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第1章 无线Ad Hoc网络概述1

1.1 简介1

1.1.1 无线AdHoc网络的研究现状及发展趋势1

1.1.2 无线AdHoc网络的特点1

1.1.3 无线AdHoc网络的体系结构3

1.1.4 无线AdHoc网络中的问题5

1.2 移动性8

1.2.1 引言8

1.2.2 节点移动性的分类9

1.2.3 节点的自主移动性研究9

1.2.4 节点的受控移动性研究10

1.3 拓扑控制12

1.3.1 引言12

1.3.2 拓扑控制的分类14

1.3.3 拓扑控制问题的研究方法15

1.3.4 拓扑控制的实现机制17

1.3.5 现有的拓扑控制算法18

1.4 路由28

1.4.1 单播路由协议概述28

1.4.2 无线Ad Hoc网络的典型单播路由协议31

1.4.3 组播路由协议概述47

1.5 服务质量（QoS）54

1.5.1 引言54

1.5.2 QoS模型架构55

1.5.3 QoS和MAC57

1.5.4 QoS路由协议简介74

1.6 安全性77

1.6.1 引言77

1.6.2 密码技术78

1.6.3 无线AdHoc网络的协议攻击概述79

1.6.4 无线AdHoc网络的路由协议攻击分类81

1.6.5 无线AdH0c网络的安全路由协议83

1.6.6 无线AdHoc网络的密钥管理86

1.7 能耗管理92

1.7.1 引言92

1.7.2 无线Ad Hoc网络节点的能耗92

1.7.3 无线AdHoc网络主要节能策略94

1.8 应用100

1.8.1 移动多媒体通信系统100

1.8.2 移动P2P技术在无线AdHoc网络中的应用104

1.9 小结107

参考文献109

第2章 移动模型的特点115

2.1 简介115

2.2 移动模型的分类117

2.3 节点的移动性对MANET路由协议的影响119

2.3.1 路由协议描述119

2.3.2 移动模型描述119

2.3.3 不同移动场景的设置122

2.3.4 仿真结果及分析123

2.4 移动模型的度量126

2.4.1 移动性度量127

2.4.2 图的联通性度量128

2.4.3 基于移动模型的各种分析及基础单元的分析129

2.5 移动模型对MANET的影响139

2.5.1 移动模型及其仿真方法140

2.5.2 确定最优路径序列的算法142

2.5.3 仿真144

2.5.4 跳数最少的移动路径148

2.5.5 稳定的移动路径150

2.5.6 路由寿命与跳数之间的权衡152

2.6 小结154

参考文献155

第3章 随机路点（Random Waypoint,RWP）模型157

3.1 简介157

3.2 RWP模型的特点157

3.3 RWP模型的随机过程159

3.3.1 无暂停时间160

3.3.2 有暂停时间162

3.3.3 仿真结果164

3.4 RWP模型中的一些分布168

3.4.1 过渡长度169

3.4.2 持续时间172

3.4.3 空间节点分布175

3.4.4 移动方向178

3.4.5 小区的切换率180

3.5 RWP模型的联通性182

3.5.1 联通性的理论估计183

3.5.2 联通时期的长度185

3.5.3 联通性概率的实验示例185

3.5.4 联通时期的平均长度187

3.6 RWP模型的缺陷188

3.6.1 平均节点速度衰减问题分析189

3.6.2 模型改进及仿真194

3.6.3 模型的另类改进198

3.7 小结198

参考文献199

第4章 随机游走（Random Walk,RW）模型201

4.1 简介201

4.2 RW模型的特点203

4.3 RW模型的静态分布203

4.3.1 稳态时的链路分布204

4.3.2 连续时间的稳态分布估计207

4.3.3 仿真结果212

4.4 RW模型的局限性213

4.5 RW模型的变体214

4.5.1 概率型RW模型214

4.5.2 相关RW模型215

4.6 小结219

参考文献219

第5章 随机方向（Random Direction,RD）模型221

5.1 简介221

5.2 RD模型的特点222

5.3 RD模型的分布问题和特性222

5.3.1 RD模型的节点空间概率分布222

5.3.2 RD模型的特性227

5.4 基于RD模型的路由稳定性241

5.4.1 在RD模型中链路的可用性及链路的持续时间242

5.4.2 多跳路径248

5.5 小结250

参考文献251

第6章 随机旅行（Random Trip,RT）模型252

6.1 简介252

6.2 RT模型的特点和举例254

6.2.1 RT模型的特点254

6.2.2 RT模型举例256

6.3 RT模型的平稳性和收敛性262

6.3.1 平稳分布263

6.3.2 应用实例263

6.4 小结269

参考文献269

第7章 平滑随机移动（Smooth Random Mobility,SRM）270

模型270

7.1 简介270

7.2 SRM模型的特点270

7.3 SRM模型中的节点速度及方向271

7.3.1 节点间的速度与方向控制271

7.3.2 节点的速度与方向变化之间的相关性275

7.4 SRM模型中的一些统计量276

7.4.1 移动节点间的首达时间278

7.4.2 移动节点间的相遇时间279

7.4.3 移动节点间的内部相遇时间280

7.4.4 移动节点间的联络时间280

7.5 SRM模型的性能分析285

7.5.1 仿真环境285

7.5.2 首达时间和相遇时间的仿真结果286

7.5.3 联络时间及相遇间隔时间的仿真结果286

7.5.4 在无竞争情况下支持移动性的路由286

7.5.5 在有竞争情况下支持移动性的路由287

7.6 小结289

参考文献290

第8章 高斯－马尔科夫（Gauss-Markov,GM）模型291

8.1 简介291

8.2 GM模型的特点291

8.3 GM模型分析294

8.3.1 GM模型的移动跟踪294

8.3.2 GM模型的参数估计296

8.3.3 仿真结果与比较299

8.3.4 GM模型与随机路点（RWP）模型的比较303

8.4 小结303

参考文献304

第9章 半马尔科夫平滑（Semi-Markov Smooth,SMS）模型305

9.1 简介305

9.2 SMS模型的特点305

9.3 SMS模型中的数学建模307

9.3.1 SMS模型的更新过程307

9.3.2 SMS模型的半马尔科夫过程308

9.3.3 SMS模型的随机特性309

9.3.4 平稳状态分析318

9.4 SMS模型中的一些仿真结果322

9.4.1 空间节点的分布323

9.4.2 节点的平均速度326

9.4.3 节点的移动过程327

9.5 SMS模型的一些应用328

9.5.1 路由性能328

9.5.2 网络的连接性330

9.5.3 可适用于群移动模型331

9.6 小结332

参考文献332

第10章 流体流动（Fluid Flow,FF）模型334

10.1 简介334

10.2 FF模型的特点334

10.2.1 经典的FF模型的特点334

10.2.2 动态的FF模型的特点335

10.3 FF模型的应用335

10.3.1 应用于蜂窝无线网络336

10.3.2 应用于无线自组织网络345

10.4 小结353

参考文献353

第11章 无仿真边界（Boundless Simulation Area,BSA）移动模型354

11.1 简介354

11.2 BSA移动模型的特点354

11.3 BSA移动模型的评测356

11.4 BSA移动模型的应用357

11.4.1 区域路由协议（ZRP）357

11.4.2 使用BSA移动模型对ZRP进行仿真358

11.4.3 网络连接的稳定性360

11.5 小结369

参考文献369

第12章 地域受限移动（Geographic Constraint Mobility,GCM）模型371

12.1 简介371

12.1.1 车载移动模型的框架和特征372

12.1.2 车载移动模型的分类377

12.1.3 交通流的基本参数378

12.2 车载移动模型378

12.2.1 高速公路移动（Freeway Mobility,FM）模型379

12.2.2 曼哈顿网格移动（Manhattan Grid Mobility,MGM）模型381

12.2.3 LWR（Lighthill-Whitham-Richards）模型382

12.2.4 车辆跟驰移动（Car-Following Mobility,CFM）模型383

12.2.5 城市交通流仿真器390

12.2.6 VanetMobiSim模型392

12.2.7 车载移动模型对无线Ad Hoc网络的影响395

12.3 有障碍存在的移动（Obstacle Mobility,OM）模型403

12.3.1 障碍构建404

12.3.2 基于Voronoi棋盘型格局的人行道404

12.3.3 节点移动性的变化407

12.3.4 仿真环境及结果408

12.4 在社区范围内的带有障碍物的移动（Community-based Obstacle Mobility,COM）模型416

12.4.1 COM模型的特征417

12.4.2 移动控制原则417

12.4.3 暂停时间原则419

12.4.4 仿真场景及结果分析420

12.5 小结422

参考文献423