无线激光通信融合了光纤通信与微波通信的优点，但是激光的直线传输限制了无线激光通信的应用范围。紫外光非直视传输弥补了无线激光通信的不足，可以采用自组织网络扩大其覆盖范围，因而具有潜在的应用前景。本书详细分析了紫外光自组织网络的信道特性，对紫外光通信覆盖范围进行了分析计算。在分析经典通信协议的基础上，对MAC层协议及其公平性、路由协议等进行了讨论，构建了适用于紫外光非直视通信的基本构架。对书中提出的通信协议进行了详细分析，书末给出了计算机仿真的关键程序，以便读者学习和理解。
本书可作为高等院校通信、网络等相关专业的高年级本科生、研究生的教学用书，也可作为研究人员和工程技术人员的参考用书。
样章试读
目录
- 前言
1 紫外光自组织网络理论基础
1.1 无线激光通信与紫外光通信
1.1.1 无线激光通信
1.1.2 紫外光通信
1.1.3 紫外光通信的特点
1.1.4 紫外光通信的研究进展
1.2 无线自组织网络
1.2.1 无线自组织网络的概念
1.2.2 无线自组织网络的发展历史
1.2.3 无线传感器网络国内外研究现状
1.2.4 无线Mesh网络的研究现状
1.2.5 移动自组织网络及其发展
1.3 无线自组织网络的特点与关键技术
1.3.1 无线自组织网络的特点
1.3.2 无线自组织网络的关键技术
1.4 紫外光自组织网络
1.4.1 紫外光自组织网络的潜在应用
1.4.2 紫外光自组织网络的关键技术
1.5 本书的体系结构
参考文献
2 紫外光通信大气信道
2.1 紫外光传输特性
2.1.1 紫外光大气吸收和散射特性
2.1.2 紫外光通信传输特性
2.2 紫外光大气信道特性分析
2.2.1 日盲紫外光
2.2.2 大气的特点
2.2.3 大气信道中影响紫外光通信的主要因素
2.2.4 大气紫外传输特性仿真与分析
2.3 日盲紫外光通信的信道模型
2.3.1 日盲紫外光通信链路模型
2.3.2 紫外光单次散射模型
2.3.3 单次散射模型仿真分析
2.4 紫外光通信中Mie散射机制
2.4.1 Mie散射理论
2.4.2 Mie散射系数a_n,b_n的计算
2.4.3 Mie角散射系数Π_n与Τ_n的计算
2.4.4 仿真与计算
2.5 紫外光通信的覆盖范围计算与分析
2.5.1 紫外光通信安全
2.5.2 有效散射体积V的近似分析
2.5.3 紫外光通信节点覆盖范围模型
2.5.4 含高度信息的紫外光非直视单次散射链路模型及仿真
2.6 基于蒙特卡罗方法建立的NLOS大气传输模型
2.6.1 蒙特卡罗方法
2.6.2 蒙特卡罗方法的收敛性与误差
2.6.3 蒙特卡罗法的特点
2.6.4 NLOS紫外光传输的蒙特卡罗模拟
2.6.5 结果统计与分析
参考文献
3 紫外光通信网络的节点定位算法
3.1 紫外光通信网络
3.1.1 无线通信网络的分类
3.1.2 无线Mesh网
3.1.3 紫外光网状通信网络
3.2 无线通信网络定位算
3.2.1 传统的定位算法
3.2.2 两种常用的节点定位算法
3.3 三边测量法在紫外光Mesh通信网络中的应用
3.4 仿真实验
参考文献
4 紫外光自组织网中的多址检测技术
4.1 扩频与多址干扰
4.1.1 扩频序列
4.1.2 OCDMA中的多址干扰
4.2 地址码的分析与构造
4.2.1 素数序列码
4.2.2 修正素数码
4.2.3 光正交码
4.3 多用户检测技术
4.3.1 最优多用户检测器
4.3.2 线性多用户检测器
4.3.3 并行干扰消除检测
4.4 紫外OCDMA系统中的多用户检测技术
4.4.1 紫外大气信道分析
4.4.2 解相关检测与最小均方误差检测
4.4.3 MMSE_PIC检测
4.5 紫外光Ad Hoc网络中的多用户检测技术
4.5.1 基于多用户检测的Ad Hoc网络吞吐量分析
4.5.2 基于MOE准则的盲自适应线性检测算法
参考文献
5 紫外光自组织网络MAC层协议公平性
5.1 无线Ad Hoc网络的MAC协议
5.1.1 无线Ad Hoc网络的MAC协议分类
5.1.2 IEEE 802.11 DCF协议
5.2 MAC协议不公平性分析
5.2.1 公平性目标
5.2.2 引发公平性问题的原因
5.3 MAC协议公平性改进
5.3.1 改进CW的更新规则
5.3.2 预测或监测网络状态动态调整接入
5.4 改进的公平性退避算法
5.4.1 HDFB算法
5.4.2 NDCF算法
5.5 BEB算法及新算法性能分析
5.5.1 BEB算法性能分析
5.5.2 改进算法性能分析
5.6 改进算法仿真及分析
5.6.1 实验环境及参数描述
5.6.2 仿真与分析
参考文献
6 紫外无线光Mesh网接入协议
6.1 紫外无线光Mesh网络的关键技术
6.2 紫外光非直视通信组网
6.2.1 紫外光通信信道带宽
6.2.2 紫外光非直视通信接收光功率
6.2.3 紫外光非直视通信节点转发结构
6.3 MAC协议
6.3.1 全向MAC协议
6.3.2 定向MAC协议
6.3.3 定向MAC协议性能对比
6.3.4 定向MAC协议带来的问题
6.4 紫外光非直视通信网络性能分析
6.4.1 紫外光非直视通信网络性能理论分析
6.4.2 紫外光非直视通信模型
6.4.3 仿真与分析
6.5 紫外光定向接入MAC协议
6.5.1 紫外光非直视通信MAC协议分析
6.5.2 UVDMAC协议
6.5.3 仿真与分析
参考文献
7 基于节点位置和速度信息的紫外光自组织网络路由协议
7.1 移动自组织网络的路由技术
7.1.1 平面结构式的路由协议
7.1.2 分簇结构的路由协议
7.1.3 基于地理位置的路由协议
7.2 经典路由协议的性能比较分析
7.2.1 经典协议的算法机制
7.2.2 DSR与TORA性能比较
7.3 紫外光自组织网络路由性能分析
7.3.1 紫外光通信中的路由协议
7.3.2 仿真模型和仿真参数
7.3.3 仿真与分析
7.4 一种基于节点位置和速度信息的路由协议
7.4.1 PVAR协议的机制
7.4.2 仿真模型介绍
参考文献
8 基于蚁群算法的紫外光通信网络路由协议
8.1 无线Mesh网络的路由技术
8.1.1 基于Ad Hoc的路由协议
8.1.2 洪泛控制的路由协议
8.1.3 通信感知或基于树的路由协议
8.1.4 机会路由协议
8.2 基于紫外光的无线Mesh网络
8.2.1 无线紫外Mesh网络中的关键技术
8.2.2 无线紫外Mesh网络的应用
8.2.3 无线紫外Mesh网络中路由协议
8.3 蚁群算法
8.3.1 蚁群算法的起源
8.3.2 蚁群算法的国内外研究进展
8.3.3 蚁群算法的基本原理和模型
8.3.4 蚁群算法的描述
8.4 无线网络中基于蚁群算法的QoS组播路由算法
8.4.1 QoS组播路由
8.4.2 基于蚁群算法的QoS组播路由问题
8.4.3 仿真与分析
8.5 无线紫外Mesh网络中基于蚁群算法的单向链路路由算法
8.5.1 单向链路的概念及产生原因
8.5.2 紫外通信系统中单向链路
8.5.3 传统处理单向链路方法
8.5.4 基于蚁群算法的单向链路路由算法
8.5.5 仿真与分析
参考文献
9 紫外光无线传感器网络
9.1 无线传感器网络
9.1.1 基本概念
9.1.2 无线传感器网络中的关键技术
9.1.3 紫外光无线传感器网络的关键技术
9.2 无线传感器网络路由协议
9.2.1 无线传感器网络路由协议分类
9.2.2 无线传感器网络路由协议的设计要求
9.2.3 无线传感器网络数据业务的传递
9.3 紫外光无线传感器网络路由协议
9.3.1 紫外光无线传感器网络洪泛路由协议
9.3.2 紫外光无线传感器网络定向扩散路由协议
9.4 紫外光无线传感器网络节能分析
9.4.1 紫外光传感器网络能量消耗分析
9.4.2 不同跳数的平均能量消耗仿真分析
9.4.3 汇聚节点不同移动速度的平均能量消耗、丢包率和时延分析
参考文献
附录A NLOS紫外光传输的蒙特卡罗模拟算法主要代码
附录B-1 写入光正交码程序
附录B-2 产生用户数据
附录B-3 盲自适应RLS多用户检测算法
附录C HDFB算法和NDCF算法主要C程序代码
附录D-1 十字型拓扑的仿真脚本
附录D-2 十字型拓扑的吞吐量分析程序
附录E-1 PVAR路由协议的状态机函数
附录E-2 PVAR路由协议的Command()函数
附录E-3 PVAR路由协议包的转发过程
附录E-4 PVAR仿真TCL脚本
附录E-5 分组到达率仿真脚本
附录E-6 路由开销仿真脚本
附录F-1 基于蚁群算法的QoS组播路由算法程序清单
附录F-2 基于蚁群算法的单向链路路由算法程序清单
附录G-1 紫外光底层传输模型仿真程序
附录G-2 三类通信方式性能仿真TCL脚本
附录G-3 端到端时延仿真脚本
附录G-4 时延抖动仿真脚本
附录G-5 吞吐量仿真脚本
附录G-6 平均剩余能量仿真脚本
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