能被一些障礙物遮蓋。雖然通過增加額外的小型基站可以解決這個(gè)問題，但這無疑會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的成本，從而影響運(yùn)營商的商業(yè)模式。在實(shí)際部署中采取了妥協(xié)的方法，其中包括典型網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率接近100%，但不能保證所有用戶在所有時(shí)間都能獲得所需服務(wù)?！　〈_保良好覆蓋的首要方法是選擇在多種地形上都具有很好傳播特性以及良好穿透特性的一個(gè)載波頻率，這將最大化覆蓋范圍和容量，并最小化小區(qū)數(shù)量?！　∪蚍涓C系統(tǒng)的頻帶都集中在傳播特性很好的那部分頻譜，這一點(diǎn)不是巧合。這些頻譜已受到高度重視，并在大多數(shù)國家中已經(jīng)分配。值得一提的是蜂窩系統(tǒng)主要用于語音通信，而語音通信在本質(zhì)上具有突發(fā)性，它們的頻譜不是非常適合現(xiàn)代多媒體通信，其中涉及較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)傳輸時(shí)延敏感的數(shù)據(jù)，例如觀看視頻。因此，蜂窩系統(tǒng)的未來發(fā)展旨在支持更好的多媒體應(yīng)用?！　　?/pre>




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