《無線Ad Hoc網路移動模型大全》概要介紹了無線Ad Hoc網路移動模型，內容可以分為兩個部分：第一部分簡要介紹了當前無線Ad Hoc網路研究所涵蓋的一些主要問題，第二部分主要闡述用於無線Ad Hoc網路的一些經典的移動模型。儘管到目前為止已經提出的無線Ad Hoc網路的移動模型有上百種，但是主要可分為這樣幾類：個體移動模型、群組移動模型以及基於社區的移動模型。《無線Ad Hoc網路移動模型大全》重點介紹的是第一類——個體移動模型。這一類是在無線Ad Hoc網路相關問題的研究中使用最多的移動模型。 《無線Ad Hoc網路移動模型大全》可供計算機、網路通信專業相關方向的高年級本科生、研究生、教師學習和參考，也適合無線Ad Hoc、無線感測器網路技術以及相關領域的科研和工程技術開發人員閱讀與參考。
基本介紹
- 書名：無線Ad Hoc網路移動模型大全
- 作者：郭麗芳 李鴻燕
- 出版日期：2014年6月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7115340323
- 外文名：The Encyclopedia of
- 出版社：人民郵電出版社
- 頁數：426頁
- 開本：16
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
作者簡介
作者郭麗芳，北京郵電大學博士，畢業後被太原理工大學作為人才引進，現擔任講師職務。在讀博期間，到美國North Carolina State University進行了兩年的博士研究。主要研究方向是無線Ad Hoc網路。曾參加過美國自然科學基金項目、國家863項目、北郵和一些知名企業（像華為、大唐電信等）的合作項目。
圖書目錄
第1章 無線Ad Hoc網路概述 1
1.1 簡介 1
1.1.1 無線Ad Hoc網路的研究現狀及發展趨勢 1
1.1.2 無線Ad Hoc網路的特點 1
1.1.3 無線Ad Hoc網路的體系結構 3
1.1.4 無線Ad Hoc網路中的問題 5
1.2 移動性 8
1.2.1 引言 8
1.2.2 節點移動性的分類 9
1.2.3 節點的自主移動性研究 9
1.2.4 節點的受控移動性研究 10
1.3 拓撲控制 12
1.3.1 引言 12
1.3.2 拓撲控制的分類 14
1.3.3 拓撲控制問題的研究方法 15
1.3.4 拓撲控制的實現機制 17
1.3.5 現有的拓撲控制算法 18
1.4 路由 28
1.4.1 單播路由協定概述 28
1.4.2 無線Ad Hoc網路的典型單播路由協定 31
1.4.3 組播路由協定概述 47
1.5 服務質量（QoS） 54
1.5.1 引言 54
1.5.2 QoS模型架構 55
1.5.3 QoS和MAC 57
1.5.4 QoS路由協定簡介 74
1.6 安全性 77
1.6.1 引言 77
1.6.2 密碼技術 78
1.6.3 無線Ad Hoc網路的協定攻擊概述 79
1.6.4 無線Ad Hoc網路的路由協定攻擊分類 81
1.6.5 無線Ad Hoc網路的安全路由協定 83
1.6.6 無線Ad Hoc網路的密鑰管理 86
1.7 能耗管理 92
1.7.1 引言 92
1.7.2 無線Ad Hoc網路節點的能耗 92
1.7.3 無線Ad Hoc網路主要節能策略 94
1.8 套用 100
1.8.1 移動多媒體通信系統 100
1.8.2 移動P2P技術在無線Ad Hoc網路中的套用 104
1.9 小結 107
參考文獻 109
第2章 移動模型的特點 115
2.1 簡介 115
2.2 移動模型的分類 117
2.3 節點的移動性對MANET路由協定的影響 119
2.3.1 路由協定描述 119
2.3.2 移動模型描述 119
2.3.3 不同移動場景的設定 122
2.3.4 仿真結果及分析 123
2.4 移動模型的度量 126
2.4.1 移動性度量 127
2.4.2 圖的聯通性度量 128
2.4.3 基於移動模型的各種分析及基礎單元的分析 129
2.5 移動模型對MANET的影響 139
2.5.1 移動模型及其仿真方法 140
2.5.2 確定最優路徑序列的算法 142
2.5.3 仿真 144
2.5.4 跳數最少的移動路徑 148
2.5.5 穩定的移動路徑 150
2.5.6 路由壽命與跳數之間的權衡 152
2.6 小結 154
參考文獻 155
第3章 隨機路點（Random Waypoint，RWP）模型 157
3.1 簡介 157
3.2 RWP模型的特點 157
3.3 RWP模型的隨機過程 159
3.3.1 無暫停時間 160
3.3.2 有暫停時間 162
3.3.3 仿真結果 164
3.4 RWP模型中的一些分布 168
3.4.1 過渡長度 169
3.4.2 持續時間 172
3.4.3 空間節點分布 175
3.4.4 移動方向 178
3.4.5 小區的切換率 180
3.5 RWP模型的聯通性 182
3.5.1 聯通性的理論估計 183
3.5.2 聯通時期的長度 185
3.5.3 聯通性機率的實驗示例 185
3.5.4 聯通時期的平均長度 187
3.6 RWP模型的缺陷 188
3.6.1 平均節點速度衰減問題分析 189
3.6.2 模型改進及仿真 194
3.6.3 模型的另類改進 198
3.7 小結 198
參考文獻 199
第4章 隨機遊走（RandomWalk，RW）模型 201
4.1 簡介 201
4.2 RW模型的特點 203
4.3 RW模型的靜態分布 203
4.3.1 穩態時的鏈路分布 204
4.3.2 連續時間的穩態分布估計 207
4.3.3 仿真結果 212
4.4 RW模型的局限性 213
4.5 RW模型的變體 214
4.5.1 機率型RW模型 214
4.5.2 相關RW模型 215
4.6 小結 219
參考文獻 219
第5章 隨機方向（RandomDirection，RD）模型 221
5.1 簡介 221
5.2 RD模型的特點 222
5.3 RD模型的分布問題和特性 222
5.3.1 RD模型的節點空間機率分布 222
5.3.2 RD模型的特性 227
5.4 基於RD模型的路由穩定性 241
5.4.1 在RD模型中鏈路的可用性及鏈路的持續時間 242
5.4.2 多跳路徑 248
5.5 小結 250
參考文獻 251
第6章 隨機旅行（Random Trip，RT）模型 252
6.1 簡介 252
6.2 RT模型的特點和舉例 254
6.2.1 RT模型的特點 254
6.2.2 RT模型舉例 256
6.3 RT模型的平穩性和收斂性 262
6.3.1 平穩分布 263
6.3.2 套用實例 263
6.4 小結 269
參考文獻 269
第7章 平滑隨機移動（Smooth Random Mobility，SRM）模型 270
7.1 簡介 270
7.2 SRM模型的特點 270
7.3 SRM模型中的節點速度及方向 271
7.3.1 節點間的速度與方向控制 271
7.3.2 節點的速度與方向變化之間的相關性 275
7.4 SRM模型中的一些統計量 276
7.4.1 移動節點間的首達時間 278
7.4.2 移動節點間的相遇時間 279
7.4.3 移動節點間的內部相遇時間 280
7.4.4 移動節點間的聯絡時間 280
7.5 SRM模型的性能分析 285
7.5.1 仿真環境 285
7.5.2 首達時間和相遇時間的仿真結果 286
7.5.3 聯絡時間及相遇間隔時間的仿真結果 286
7.5.4 在無競爭情況下支持移動性的路由 286
7.5.5 在有競爭情況下支持移動性的路由 287
7.6 小結 289
參考文獻 290
第8章 高斯—馬爾科夫（Gauss—Markov，GM）模型 291
8.1 簡介 291
8.2 GM模型的特點 291
8.3 GM模型分析 294
8.3.1 GM模型的移動跟蹤 294
8.3.2 GM模型的參數估計 296
8.3.3 仿真結果與比較 299
8.3.4 GM模型與隨機路點（RWP）模型的比較 303
8.4 小結 303
參考文獻 304
第9章 半馬爾科夫平滑（Semi—Markov Smooth，SMS）模型 305
9.1 簡介 305
9.2 SMS模型的特點 305
9.3 SMS模型中的數學建模 307
9.3.1 SMS模型的更新過程 307
9.3.2 SMS模型的半馬爾科夫過程 308
9.3.3 SMS模型的隨機特性 309
9.3.4 平穩狀態分析 318
9.4 SMS模型中的一些仿真結果 322
9.4.1 空間節點的分布 323
9.4.2 節點的平均速度 326
9.4.3 節點的移動過程 327
9.5 SMS模型的一些套用 328
9.5.1 路由性能 328
9.5.2 網路的連線性 330
9.5.3 可適用於群移動模型 331
9.6 小結 332
參考文獻 332
第10章 流體流動（Fluid Flow，FF）模型 334
10.1 簡介 334
10.2 FF模型的特點 334
10.2.1 經典的FF模型的特點 334
10.2.2 動態的FF模型的特點 335
10.3 FF模型的套用 335
10.3.1 套用於蜂窩無線網路 336
10.3.2 套用於無線自組織網路 345
10.4 小結 353
參考文獻 353
第11章 無仿真邊界（Boundless Simulation Area，BSA）移動模型 354
11.1 簡介 354
11.2 BSA移動模型的特點 354
11.3 BSA移動模型的評測 356
11.4 BSA移動模型的套用 357
11.4.1 區域路由協定（ZRP） 357
11.4.2 使用BSA移動模型對ZRP進行仿真 358
11.4.3 網路連線的穩定性 360
11.5 小結 369
參考文獻 369
第12章 地域受限移動（Geographic ConstraintMobility，GCM）模型 371
12.1 簡介 371
12.1.1 車載移動模型的框架和特徵 372
12.1.2 車載移動模型的分類 377
12.1.3 交通流的基本參數 378
12.2 車載移動模型 378
12.2.1 高速公路移動（Freeway Mobility，FM）模型 379
12.2.2 曼哈頓格線移動（Manhattan Grid Mobility，MGM）模型 381
12.2.3 LWR（Lighthill—Whitham—Richards）模型 382
12.2.4 車輛跟馳移動（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 車載移動模型對無線Ad Hoc網路的影響 395
12.3 有障礙存在的移動（Obstacle Mobility，OM）模型 403
12.3.1 障礙構建 404
12.3.2 基於Voronoi棋盤型格局的人行道 404
12.3.3 節點移動性的變化 407
12.3.4 仿真環境及結果 408
12.4 在社區範圍內的帶有障礙物的移動（Community—based Obstacle Mobility，COM）模型 416
12.4.1 COM模型的特徵 417
12.4.2 移動控制原則 417
12.4.3 暫停時間原則 419
12.4.4 仿真場景及結果分析 420
12.5 小結 422
參考文獻 423
1.1 簡介 1
1.1.1 無線Ad Hoc網路的研究現狀及發展趨勢 1
1.1.2 無線Ad Hoc網路的特點 1
1.1.3 無線Ad Hoc網路的體系結構 3
1.1.4 無線Ad Hoc網路中的問題 5
1.2 移動性 8
1.2.1 引言 8
1.2.2 節點移動性的分類 9
1.2.3 節點的自主移動性研究 9
1.2.4 節點的受控移動性研究 10
1.3 拓撲控制 12
1.3.1 引言 12
1.3.2 拓撲控制的分類 14
1.3.3 拓撲控制問題的研究方法 15
1.3.4 拓撲控制的實現機制 17
1.3.5 現有的拓撲控制算法 18
1.4 路由 28
1.4.1 單播路由協定概述 28
1.4.2 無線Ad Hoc網路的典型單播路由協定 31
1.4.3 組播路由協定概述 47
1.5 服務質量（QoS） 54
1.5.1 引言 54
1.5.2 QoS模型架構 55
1.5.3 QoS和MAC 57
1.5.4 QoS路由協定簡介 74
1.6 安全性 77
1.6.1 引言 77
1.6.2 密碼技術 78
1.6.3 無線Ad Hoc網路的協定攻擊概述 79
1.6.4 無線Ad Hoc網路的路由協定攻擊分類 81
1.6.5 無線Ad Hoc網路的安全路由協定 83
1.6.6 無線Ad Hoc網路的密鑰管理 86
1.7 能耗管理 92
1.7.1 引言 92
1.7.2 無線Ad Hoc網路節點的能耗 92
1.7.3 無線Ad Hoc網路主要節能策略 94
1.8 套用 100
1.8.1 移動多媒體通信系統 100
1.8.2 移動P2P技術在無線Ad Hoc網路中的套用 104
1.9 小結 107
參考文獻 109
第2章 移動模型的特點 115
2.1 簡介 115
2.2 移動模型的分類 117
2.3 節點的移動性對MANET路由協定的影響 119
2.3.1 路由協定描述 119
2.3.2 移動模型描述 119
2.3.3 不同移動場景的設定 122
2.3.4 仿真結果及分析 123
2.4 移動模型的度量 126
2.4.1 移動性度量 127
2.4.2 圖的聯通性度量 128
2.4.3 基於移動模型的各種分析及基礎單元的分析 129
2.5 移動模型對MANET的影響 139
2.5.1 移動模型及其仿真方法 140
2.5.2 確定最優路徑序列的算法 142
2.5.3 仿真 144
2.5.4 跳數最少的移動路徑 148
2.5.5 穩定的移動路徑 150
2.5.6 路由壽命與跳數之間的權衡 152
2.6 小結 154
參考文獻 155
第3章 隨機路點（Random Waypoint，RWP）模型 157
3.1 簡介 157
3.2 RWP模型的特點 157
3.3 RWP模型的隨機過程 159
3.3.1 無暫停時間 160
3.3.2 有暫停時間 162
3.3.3 仿真結果 164
3.4 RWP模型中的一些分布 168
3.4.1 過渡長度 169
3.4.2 持續時間 172
3.4.3 空間節點分布 175
3.4.4 移動方向 178
3.4.5 小區的切換率 180
3.5 RWP模型的聯通性 182
3.5.1 聯通性的理論估計 183
3.5.2 聯通時期的長度 185
3.5.3 聯通性機率的實驗示例 185
3.5.4 聯通時期的平均長度 187
3.6 RWP模型的缺陷 188
3.6.1 平均節點速度衰減問題分析 189
3.6.2 模型改進及仿真 194
3.6.3 模型的另類改進 198
3.7 小結 198
參考文獻 199
第4章 隨機遊走（RandomWalk，RW）模型 201
4.1 簡介 201
4.2 RW模型的特點 203
4.3 RW模型的靜態分布 203
4.3.1 穩態時的鏈路分布 204
4.3.2 連續時間的穩態分布估計 207
4.3.3 仿真結果 212
4.4 RW模型的局限性 213
4.5 RW模型的變體 214
4.5.1 機率型RW模型 214
4.5.2 相關RW模型 215
4.6 小結 219
參考文獻 219
第5章 隨機方向（RandomDirection，RD）模型 221
5.1 簡介 221
5.2 RD模型的特點 222
5.3 RD模型的分布問題和特性 222
5.3.1 RD模型的節點空間機率分布 222
5.3.2 RD模型的特性 227
5.4 基於RD模型的路由穩定性 241
5.4.1 在RD模型中鏈路的可用性及鏈路的持續時間 242
5.4.2 多跳路徑 248
5.5 小結 250
參考文獻 251
第6章 隨機旅行（Random Trip，RT）模型 252
6.1 簡介 252
6.2 RT模型的特點和舉例 254
6.2.1 RT模型的特點 254
6.2.2 RT模型舉例 256
6.3 RT模型的平穩性和收斂性 262
6.3.1 平穩分布 263
6.3.2 套用實例 263
6.4 小結 269
參考文獻 269
第7章 平滑隨機移動（Smooth Random Mobility，SRM）模型 270
7.1 簡介 270
7.2 SRM模型的特點 270
7.3 SRM模型中的節點速度及方向 271
7.3.1 節點間的速度與方向控制 271
7.3.2 節點的速度與方向變化之間的相關性 275
7.4 SRM模型中的一些統計量 276
7.4.1 移動節點間的首達時間 278
7.4.2 移動節點間的相遇時間 279
7.4.3 移動節點間的內部相遇時間 280
7.4.4 移動節點間的聯絡時間 280
7.5 SRM模型的性能分析 285
7.5.1 仿真環境 285
7.5.2 首達時間和相遇時間的仿真結果 286
7.5.3 聯絡時間及相遇間隔時間的仿真結果 286
7.5.4 在無競爭情況下支持移動性的路由 286
7.5.5 在有競爭情況下支持移動性的路由 287
7.6 小結 289
參考文獻 290
第8章 高斯—馬爾科夫（Gauss—Markov，GM）模型 291
8.1 簡介 291
8.2 GM模型的特點 291
8.3 GM模型分析 294
8.3.1 GM模型的移動跟蹤 294
8.3.2 GM模型的參數估計 296
8.3.3 仿真結果與比較 299
8.3.4 GM模型與隨機路點（RWP）模型的比較 303
8.4 小結 303
參考文獻 304
第9章 半馬爾科夫平滑（Semi—Markov Smooth，SMS）模型 305
9.1 簡介 305
9.2 SMS模型的特點 305
9.3 SMS模型中的數學建模 307
9.3.1 SMS模型的更新過程 307
9.3.2 SMS模型的半馬爾科夫過程 308
9.3.3 SMS模型的隨機特性 309
9.3.4 平穩狀態分析 318
9.4 SMS模型中的一些仿真結果 322
9.4.1 空間節點的分布 323
9.4.2 節點的平均速度 326
9.4.3 節點的移動過程 327
9.5 SMS模型的一些套用 328
9.5.1 路由性能 328
9.5.2 網路的連線性 330
9.5.3 可適用於群移動模型 331
9.6 小結 332
參考文獻 332
第10章 流體流動（Fluid Flow，FF）模型 334
10.1 簡介 334
10.2 FF模型的特點 334
10.2.1 經典的FF模型的特點 334
10.2.2 動態的FF模型的特點 335
10.3 FF模型的套用 335
10.3.1 套用於蜂窩無線網路 336
10.3.2 套用於無線自組織網路 345
10.4 小結 353
參考文獻 353
第11章 無仿真邊界（Boundless Simulation Area，BSA）移動模型 354
11.1 簡介 354
11.2 BSA移動模型的特點 354
11.3 BSA移動模型的評測 356
11.4 BSA移動模型的套用 357
11.4.1 區域路由協定（ZRP） 357
11.4.2 使用BSA移動模型對ZRP進行仿真 358
11.4.3 網路連線的穩定性 360
11.5 小結 369
參考文獻 369
第12章 地域受限移動（Geographic ConstraintMobility，GCM）模型 371
12.1 簡介 371
12.1.1 車載移動模型的框架和特徵 372
12.1.2 車載移動模型的分類 377
12.1.3 交通流的基本參數 378
12.2 車載移動模型 378
12.2.1 高速公路移動（Freeway Mobility，FM）模型 379
12.2.2 曼哈頓格線移動（Manhattan Grid Mobility，MGM）模型 381
12.2.3 LWR（Lighthill—Whitham—Richards）模型 382
12.2.4 車輛跟馳移動（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 車載移動模型對無線Ad Hoc網路的影響 395
12.3 有障礙存在的移動（Obstacle Mobility，OM）模型 403
12.3.1 障礙構建 404
12.3.2 基於Voronoi棋盤型格局的人行道 404
12.3.3 節點移動性的變化 407
12.3.4 仿真環境及結果 408
12.4 在社區範圍內的帶有障礙物的移動（Community—based Obstacle Mobility，COM）模型 416
12.4.1 COM模型的特徵 417
12.4.2 移動控制原則 417
12.4.3 暫停時間原則 419
12.4.4 仿真場景及結果分析 420
12.5 小結 422
參考文獻 423
