高级无线网络——技术及商业模式(第三版)
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作者(芬兰)萨沃·格里希奇|责编:冯小贝|译者:王磊//郑宝玉
出版社电子工业
ISBN9787121463297
出版时间2023-09
装帧其他
开本其他
定价199元
货号31861614
上书时间2024-07-07
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作者简介
SavoG.Glisic，芬兰Oulu大学教授，在无线通信和网络方面有着丰富的教学经验，是无线通信领域的著名学者。在过去30多年里，他曾在美国加州理工大学和加州大学圣迭戈分校作过访问学者；为政府和业界提供过大量咨询服务；拥有大量授权发明专利，出版过大量学术论著，特别是他的姐妹篇著作《高级无线通信：4G认知与协作宽带技术》和《高级无线网络：4G认知与机会协作技术》，在国际无线通信与网络界有很大影响。他在学术界享有盛名，曾担任PIMRC'1997和IEEEICC'2001等重要国际学术会议的程序委员会主席，IEEE通信学会(ComSoc)会员发展项目组主任和芬兰IEEE通信分会（ComSocChapter）首任主席。
王磊，男，博士、教授、博士生导师、南京邮电大学教学质量监控与评估中心副主任、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师、江苏省“青蓝工程”创新团队核心成员。2010年于南京邮电大学通信与信息工程学院获工学博士学位并留校从事教学与科研工作，2012―2013年在美国哥伦比亚大学（ColumbiaUniversity）从事博士后研究工作，长期从事无线通信与信号处理、多媒体信息处理等方面研究。
目录
目 录
第1章 概述――高级无线网络的广义模型1
1.1 网络模型2
1.1.1 节点渗透2
1.1.2 链路渗透――认知链路3
1.2 网络连通性4
1.3 具有小世界特性的无线网络设计5
1.3.1 蜂窝重组5
1.3.2 流量分布感知重组7
1.3.3 多蜂窝重组7
1.4 频率信道备份8
1.4.1 m / kf / s合约9
1.4.2 随机冗余分配(R2A)9
1.4.3 按需冗余分配9
1.5 广义网络模型10
1.6 s网格网络的路由协议11
1.6.1 特定应用路由协议13
1.7 网络性能13
1.7.1 平均路径长度14
1.7.2 分簇14
1.8 节点、路由、拓扑和网络健壮性14
1.9 功耗15
1.10 协议的复杂度16
1.11 性能评估17
1.11.1 平均路径长度17
1.11.2 分簇系数18
1.11.3 节点健壮性18
1.11.4 网络健壮性18
1.11.5 功耗19
1.11.6 协议的复杂度20
1.12 本书概览22
1.12.1 第1章：概述――高级无线网络的广义模型22
1.12.2 第2章：自适应网络层22
1.12.3 第3章：移动性管理22
1.12.4 第4章：ad hoc网络22
1.12.5 第5章：传感器网络22
1.12.6 第6章：安全22
1.12.7 第7章：网络经济学22
1.12.8 第8章：多跳蜂窝网络23
1.12.9 第9章：认知网络23
1.12.10 第10章：随机几何23
1.12.11 第11章：异构网络23
1.12.12 第12章：接入点选择23
1.12.13 第13章：自组织网络23
1.12.14 第14章：复杂网络24
1.12.15 第15章：大规模MIMO系统24
1.12.16 第16章：网络优化理论24
1.12.17 第17章：网络信息论24
1.12.18 第18章：高级网络架构的稳定性24
1.12.19 第19章：多运营商频谱共享24
1.12.20 第20章：大规模网络和均场理论24
1.12.21 第21章：毫米波网络25
1.12.22 第22章：无线网络中的云计算25
1.12.23 第23章：无线网络和匹配理论25
1.12.24 第24章：动态无线网络基础设施25
附录A.125
参考文献26
第2章 自适应网络层28
2.1 图和路由协议28
2.2 图论43
2.3 拓扑聚合路由45
2.3.1 网络和聚合模型46
参考文献48
第3章 移动性管理52
3.1 蜂窝网络52
3.1.1 蜂窝网络中的移动性管理53
3.1.2 位置注册和呼叫传递56
3.1.3 位置更新和终端寻呼59
3.1.4 4G无线网络中的WATM切换管理69
3.1.5 卫星网络的移动性管理70
3.2 具有优先切换功能的蜂窝系统71
3.2.1 性能示例78
3.3 蜂窝驻留时间分布79
3.4 微蜂窝及微微蜂窝网络中的移动性预测83
3.4.1 PST-QoS保证框架84
3.4.2 最有可能的簇模型85
附录A.3 中间蜂窝的距离计算91
参考文献96
第4章 ad hoc网络99
4.1 路由协议99
4.1.1 ad hoc路由协议100
4.1.2 反应式协议104
4.2 混合路由协议114
4.3 可扩展路由策略118
4.4 多路径路由124
4.5 分簇协议126
4.5.1 引言126
4.5.2 分簇算法127
4.6 路由的实现方案135
4.7 分布式QoS路由141
4.7.1 转发收到的令牌144
4.7.2 带宽限制路由144
参考文献148
第5章 传感器网络151
5.1 引言151
5.2 传感器网络参数152
5.3 传感器网络架构154
5.3.1 物理层155
5.3.2 数据链路层155
5.3.3 网络层157
5.3.4 传输层160
5.3.5 应用层161
5.4 移动传感器网络部署162
5.5 定向扩散164
5.6 无线传感器中的聚合167
5.7 边界估计170
5.7.1 ?中递归二元分区(RDP)的数量172
5.7.2 克劳夫特不等式172
5.7.3 可实现精度的上限173
5.7.4 系统优化174
5.8 传感器网络中的最佳传输半径176
5.9 数据漏斗180
5.10 传感器网络中的等效传输控制协议183
参考文献183
第6章 安全189
6.1 认证189
6.1.1 攻击简单的加密认证191
6.1.2 规范认证协议193
6.2 安全架构195
6.3 密钥管理198
6.4 ad hoc网络中的安全性201
6.4.1 自组织公钥管理204
6.5 传感器网络中的安全性205
参考文献207
第7章 网络经济学209
7.1 网络经济学基础209
7.1.1 外部效应209
7.1.2 服务定价210
7.1.3 拥塞收费211
7.1.4 拥塞博弈212
7.1.5 建模服务差异化213
7.1.6 竞争214
7.1.7 拍卖214
7.1.8 为QoS投标215
7.1.9 带宽拍卖216
7.1.10 投资217
7.2 无线网络微观经济学：赞助数据220
7.2.1 解决方案220
7.2.2 赞助数据模型221
7.3 市场均衡的频谱定价223
7.3.1 网络和定价模型224
7.3.2 频谱定价优化224
7.3.3 分布式解决方案227
7.3.4 分布式定价模型的稳定性228
7.4 序列频谱共享230
7.4.1 序列频谱共享和相关市场模型230
7.4.2 迭代协商算法233
7.5 数据计划交易236
7.5.1 用户买卖双方交易激励模型的建立237
7.5.2 ISP交易策略240
参考文献241
第8章 多跳蜂窝网络244
8.1 多跳、多运营商、多技术无线网络建模244
8.2 技术背景244
8.3 系统模型和表示246
8.4 m3路由发现协议248
8.4.1 最小距离路由248
8.4.2 有限干扰路由/调度249
8.5 m3路由发现协议的性能251
8.6 协议的复杂度252
8.7 流量卸载激励254
8.7.1 MNO与SSO之间的协作谈判257
8.8 性能说明258
8.8.1 m3路由发现协议258
8.8.2 改进的m3路由发现协议的容量和吞吐量260
8.8.3 流量卸载激励261
8.8.4 移动性的实现和影响263
参考文献264
第9章 认知网络266
9.1 技术背景266
9.1.1 基本原理266
9.1.2 网络层和传输层协议267
9.2 多跳认知网络频谱拍卖268
9.2.1 技术背景270
9.2.2 系统模型270
9.2.3 启发式真实拍卖273
9.2.4 随机拍卖275
9.3 多跳认知蜂窝网络中的复合拍卖279
9.3.1 网络模型279
9.3.2 频谱感知路由发现协议282
9.3.3 联合资源拍卖和小费计划284
9.3.4 基于强化学习的拍卖方案286
9.3.5 基于小组的拍卖设计286
9.3.6 一般场景的进一步延伸290
9.3.7 系统性能290
参考文献299
第10章 随机几何301
10.1 技术背景301
10.1.1 点过程301
10.1.2 中断概率303
10.1.3 多层蜂窝网络304
参考文献306
第11章 异构网络310
11.1 预备工作310
11.2 自组织小型蜂窝网络311
11.2.1 技术背景311
11.2.2 系统模型312
11.2.3 自组织SCN315
11.3 动态网络架构316
11.3.1 系统模型316
11.3.2 最佳网络架构319
11.3.3 最优拓扑的动态跟踪324
11.3.4 性能图解328
11.4 异构网络经济学333
11.4.1 仅宏蜂窝服务334
11.4.2 飞蜂窝简介335
11.4.3 用户的预留收益的影响337
11.4.4 飞蜂窝频率复用338
11.4.5 飞蜂窝运营成本338
11.4.6 有限的飞蜂窝覆盖339
参考文献340
第12章 接入点选择344
12.1 技术背景344
12.2 网络选择博弈346
12.3 联合AP选择和功率分配349
12.3.1 单AP网络350
12.3.2 联合AP选择和功率控制352
12.3.3 分布式算法353
12.4 联合AP选择和波束成形优化356
12.4.1 网络模型356
参考文献365
第13章 自组织网络368
13.1 自组织网络优化368
13.2 系统模型368
13.3 天线倾斜度和AP关联的联合优化370
13.3.1 系统目标函数370
13.3.2 优化问题371
参考文献373
第14章 复杂网络374
14.1 大规模网络的演进趋势374
14.1.1 网络类型374
14.2 网络特性377
14.3 随机图380
参考文献382
第15章 大规模MIMO系统384
15.1 线性预编码的多蜂窝下行链路系统385
15.1.1 技术背景385
15.2 系统模型387
15.2.1 信道不确定性建模388
15.2.2 随机优化389
15.3 理想信道状态信息的优化389
15.4 WSRM问题的健壮性设计391
15.4.1 近似方案1392
15.4.2 近似方案2394
附录A.15399
附录B.15399
参考文献401
第16章 网络优化理论403
16.1 引言403
16.2 分层优化分解403
16.2.1 TCP拥塞控制404
16.2.2 TCP Reno/RED405
16.2.3 TCP Vegas/DropTail405
16.2.4 MAC协议优化406
16.2.5 效用最优MAC协议/社交最优408
16.3 跨层设计410
16.3.1 拥塞控制和路由410
16.3.2 拥塞控制和物理资源分配413
16.3.3 拥塞和竞争控制415
16.3.4 拥塞控制、路由和调度417
16.4 优化问题分解方法419
16.4.1 耦合约束解耦419
16.4.2 基本NUM对偶分解419
16.4.3 耦合约束422
16.4.4 解耦耦合目标422
16.4.5 替代分解424
参考文献426
第17章 网络信息论429
17.1 ad hoc网络容量429
17.1.1 任意网络429
17.1.2 随机网络430
17.1.3 任意网络：传输容量的上限431
17.1.4 任意网络：传输容量的下限434
17.1.5 随机网络：吞吐量的下限435
17.2 信息论和网络架构438
17.2.1 高衰减下的上限440
17.2.2 高衰减下的多跳和可行下限441
17.3 无线多跳ad hoc网络中的协作传输444
参考文献449
第18章 高级网络架构的稳定性451
18.1 协作认知无线网络的稳定性451
18.2 系统模型452
18.2.1 网络架构452
18.2.2 信道453
18.3 协作通信453
18.3 系统优化455
18.4 最优控制策略456
18.5 可实现速率458
18.5.1 协作通信网络的稳定域458
18.5.2 非协作通信网络的稳定域460
18.6 稳定传输策略461
18.6.1 网络参数461
18.6.2 静态传输策略462
18.6.3 STAT策略的Lyapunov漂移分析462
18.6.4 动态传输策略的稳定性465
参考文献466
第19章 多运营商频谱共享468
19.1 频谱共享的商业模式468
19.1.1 技术背景468
19.1.2 多运营商合作模型470
19.1.3 系统性能476
19.1.4 性能图示486
19.2 多跳网络中的频谱共享492
19.2.1 多运营商合作模型493
19.2.2 系统分析495
19.2.3 系统性能503
参考文献507
第20章 大规模网络和均场理论509
20.1 用于大型异构蜂窝网络的均场理论509
20.1.1 系统模型509
20.1.2 宏基站(MBS)优化问题510
20.1.3 微基站(FBS)中的均场博弈511
20.1.4 干扰平均估计512
20.2 大型网络模型压缩513
20.2.1 模型定义513
20.2.2 均场分析515
20.3 大规模DTN的均场理论模型515
20.4 组播DTN中自适应感染恢复的均场建模520
20.4.1 技术背景520
20.4.2 系统模型522
20.4.3 组播DTN的恢复方案524
20.4.4 系统性能528
20.4.5 模型的扩展和实现问题529
20.4.6 图示532
20.5 无尺度随机网络的均场理论541
20.5.1 网络模型541
20.5.2 Barabasi的无尺度模型542
20.5.3 均场网络模型544
20.5.4 不完全BA模型544
20.6 频谱共享和均场理论547
20.6.1 使用均场理论的最优无线服务提供商选择策略547
20.6.2 终端数量有限的无线服务提供商选择策略548
20.7 复杂系统的动态建模548
20.7.1 动态系统模型549
20.7.2 网络的出生-死亡模型553
20.7.3 网络重新布局554
20.7.4 多时间尺度系统优化555
附录A.20 求解非线性ODE系统的迭代算法(DiNSE算法)556
附录B.20 DNCM的目的地感染率557
附录C.20 基本流行病感染率557
参考文献557
第21章 毫米波网络560
21.1 子蜂窝结构中的毫米波技术560
21.1.1 毫米波技术的局限性560
21.1.2 网络模型561
21.1.3 网络性能564
21.1.4 密集毫米波网络的性能567
21.2 动态毫米波网络的微观经济学568
21.2.1 动态小型蜂窝网络568
21.2.2 动态小型蜂窝网络模型569
21.2.3 动态小型蜂窝网络性能569
参考文献575
第22章 无线网络中的云计算578
22.1 技术背景578
22.2 系统模型579
22.3 系统优化582
22.4 动态控制算法584
22.4.1 终端资源分配584
22.4.2 服务器资源分配586
22.5 可实现速率586
22.5.1 终端可支持的输入速率区域586
22.5.2 服务器可支持的输入速率区域587
22.6 稳定控制策略588
22.6.1 Lyapunov漂移588
22.6.2 随机固定策略589
22.6.3 基于帧的策略589
22.6.4 动态控制策略591
参考文献592
第23章 无线网络和匹配理论594
23.1 技术背景：匹配市场594
23.1.1 双边匹配594
23.1.2 单边匹配597
23.2 多个运营商蜂窝网络的分布式稳定匹配与流量卸载598
23.2.1 系统模型598
23.2.2 提出问题599
23.3 具有流量卸载的蜂窝网络的大学入学博弈模型600
23.3.1 系统模型601
23.3.2 类比大学入学匹配的接入点选择问题602
23.4 用于无线网络缓存的多对多匹配博弈604
23.4.1 系统模型604
23.4.2 主动缓存和匹配理论605
23.4.3 主动缓存算法606
23.5 具有流量卸载的蜂窝网络中外部性的多对一匹配607
23.5.1 系统模型607
23.5.2 将卸载蜂窝关联作为具有外部性的匹配博弈609
23.6 蜂窝网络中D2D对的匹配安全性611
23.6.1 系统模型611
23.6.2 真正偏好612
23.6.3 作弊：联盟策略613
参考文献614
第24章 动态无线网络基础设施616
24.1 多运营商蜂窝网络中的基础设施共享616
24.1.1 系统模型617
24.1.2 基础设施共享机制617
24.2 用户提供的连接619
24.2.1 系统模型620
24.2.2 总体服务价值621
24.3 网络虚拟化622
24.3.1 电信领域面向服务的网络虚拟化623
24.4 软件定义网络(SDN)625
24.4.1 当前的SDN架构626
24.4.2 SDN架构的组件627
24.4.3 SDN的控制模型628
24.4.4 SDN和基于基础设施的无线接入网络629
24.5 SDN安全630
24.5.1 可编程网络中的安全性630
24.5.2 SDN中的安全威胁631
24.5.3 SDN的安全解决方案631
参考文献632
内容摘要
本书全面讲解了建立5G无线网络所需的各种技术。书中介绍了当前流行的新兴无线网络，包括adhoc网络、传感器网络、多跳蜂窝网络、认知无线电网络、异构网络、自组织网络、容迟网络、复杂网络、软件定义网络等，讲解了大量的网络技术、协议与算法；同时讨
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