Guide to Wireless Mesh Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Misra, Sudip (EDT)/ Misra, Subhas Chandra (EDT)/ Woungang, Isaac (EDT)

出品人:

页数:544

译者:

出版时间:2009-9-15

价格:GBP 54.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9781848009080

丛书系列:

图书标签:

• 无线网状网络
• Mesh网络
• 无线通信
• 网络技术
• 无线网络
• 分布式系统
• 网络架构
• 通信工程
• 物联网
• 移动网络

畅游无界：无线网状网络技术深度解析 在信息爆炸的时代，连接无处不在的需求日益增长，而无线网状网络（Wireless Mesh Networks, WMNs）正是满足这一需求的关键技术之一。它以其独特的分布式、自愈合、高可靠性和易扩展性，正在深刻地改变着我们构建和使用网络的方式。本书《Guide to Wireless Mesh Networks》正是致力于为读者提供一个全面、深入且实用的知识框架，帮助您理解、设计、部署和优化各类无线网状网络。 本书并非空洞的理论堆砌，而是以详实的技术讲解、丰富的实际案例和前瞻性的发展趋势相结合，力求让每一位读者，无论您是网络工程师、系统集成商、研究人员，还是对前沿科技充满好奇的学生，都能从中获益。我们深信，掌握了无线网状网络的精髓，您将能够更有效地应对现代通信环境的挑战，解锁更多创新的应用场景。 第一部分：奠定基石——无线网状网络的理论基础与核心原理 本部分将带领读者从零开始，深入理解无线网状网络的本质。我们不会停留在“无线”和“网状”这两个词汇的表面，而是将深入剖析其背后的技术支撑和设计理念。 什么是真正的网状网络？ 我们将详细阐述网状网络的定义、基本拓扑结构（如全连接网状、部分连接网状）及其在无线环境下的演化。您将了解到，与传统的星型或总线型网络相比，网状网络的分布式特性如何赋予其更高的鲁棒性。一个节点失效不会导致整个网络瘫痪，信息可以通过多条路径绕行，确保通信的持续性和可靠性。 无线技术的多样性与兼容性： 无线网状网络并非依赖于单一的无线技术。本书将详细介绍目前主流的无线技术，如Wi-Fi（IEEE 802.11系列标准）、Zigbee（IEEE 802.15.4）、LoRaWAN、蜂窝网络（4G/5G）等，以及它们各自的优缺点和适用场景。更重要的是，我们将探讨不同无线技术如何在一个网状网络中共存、互操作，以及混合网状网络的构建思路。 核心协议与算法： 网状网络的“智能”体现在其内部的路由协议和管理算法。本书将深度解析各类经典的网状网络路由协议，包括： 主动式路由协议： 如AODV（Ad hoc On-Demand Distance Vector）和DSR（Dynamic Source Routing）。我们将深入讲解它们的发现机制、维护机制以及在不同网络负载下的性能表现。 被动式路由协议： 如OLSR（Optimized Link State Routing）和B.A.T.M.A.N.（Better Approach To Mobile Adhoc Networking）。我们将分析它们的收敛速度、开销以及对网络动态变化的适应能力。 面向特定应用的路由策略： 针对实时通信（如VoIP、视频流）、低功耗物联网（IoT）等场景，我们将介绍和分析专门优化的路由算法。 节点角色与功能： 在一个网状网络中，并非所有节点都扮演相同的角色。本书将详细介绍网状网络中的关键节点类型，如： 网关节点（Gateway Nodes）： 连接网状网络与其他外部网络（如互联网）的桥梁。我们将探讨网关节点的选择、配置和管理策略。 中继节点（Relay Nodes）： 负责转发数据，扩展网络覆盖范围。我们将分析中继节点的部署密度、转发效率和能源消耗。 终端节点（Client Nodes）： 最终用户设备，如智能手机、传感器、智能家居设备等。我们将讨论终端节点如何接入网络，以及其在网络中的行为模式。 性能指标与评估方法： 如何量化网状网络的性能？本书将深入探讨关键性能指标（KPIs），包括吞吐量（Throughput）、延迟（Latency）、丢包率（Packet Loss Rate）、网络覆盖范围（Coverage）、节点连接数（Connectivity）、能耗（Energy Consumption）和稳定性（Stability）等。同时，我们将介绍各种仿真工具（如NS-3, OMNeT++）和实际测试方法，指导您如何科学地评估和优化网状网络的性能。 第二部分：设计与部署——构建高效可靠的无线网状网络 理论的掌握是基础，而将理论转化为实际应用，则需要精心的设计和周密的部署。本部分将聚焦于网状网络的实际构建过程，提供切实可行的指导和最佳实践。 需求分析与网络规划： 在开始设计之前，清晰地理解应用需求至关重要。我们将引导您进行细致的需求分析，包括： 目标应用场景： 是用于智能家居、工业自动化、智慧城市、灾难救援，还是军事通信？不同的场景对网络的性能、安全性、部署难度有不同的要求。 覆盖区域与密度： 需要覆盖的物理范围有多大？期望的节点密度是多少？这将直接影响到节点的数量和布局。 性能要求： 对带宽、延迟、可靠性有何具体要求？ 预算与资源限制： 硬件成本、部署人力、维护成本等都需要考虑。 环境因素： 物理障碍物（墙壁、建筑物）、无线干扰源、气候条件等都可能影响无线信号的传播。 硬件选型与配置： 选择合适的硬件是构建高性能网状网络的基石。我们将深入探讨： 不同类型的网状网络设备： 专用的网状网络路由器、智能AP、嵌入式模块等。 关键硬件参数： 无线芯片组、天线类型、处理器性能、内存大小、功耗等。 Mesh SDK与固件： 了解常见的Mesh SDK，如何进行固件烧录和设备配置。 电源管理： 对于电池供电的终端节点，优化电源管理策略至关重要。 拓扑设计与节点布局： 合理的拓扑结构和节点布局能够最大化网络的性能和覆盖范围。我们将提供： 基于覆盖的布局策略： 如何根据信号传播模型和环境特点，确定节点的最佳位置。 基于连接的布局策略： 如何确保节点之间有足够的连接，以保证网络的连通性和冗余度。 使用可视化工具辅助设计： 介绍一些辅助拓扑设计的软件工具。 路由协议的选择与优化： 根据应用场景和网络特性，选择最适合的路由协议。我们将分析如何针对特定网络进行路由协议的参数调优，以提高网络的效率和稳定性。 安全性的构建： 无线网络天然存在安全风险，网状网络尤其需要重视。本书将详细介绍： 身份认证与密钥管理： 如何为节点和用户提供安全的身份验证机制。 数据加密： 使用WPA2/WPA3等标准，确保数据在传输过程中的机密性。 入侵检测与防御： 如何识别和应对潜在的网络攻击。 访问控制策略： 限制未经授权的设备接入网络。 网络管理与监控： 即使是部署完成的网络，也需要持续的管理和监控。我们将介绍： 网络拓扑可视化： 如何直观地展示网络的连接状态和节点信息。 性能监控与故障诊断： 如何实时监测网络性能，快速定位和解决故障。 固件更新与配置管理： 如何安全有效地更新设备固件和管理配置。 远程管理工具： 介绍一些常用的远程网状网络管理平台。 第三部分：高级主题与未来展望——探索网状网络的无限可能 在掌握了网状网络的基础知识和实践方法之后，本书将带领读者进一步探索更高级的主题，并展望其未来的发展方向。 物联网（IoT）中的网状网络： 网状网络是构建大规模、低功耗物联网的关键技术之一。我们将深入探讨： 低功耗网状网络（Low Power Wireless Mesh Networks, LPWANs）： 如Zigbee、Thread等，在智能家居、智慧农业、智能穿戴设备等领域的应用。 NB-IoT/LTE-M与网状网络的结合： 如何利用蜂窝网络的能力扩展网状网络的覆盖范围和连接能力。 IoT网状网络的传感器数据采集与管理。 5G与网状网络的融合： 5G技术为网状网络带来了新的机遇，也带来了新的挑战。我们将分析： 5G NR (New Radio) 在网状网络中的应用潜力。 边缘计算（Edge Computing）与网状网络的协同作用。 超低延迟通信（URLLC）在工业自动化、自动驾驶等领域的网状网络应用。 软件定义网络（SDN）与网状网络： SDN的思想如何赋能网状网络，使其更加灵活和可编程。我们将探讨： SDN控制器在网状网络中的作用。 网络功能虚拟化（NFV）与网状网络的结合。 动态网络配置与资源调度。 机器学习与人工智能在网状网络中的应用： 利用AI技术优化网状网络的性能和智能化管理。我们将讨论： 基于AI的路由优化和拥塞控制。 预测性维护和故障预警。 智能节能管理。 实际应用案例深度剖析： 本书将精选多个不同领域、不同规模的成功网状网络部署案例，进行详尽的分析，包括： 智慧城市中的交通管理、环境监测等网状网络应用。 工业物联网（IIoT）中，传感器网络、自动化生产线的网状网络解决方案。 智能家居中的互联互通，如智能照明、安防监控等。 紧急通信与灾难救援中的临时网状网络部署。 大型场馆（如体育馆、演唱会）的Wi-Fi覆盖与用户接入。 挑战与未来趋势： 我们也将客观地分析网状网络在发展过程中面临的挑战，如标准化、互操作性、安全性、功耗管理、成本等，并对未来的发展趋势进行预测，如自组织、自适应、自修复的智能化网状网络，以及其在元宇宙、自动驾驶等新兴领域的应用前景。 《Guide to Wireless Mesh Networks》力求成为您在无线网状网络领域的得力助手。我们相信，通过系统地学习本书的内容，您将不仅能够深入理解这项革命性的技术，更能掌握将其应用于实际项目中的关键技能，为构建更智能、更互联的未来贡献力量。

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