基於定嚮天綫無綫自組網的資源調度研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李媛 著

圖書標籤:

• 無綫自組網
• 定嚮天綫
• 資源調度
• 無綫通信
• 網絡優化
• 移動通信
• 信道分配
• 乾擾管理
• 多址接入
• 網絡性能

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030462138

版次：1

商品編碼：11824975

包裝：平裝

叢書名： 大學計算機學科學術研究進展係列叢書

開本：16開

齣版時間：2015-11-01

用紙：膠版紙

頁數：136

正文語種：中文

內容簡介

　　《基於定嚮天綫無綫自組網的資源調 度研究》對無綫自組網qoS路由麵臨的資源調度問題 和挑戰進行瞭深入的探討，針對結點使用定綫天綫的 單播情況，提齣新的、符閤實際應用的、能提供 qos支持的資源調度方法，並對其進行仿真模擬研究 。
　　本書適閤無綫網鉻技術的相關研究、開發人員閱 讀，還可以作為高校和研究所相關研究人員，以及計 算機及其相關專業研究生和高年級本科生的參考教材 。

目錄

第1章 緒論
1.1 無綫自組網的概述
1.2 無綫自組網的發展曆史
1.3 無綫自組網的研究現狀
1.4 無綫自組網的應用領域
1.5 無綫自組網存在的主要問題與關鍵技術
1.5.1 無綫自組網存在的主要問題
1.5.2 無綫自組網關鍵技術
第2章 無綫自組網的服務質量路由協議
2.1 無綫自組網的路由協議
2.1.1 無綫自組網中路由協議的研究意義
2.1.2 路由協議的度量參數
2.1.3 無綫自組網對路由協議的要求
2.1.4 無綫自組網中路由協議的分類
2.1.5 無綫自組網中路由協議的優化及發展
2.2 無綫自組網的服務質量支持
2.2.1 無綫自組網需要服務質量支持
2.2.2 無綫信道的服務質量支持
2.2.3 MAC層的服務質量支持
2.3 無綫自組網服務質量的相關研究
2.3.1 服務質量的基本概念
2.3.2 無綫自組網中的服務質量模型
2.3.3 無綫自組網中的服務質量信令
2.3.4 服務質量支持的MAC協議
2.4 無綫自組網的服務質量路由協議
2.4.1 服務質量路由的概述
2.4.2 無綫自組網服務質量路由協議的分類
2.5 基於時分多址無綫自組網的服務質量路由協議
2.5.1 基於時分多址無綫自組網的圖論基礎
2.5.2 時分多址無綫自組網中數據傳輸的約束
2.5.3 分時無綫自組網服務質量路由協議
第3章 基於時分多址無綫自組網的資源分配
3.1 隱藏終端問題和暴露終端問題
3.1.1 隱藏終端問題
3.1.2 暴露終端問題
3.1.3 解決隱藏終端和暴露終端問題的方法
3.1.4 仿真實驗
3.2 基於時分多址信道模型的帶寬分配
3.2.1 采用時分多址MAC協議研究服務質量支持的原因
3.2.2 時分多址信道模型
3.2.3 時分多址信道模型的帶寬分配
第4章 無綫自組網分散鏈路狀態服務質量路由協議
4.1 多路服務質量路由中的帶寬計算.
4.2 分散鏈路狀態的多路服務質量路由協議
4.2.1 服務質量路由發現
4.2.2 服務質量路徑選擇
4.2.3 服務質量路由應答
4.3.4 模擬實驗與分析
第5章 無綫自組網穩定的服務質量路由協議.
5.1 穩定的服務質量路由協議及相關研究
5.2 路徑帶寬計算
5.3 路徑到期時間
5.4 穩定的按需式服務質量路由協議
5.4.1 路徑發現
5.4.2 路徑選擇
5.4.3 帶寬預留
5.5 模擬實驗
5.5.1 模擬實驗環境的建立
5.5.2 實驗結果與分析
第6章 無綫自組網中避免衝突的服務質量路由協議
6.1 避免衝突的服務質量路由協議及相關研究
6.2 現有服務質量路由協議的局限性
6.3 避免衝突的服務質量路由協議
6.3.1 定義和假設.
6.3.2 狀態信息的轉變
6.3.3 避免衝突的服務質量路由協議描述
6.4 模擬實驗與分析比較
6.4.1 模擬實驗環境的建立
6.4.2 模擬實驗結果和分析
第7章 無綫自組網中功率控製的服務質量路由協議
7.1 比率控製的服務質量路由協議及相關研究
7.2 時分多址模型中功率控製的基本思想
7.2.1 係統模型和幀結構
7.2.2 服務質量要求
7.2.3 功率控製
7.2.4 功率控製的QoS路由模式的基本思想
7.3 功率控製的服務質量路由協議
7.3.1 定義和假設
7.3.2 服務質量路由發現階段
7.3.3 服務質量路由應答階段
7.4 模擬實驗與分析比較
7.4.1 模擬實驗環境的建立
7.4.2 實驗結果與分析
第8章 無綫自組網中最大帶寬預留優先的多路服務質量路由協議
8.1 最大帶寬預留優先的多路服務質量路由協議及相關研究
8.1.1 基於時分多址的帶寬預留
8.1.2 多路徑服務質量路由
8.2 最大帶寬預留優先的服務質量路由協議
8.2.1 定義和假設
8.2.2 服務質量的路徑發現
8.2.3 最大路徑帶寬的多路選擇
8.2.4 最大帶寬預留優先的時隙分配算法.
8.3 模擬實驗與分析比較
8.3.1 模擬實驗環境的建立
8.3.2 實驗結果與分析
第9章 無綫自組網定嚮天綫多播服務質量路由協議
9.1 定嚮天綫多播服務質量路由協議及相關研究
9.2 定嚮天綫的多播服務質量路由協議
9.2.1 定義和假設
9.2.2 定嚮天綫的多播路由協議
9.3 模擬實驗與分析比較
第10章 去掉控製階段的時分多址模型的設計
10.1 傳統的時分多址模型
10.2 去掉控製階段的時分多址模型
10.3 實驗方法
參考文獻
後記

前言/序言

目錄 第一章 引言 1.1 研究背景 1.2 研究意義 1.3 國內外研究現狀 1.4 本文主要內容及創新點 第二章 無綫自組網技術基礎 2.1 無綫自組網（MANET）概述 2.1.1 MANET的定義與特點 2.1.2 MANET的應用場景 2.2 MANET的網絡拓撲與分層模型 2.3 MANET的路由協議 2.3.1 反應式路由協議 2.3.2 預測式路由協議 2.3.3 分層式路由協議 2.3.4 混閤式路由協議 2.4 MANET的資源特性 2.4.1 帶寬資源 2.4.2 能量資源 2.4.3 計算資源 2.4.4 存儲資源 2.5 MANET麵臨的挑戰 第三章 定嚮天綫技術及其在MANET中的應用 3.1 定嚮天綫的原理與類型 3.1.1 定嚮天綫的定義與工作原理 3.1.2 定嚮天綫的分類 3.2 定嚮天綫的基本參數 3.2.1 增益 3.2.2 波束寬度 3.2.3 方嚮性因子 3.2.4 副瓣電平 3.3 定嚮天綫的優點與缺點 3.4 定嚮天綫在MANET中的優勢 3.4.1 提高鏈路增益，擴大通信範圍 3.4.2 減少同頻乾擾，提升頻譜效率 3.4.3 增強通信安全性 3.5 定嚮天綫在MANET中的挑戰 3.5.1 節點移動性帶來的波束跟蹤問題 3.5.2 節點部署的復雜性 3.5.3 路由協議的適配性 第四章 MANET資源調度概述 4.1 資源調度的定義與目標 4.2 資源調度的基本原則 4.2.1 公平性 4.2.2 效率性 4.2.3 實時性 4.2.4 可靠性 4.3 MANET資源調度的關鍵問題 4.3.1 資源狀態感知 4.3.2 調度策略設計 4.3.3 調度算法實現 4.4 資源調度的分類 4.4.1 基於全局信息的調度 4.4.2 基於局部信息的調度 4.4.3 基於分布式控製的調度 第五章 定嚮天綫輔助下的MANET資源調度模型 5.1 考慮定嚮天綫特性的資源模型 5.1.1 鏈路質量模型 5.1.2 乾擾模型 5.1.3 能量消耗模型 5.2 基於定嚮天綫的鏈路選擇機製 5.2.1 鏈路評估與閾值設定 5.2.2 動態鏈路選擇策略 5.3 定嚮天綫在帶寬調度中的應用 5.3.1 動態波束調整以優化信道利用率 5.3.2 基於鏈路質量的帶寬分配 5.4 定嚮天綫在能量調度中的應用 5.4.1 能量感知路由與傳輸功率控製 5.4.2 協作中繼與能量備份 5.5 定嚮天綫在計算/存儲資源調度中的潛力 5.5.1 任務卸載與分布式計算 5.5.2 協同存儲與數據冗餘 第六章 定嚮天綫輔助下的MANET資源調度算法設計 6.1 智能鏈路選擇與波束管理算法 6.1.1 基於強化學習的自適應波束跟蹤 6.1.2 協同感知與鏈路發現算法 6.2 動態帶寬分配與QoS保證算法 6.2.1 預測式帶寬分配與流量整形 6.2.2 基於網絡狀態的實時QoS調整 6.3 能量高效路由與功率控製算法 6.3.1 能量感知多路徑路由 6.3.2 動態傳輸功率調整策略 6.4 綜閤資源調度算法 6.4.1 多目標優化算法設計 6.4.2 基於博弈論的資源分配 第七章 性能評估與仿真分析 7.1 仿真環境搭建 7.1.1 網絡仿真工具介紹 7.1.2 關鍵仿真參數設置 7.2 評估指標選取 7.2.1 網絡吞吐量 7.2.2 端到端時延 7.2.3 丟包率 7.2.4 網絡壽命 7.2.5 資源利用率 7.3 仿真場景設計 7.3.1 不同節點密度下的性能錶現 7.3.2 不同節點移動速度下的性能錶現 7.3.3 不同業務負載下的性能錶現 7.4 仿真結果分析 7.4.1 與現有算法的對比分析 7.4.2 關鍵算法參數對性能的影響 7.4.3 提齣的調度機製的有效性驗證 第八章 結論與展望 8.1 研究結論 8.2 研究創新點總結 8.3 未來工作展望 --- 正文 第一章 引言 1.1 研究背景 隨著信息技術的飛速發展，通信網絡已滲透到社會生活的方方麵麵。其中，無綫自組網（Wireless Mesh Network, WMN）作為一種靈活、可擴展、無需基礎設施的通信模式，在軍事通信、應急響應、物聯網（IoT）等領域展現齣巨大的應用潛力。在傳統的無綫自組網中，節點通常采用全嚮天綫進行通信，這在一定程度上限製瞭網絡的性能，例如，全嚮天綫發射的信號方嚮性不強，能量利用率較低，且容易受到同頻乾擾的影響，從而製約瞭網絡的吞吐量和通信距離。 近年來，定嚮天綫技術在無綫通信領域取得瞭顯著進展。定嚮天綫的應用能夠顯著提高信號的傳輸增益，減少不必要的信號輻射，從而降低乾擾，提高頻譜利用效率和通信的可靠性。將定嚮天綫技術引入無綫自組網，有望剋服傳統全嚮天綫在資源利用和性能提升方麵的瓶頸。然而，定嚮天綫的引入也帶來瞭新的挑戰，特彆是在資源調度方麵。傳統的資源調度算法大多基於全嚮天綫通信模型，難以直接適應定嚮天綫所帶來的動態、方嚮相關的鏈路特性。如何有效地利用定嚮天綫的優勢，優化無綫自組網中的帶寬、能量、計算和存儲等關鍵資源，已成為當前研究的重點和難點。 1.2 研究意義 本研究旨在深入探討如何利用定嚮天綫的特性，設計和優化無綫自組網的資源調度機製。通過引入定嚮天綫，可以更精確地控製通信方嚮，實現更高效的鏈路連接和資源分配，從而提升網絡的整體性能。具體而言，本研究的意義體現在以下幾個方麵： 首先，理論意義在於拓展瞭無綫自組網資源調度的理論框架。現有的調度理論大多圍繞全嚮通信模型展開，而定嚮天綫的引入改變瞭鏈路的建立和維持方式，以及乾擾的傳播特性，需要新的理論模型來描述和分析。本研究將探索如何構建考慮瞭定嚮天綫幾何特性和動態波束特性的資源調度理論模型。 其次，技術意義在於為下一代無綫自組網提供關鍵技術支撐。定嚮天綫在提升網絡容量、降低功耗、增強安全性方麵具有顯著優勢，能夠滿足日益增長的高性能無綫通信需求。通過設計適用於定嚮天綫網絡的資源調度算法，可以充分發揮定嚮天綫的潛力，推動無綫自組網技術的實際應用。 最後，應用意義在於提升特定場景下的網絡性能。在軍事偵察、災難救援、移動傳感網絡等場景中，對網絡的穩定性、可靠性、吞吐量和能耗都有極高的要求。定嚮天綫輔助下的資源調度技術，能夠有效應對這些場景中的挑戰，為實現高效、可靠的通信提供解決方案。 1.3 國內外研究現狀 近年來，國內外學者對無綫自組網和定嚮天綫技術都進行瞭大量的研究。 在無綫自組網領域，研究主要集中在路由協議的設計與優化（如AODV, DSR, OLSR等），QoS（Quality of Service）保障機製，能量感知路由，以及安全問題等方麵。針對不同應用場景，也湧現齣許多定製化的自組網解決方案。然而，大多數研究仍以全嚮天綫模型為基礎。 在定嚮天綫技術方麵，研究主要聚焦於波束形成算法、波束跟蹤技術、天綫設計與硬件實現，以及如何在特定無綫通信係統中應用定嚮天綫以提高鏈路質量和減少乾擾。例如，在Wi-Fi Direct、5G NR等技術中，定嚮天綫已經發揮瞭重要作用。 然而，將定嚮天綫技術與無綫自組網的資源調度相結閤的研究仍處於探索階段。一部分研究開始關注定嚮天綫在MANET中的路由問題，例如如何進行波束導嚮的路由發現，以避免盲區和提高路由效率。還有一些研究嘗試在定嚮天綫網絡中進行鏈路質量的測量和評估，為後續的調度決策提供依據。但在係統性地研究定嚮天綫如何影響帶寬、能量、計算和存儲等多種資源的調度，以及設計一套能夠充分發揮定嚮天綫優勢的綜閤資源調度算法方麵，仍存在較大的研究空間。特彆是如何處理節點頻繁移動、波束調整的延遲、以及多用戶共享定嚮資源時的公平性等問題，是當前亟待解決的挑戰。 1.4 本文主要內容及創新點 本文將緻力於研究基於定嚮天綫無綫自組網的資源調度問題。在深入分析定嚮天綫特性及其對網絡資源的影響的基礎上，提齣一套能夠有效調度網絡資源的模型和算法。 本文主要內容安排如下： 第二章 將對無綫自組網技術進行係統性的介紹，包括其基本概念、網絡拓撲、常見的路由協議以及網絡麵臨的資源挑戰。 第三章 將詳細闡述定嚮天綫的原理、類型、關鍵參數以及其在無綫自組網中的優勢和麵臨的挑戰，為後續研究奠定基礎。 第四章 將對無綫自組網的資源調度進行概述，包括資源調度的定義、目標、基本原則、關鍵問題以及不同的調度分類。 第五章 將重點研究如何構建考慮定嚮天綫特性的無綫自組網資源調度模型，包括鏈路質量模型、乾擾模型、能量消耗模型，以及定嚮天綫在帶寬、能量、計算和存儲資源調度中的應用潛力。 第六章 將設計一係列基於定嚮天綫的無綫自組網資源調度算法，涵蓋智能鏈路選擇、動態帶寬分配、能量高效路由以及綜閤資源調度等。 第七章 將通過仿真實驗對提齣的調度模型和算法的性能進行評估和分析，並與現有算法進行對比。 第八章 將總結本文的研究成果，並對未來的研究方嚮進行展望。 本文的創新點主要體現在： 1. 構建定嚮天綫背景下的綜閤資源調度模型： 首次係統性地將定嚮天綫的方嚮性、鏈路增益、乾擾特性等融入到帶寬、能量、計算和存儲等多維度資源的調度模型中，形成一套更貼閤實際網絡的模型。 2. 設計適用於定嚮天綫網絡的動態調度算法： 針對定嚮天綫帶來的動態鏈路特性，開發一係列能夠實現智能鏈路選擇、動態波束管理、實時QoS保證以及能量最優分配的算法。 3. 提升網絡資源利用效率和整體性能： 通過精確的資源調度，最大化利用定嚮天綫的優勢，有效解決傳統MANET資源利用率低、乾擾大等問題，顯著提升網絡的吞吐量、可靠性和網絡壽命。 4. 考慮節點移動性下的波束跟蹤與調度協同： 重點研究在節點頻繁移動的場景下，如何通過智能波束跟蹤與資源調度算法協同工作，保證通信的連續性和調度的有效性。 通過上述研究，期望能夠為基於定嚮天綫的無綫自組網提供一套更優的資源調度解決方案，推動相關技術的理論發展和實際應用。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸無綫自組網領域的學生，對這個新興技術充滿嚮往，同時也感到一絲迷茫。這本書的標題“基於定嚮天綫無綫自組網的資源調度研究”正好點燃瞭我探索的火花。在我初步的瞭解中，定嚮天綫似乎能為自組網帶來更高的通信效率和更強的抗乾擾能力，這對於解決當前自組網麵臨的一些挑戰，比如頻譜資源緊張、網絡穩定性不足等問題，具有重要的意義。而“資源調度”作為自組網的核心技術之一，它的優劣直接影響著網絡的性能。如果這本書能夠深入剖析如何利用定嚮天綫的特性來優化資源調度策略，例如如何在節點之間建立更精確的通信鏈路，如何分配有限的帶寬和功率，以及如何應對移動性帶來的挑戰，那麼它將成為我學習道路上的一盞明燈。我尤其希望書中能提供一些具體的算法設計和性能分析，讓我能夠更直觀地理解理論知識的應用，並為我今後的研究方嚮提供重要的參考和啓示。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對無綫通信領域，特彆是自組網技術和資源調度充滿好奇的讀者，我懷著極大的興趣翻開瞭這本書。雖然我還沒有機會深入鑽研其中的技術細節，但從書的整體框架和扉頁信息來看，它似乎觸及瞭一個非常前沿且具有實際應用價值的研究方嚮。定嚮天綫的引入，為解決傳統無綫自組網中信號傳播方嚮單一、乾擾大等問題提供瞭新的思路，這讓我對本書在提升網絡效率、擴展覆蓋範圍方麵可能提齣的創新性解決方案充滿瞭期待。尤其是在資源調度這個核心問題上，如何結閤定嚮天綫的特性，設計齣更智能、更高效的調度算法，以優化頻譜利用率、降低時延、保證服務質量，這絕對是當前無綫通信研究的熱點。這本書的齣現，很可能為睏擾業界的某些瓶頸問題提供突破性的視角，無論是對於學術研究還是工程實踐，都具有潛在的指導意義。我希望書中能詳細闡述定嚮天綫在自組網中的具體部署方式，以及如何通過調整天綫指嚮來動態優化網絡拓撲和數據傳輸路徑。

評分☆☆☆☆☆

作為一名業餘無綫電愛好者，我經常在探索各種通信技術的可能性，而自組網一直是我非常著迷的一個方嚮。當看到這本書的名字時，我的目光就被“定嚮天綫”和“資源調度”這兩個關鍵詞深深吸引。我瞭解到，定嚮天綫的方嚮性使得信號可以更集中地傳輸到目標節點，從而在一定程度上減少瞭對周圍節點的乾擾，提高瞭信號的信噪比。這對於在復雜電磁環境下工作的自組網來說，無疑是一個巨大的優勢。而“資源調度”則更是自組網的靈魂所在，它決定瞭網絡的整體性能。本書如果能將這二者巧妙地結閤起來，設計齣能夠充分發揮定嚮天綫優勢的資源調度策略，那麼其價值將不可估量。我特彆好奇書中是否會探討如何根據網絡動態變化（如節點移動、信道條件變化）來實時調整天綫指嚮和調度策略，從而實現魯棒且高效的網絡運行。這種理論與實踐相結閤的研究，對於推動自組網技術的成熟和廣泛應用具有重要的意義，我期待著從中學習到更多關於如何構建更智能、更可靠的無綫通信網絡的方法。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在無綫通信領域摸爬滾打多年的工程師，我深知在實際工程中，如何有效地調度有限的無綫資源是決定網絡性能的關鍵。而近年來，定嚮天綫在無綫通信中的應用逐漸受到重視，其在提高鏈路增益、降低乾擾、實現空間復用等方麵展現齣巨大的潛力。這本書的標題立刻引起瞭我的興趣，因為它將這兩個核心技術點——定嚮天綫和資源調度——緊密地聯係在一起，這恰恰是我在工作中經常思考和遇到的難題。我非常期待書中能夠提齣一套創新性的資源調度方案，能夠充分挖掘定嚮天綫的優勢，例如如何根據網絡拓撲和信道特性動態調整天綫的波束形狀和指嚮，以最大化吞吐量、最小化時延，並保證不同業務的QoS需求。尤其是在復雜的、節點密集型的自組網場景下，如何設計一套魯棒且可擴展的調度算法，將是本書能否真正解決實際工程問題的關鍵所在。我希望書中能夠提供一些詳細的理論推導、仿真結果以及可能的性能評估方法，為我們在實際部署中提供切實可行的指導。

評分☆☆☆☆☆

我在閱讀科技文獻時，常常會留意那些能夠為現有技術帶來顛覆性改變的研究。這本書的標題，尤其是“定嚮天綫”和“資源調度”的結閤，讓我看到瞭自組網技術嚮前邁進的新可能。我理解，定嚮天綫能夠讓節點之間的通信更加“精準”，避免不必要的信號擴散，這本身就為優化網絡資源利用率提供瞭天然的優勢。而“資源調度”則是在此基礎上的進一步精細化管理。我非常好奇本書是如何將這兩者進行融閤的。是否會提齣一種新的調度框架，能夠感知和利用定嚮天綫的空間維度信息？例如，是否能通過動態調整天綫的指嚮來實現更靈活的鏈路建立和數據分發，從而在保證可靠性的前提下，大幅度提升頻譜的利用效率，降低能量消耗。對於一個日益擁擠的無綫頻譜環境而言，這種研究顯得尤為重要。我希望書中能提供一些新穎的算法設計思路，以及對這些算法在不同場景下的性能錶現進行深入的分析和比較，為解決當前自組網在資源分配上麵臨的睏境提供新的思路。