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內容簡介

應急通信是為應對自然災害或公共突發事件而提供的特殊通信機製和手段。本書以突發緊急事件下應急通信網絡組織和服務保障為研究重點，在係統闡述應急通信保障現狀和傳統應急通信技術手段的基礎上，深入探討瞭基於綫自組網的應急通信係統構建所涉及的一係列關鍵技術問題，內容涵蓋瞭應急通信的基本概念、發展研究現狀、網絡架構、關鍵技術和應用，其中關鍵技術主要包括：異構網絡融閤互通，網絡生存性增強技術，多業務流QoS支持技術，網絡管理和安全，網絡認知與協同，以及網絡性能測量和評價方法等。

作者簡介

王海濤 1976年生，解放軍理工大學訓練部副教授、碩士生導師，計算機學會高級會員，電子學報、通信學報、軟件學報和電子信息學報審稿人。2003年畢業於解放軍理工大學獲通信與信息係統專業，獲工學博士學位。主持完成和參與國傢自然科學基金項目及軍內科研項目10餘項，獲軍隊科技進步二等奬1項、軍隊科技進步三等奬2項，申請國傢發明專利5項。編寫、翻譯著作和教材6部；在學術期刊和國內外學術會議發錶科技論文50餘篇，三大檢索收錄15篇。

目錄

第1章 應急通信概述 （1）
1．1 應急通信的相關概念和內涵 （1）
1．1．1 突發事件 （1）
1．1．2 應急通信 （2）
1．1．3 災備通信 （3）
1．1．4 應急指揮 （4）
1．1．5 應急聯動 （4）
1．1．6 公眾通信與應急通信的關係 （5）
1．2 應急通信的特點 （6）
1．3 應急通信的分類和分級 （7）
1．3．1 應急通信場景的分類與比較 （7）
1．3．2 應急通信的分類與分級 （8）
1．4 應急通信的需求分析 （9）
1．4．1 不同應急突發情況下的通信需求 （9）
1．4．2 不同應急時間階段的通信需求 （10）
1．4．3 不同應急用戶的通信需求 （11）
1．4．4 不同應急事件級彆的通信需求 （13）
1．5 應急通信係統的功能及提供的業務 （14）
1．6 應急通信的國內外發展應用現狀 （15）
1．6．1 國外應急通信發展動態 （15）
1．6．2 國內應急通信發展概況 （17）
1．6．3 應急通信發展趨勢 （19）
1．7 我國應急通信保障麵臨的問題和解決對策 （20）
1．7．1 存在的問題 （20）
1．7．2 解決對策 （21）
1．8 本章小結 （22）
第2章 應急通信保障方式和技術手段分析 （23）
2．1 應急通信保障的基本概念 （23）
2．2 應急通信保障體係 （24）
2．2．1 應急通信保障的指導思想和總體目標 （24）
2．2．2 應急通信保障體係總體架構 （25）
2．2．3 應急通信保障管理體係 （27）
2．2．4 應急通信技術體係 （30）
2．2．5 應急通信標準體係 （33）
2．3 傳統應急通信技術 （35）
2．3．1 基於公共固定通信網的應急通信 （36）
2．3．2 衛星通信 （37）
2．3．3 綫集群通信 （38）
2．3．4 公眾移動通信網絡 （40）
2．3．5 短波和微波應急通信 （41）
2．3．6 業餘綫電通信 （42）
2．3．7 綫廣播和互聯網 （42）
2．4 新型應急通信技術 （43）
2．4．1 遙感與定位技術 （43）
2．4．2 號碼攜帶 （44）
2．4．3 應急通信車 （45）
2．4．4 空中通信平颱 （47）
2．4．5 基於NGN的應急通信 （48）
2．4．6 綫寬帶專網 （49）
2．4．7 基於WiMAX的應急通信 （51）
2．4．8 基於綫自組網的應急通信 （53）
2．4．9 認知綫電和認知網絡 （53）
2．4．10 其他應急通信新技術 （54）
2．5 應急通信網絡的組成和技術選型 （57）
2．5．1 應急通信網絡的組成 （57）
2．5．2 應急通信保障中的技術選型 （57）
2．5．3 麵嚮不同用戶對象的通信手段 （59）
2．6 應急通信的技術熱點和技術難點 （60）
2．6．1 應急通信的技術熱點 （60）
2．6．2 應急通信的技術難點 （62）
2．7 應急通信保障實施建議 （62）
2．8 本章小結 （65）
第3章 綫自組網及其在應急通信中的應用 （66）
3．1 前言 （66）
3．2 Ad hoc網絡 （67）
3．2．1 提齣背景 （67）
3．2．2 基本概念和特點 （68）
3．2．3 Ad hoc網絡的體係結構 （69）
3．2．4 Ad hoc網絡的主要研究內容 （71）
3．3 綫傳感網 （76）
3．3．1 基本概念 （76）
3．3．2 WSN的應用目標與特徵 （77）
3．3．3 綫傳感網的體係結構 （78）
3．3．4 綫傳感網的設計 （82）
3．4 綫Mesh網絡 （84）
3．4．1 基本概念 （84）
3．4．2 研究和應用現狀 （85）
3．4．3 相關技術標準 （85）
3．4．4 技術特點 （87）
3．4．5 網絡結構 （88）
3．4．6 關鍵技術分析 （89）
3．5 綫自組網在應急通信中的應用 （91）
3．5．1 Ad hoc網絡在應急通信中的應用 （91）
3．5．2 綫傳感網在應急通信中的應用 （93）
3．5．3 綫Mesh網絡在應急通信中的應用 （95）
3．5．4 基於綫自組網的綜閤應急通信應用 （97）
3．6 本章小結 （98）
第4章 基於綫自組網的應急通信網絡體係架構 （99）
4．1 引言 （99）
4．2 應急通信網絡的構建要求 （99）
4．3 一體化異構應急通信網絡體係框架設計 （101）
4．3．1 設計原則和目標 （101）
4．3．2 異構應急通信網絡的分層框架和通用協議棧 （101）
4．3．3 係統體係結構 （103）
4．3．4 物理網絡結構 （105）
4．3．5 組織和部署方案 （106）
4．3．6 入網過程與管理 （109）
4．3．7 結閤綫自組網和蜂窩網絡的混閤式組網 （111）
4．3．8 網絡特點和優勢分析 （113）
4．4 基於RBAC的應急響應模型研究 （113）
4．4．1 需求背景 （113）
4．4．2 應急響應的一般模型 （114）
4．4．3 基於RBAC的應急響應模型 （115）
4．4．4 約束條件分析 （118）
第5章 支持應急通信的異構網絡融閤技術 （120）
5．1 背景需求 （120）
5．2 研究發展現狀 （122）
5．3 技術問題分析 （123）
5．3．1 移動性管理 （123）
5．3．2 綫資源管理 （125）
5．3．3 呼叫接入控製 （126）
5．3．4 異構網絡選擇 （127）
5．3．5 端到端QoS保證 （127）
5．3．6 安全問題 （128）
5．4 異構網絡互連原理與策略 （129）
5．4．1 異構網絡互連的基本概念和原理 （129）
5．4．2 異構網絡互連策略 （130）
5．4．3 異構網絡互連實現方法 （132）
5．5 支持異構網絡互連的應急通信網絡結構設計 （135）
5．5．1 設計目的 （135）
5．5．2 設計方案 （135）
5．5．3 其他考慮 （137）
5．6 綫自組網與其他網絡的互連方案 （137）
5．6．1 網絡互連的需求和形式 （137）
5．6．2 網絡互連解決方案 （139）
5．7 一種基於用戶等級和負載均衡的多屬性網絡選擇算法 （143）
5．7．1 算法提齣背景 （143）
5．7．2 基於AHP和TOPSIS的網絡選擇 （144）
5．7．3 仿真分析 （147）
5．8 本章小結 （149）
第6章 應急通信網絡的生存性增強技術 （150）
6．1 引言 （150）
6．2 網絡生存性研究狀況分析 （151）
6．3 應急通信網絡生存性增強策略與方法 （153）
6．3．1 生存性增強策略 （153）
6．3．2 生存性增強技術和方法 （154）
6．4 高生存性異構應急通信網絡的構建 （159）
6．4．1 應急通信網絡的生存性特點和需求 （159）
6．4．2 高生存異構應急通信網絡的設計 （161）
6．4．3 提高應急通信網絡可生存性的若乾措施 （165）
6．5 應急通信網絡的信息傳輸模式 （167）
6．5．1 信息共享方式和傳輸模型 （167）
6．5．2 基於角色的路由和選擇性擴散 （168）
6．5．3 基於短消息服務的位置路由 （170）
6．6 應急通信網絡中的信息擺渡機製 （171）
6．6．1 背景需求 （171）
6．6．2 相關工作說明 （172）
6．6．3 基於網絡分簇的信息擺渡機製 （172）
6．7 綫自組網中基於概率估計的冗餘控製算法 （177）
6．7．1 相關工作 （177）
6．7．2 算法設計目標和思想 （178）
6．7．3 PERCA算法描述 （178）
6．7．4 仿真驗證 （180）
6．8 綫自組網中能耗均衡的分簇路由協議 （181）
6．8．1 相關工作分析 （181）
6．8．2 EBCRP協議的設計 （183）
6．8．3 仿真實驗分析 （185）
6．9 應急通信中基於簇的WSN生存性路由協議 （186）
6．9．1 動機和目的 （186）
6．9．2 網絡模型 （186）
6．9．3 協議的工作流程 （187）
6．9．4 仿真與結果分析 （190）
6．10 本章小結 （193）
第7章 應急通信網絡的多業務流QoS支持技術 （194）
7．1 基本概念和服務要求 （194）
7．1．1 QoS的定義和特徵 （194）
7．1．2 服務需求 （195）
7．2 相關研究現狀 （195）
7．3 協議棧各層的QoS保障機製 （197）
7．3．1 綫信道預測機製 （197）
7．3．2 支持QoS的MAC協議 （198）
7．3．3 QoS路由 （199）
7．3．4 綫自組網的傳輸層協議 （201）
7．3．5 應用層自適應機製 （202）
7．4 綫自組網的跨層QoS體係結構 （203）
7．4．1 背景需求和設計理念 （203）
7．4．2 實施跨層QoS保障的策略和方法 （204）
7．4．3 基於跨層設計的QoS體係結構 （206）
7．5 綫自組網的擁塞控製機製 （208）
7．5．1 問題和挑戰 （208）
7．5．2 研究發展現狀分析 （208）
7．5．3 新的研究思路和方法 （209）
7．5．4 研究目標、技術問題和解決方案 （211）
7．5．5 綫自組網中的簡單跨層流控機製 （213）
7．6 應急通信中業務流的判定、分類及識彆 （215）
7．6．1 業務流的判定 （215）
7．6．2 業務流的分類和分級 （216）
7．6．3 業務流的識彆 （218）
7．7 基於業務優先級的自適應帶寬分配方案及性能分析 （220）
7．7．1 問題的提齣 （220）
7．7．2 方案描述和係統建模 （220）
7．7．3 係統仿真及性能分析 （222）
7．7．4 帶寬分配方案的進一步討論 （224）
7．8 基於業務分類和代價期望的分簇QoS路由協議 （226）
7．8．1 協議設計方法 （226）
7．8．2 協議工作流程 （228）
7．8．3 仿真實驗分析 （229）
7．9 本章小結 （231）
第8章 應急通信網絡的管理和安全技術 （232）
8．1 網絡管理技術概述 （232）
8．1．1 基本概念和相關標準 （232）
8．1．2 基於Web的網絡管理 （233）
8．1．3 基於策略的網絡管理 （234）
8．1．4 自治網絡管理 （235）
8．2 應急通信網絡的規劃和管理 （236）
8．2．1 應急通信網絡管理的特點和要求 （236）
8．2．2 應急通信網絡的規劃 （237）
8．2．3 應急通信網絡的監控和管理 （237）
8．2．4 綫自組網的管理 （238）
8．3 移動性管理 （241）
8．3．1 概述 （241）
8．3．2 位置管理 （241）
8．3．3 網絡層移動性管理 （243）
8．3．4 移動切換 （247）
8．3．5 綫自組網的移動性管理 （248）
8．4 綫資源管理 （250）
8．4．1 基本概念和目標 （250）
8．4．2 綫資源管理的研究內容 （250）
8．4．3 移動通信係統的綫資源管理 （252）
8．4．4 綫自組網的資源管理 （253）
8．4．5 異構綫網絡的可重配置資源管理 （258）
8．5 綫自組網的安全威脅與應對策略 （260）
8．5．1 綫自組網的安全問題 （260）
8．5．2 綫自組網麵臨的安全威脅和攻擊 （260）
8．5．3 網絡安全策略 （261）
8．5．4 網絡安全機製 （262）
8．5．5 基於入侵容忍的安全防護體係 （269）
8．6 綫自組網中的信任模型與信任建立機製 （270）
8．6．1 基本概念和背景需求 （270）
8．6．2 信任模型 （270）
8．6．3 信任建立機製 （271）
8．6．4 信任輔助的安全路由 （273）
8．6．5 信任關係麵臨的攻擊及其防護措施 （273）
8．7 基於可信網絡的WSN分級信任管理方案 （274）
8．7．1 設計思想 （274）
8．7．2 節點的屬性、角色和可信級彆 （274）
8．7．3 分簇過程 （275）
8．7．4 身份認證和密鑰分發 （276）
8．7．5 WSN可信路由機製 （278）
8．7．6 可信保障和安全性分析 （279）
8．8 本章小結 （280）
第9章 應急通信網絡的認知與協同通信技術 （281）
9．1 認知綫電技術 （281）
9．1．1 提齣背景 （281）
9．1．2 基本概念和工作原理 （282）
9．1．3 研究現狀和應用發展趨勢 （283）
9．1．4 認知綫電的關鍵技術 （286）
9．1．5 認知綫電規則 （289）
9．2 認知網絡技術 （290）
9．2．1 提齣背景 （290）
9．2．2 定義和內涵 （290）
9．2．3 目標和要求 （291）
9．2．4 研究現狀和發展應用 （291）
9．2．5 認知網絡的工作模式和資源管理 （292）
9．2．6 認知網絡的設計和實現框架 （294）
9．2．7 認知網絡的關鍵技術 （296）
9．3 環境感知網絡和情境意識服務 （298）
9．3．1 背景需求 （298）
9．3．2 情境意識服務平颱 （299）
9．3．3 環境感知網絡體係結構 （300）
9．3．4 關鍵技術分析 （301）
9．3．5 應用分析 （302）
9．4 具有認知能力的應急通信係統的構建 （303）
9．4．1 需求背景 （303）
9．4．2 設計理念 （305）
9．4．3 認知應急通信係統的構建 （305）
9．4．4 應用場景分析 （309）
9．5 協同通信技術 （310）
9．5．1 背景需求 （311）
9．5．2 操作方式和工作原理 （312）
9．5．3 關鍵技術問題 （313）
9．5．4 協同認知技術 （314）
9．6 網絡編碼技術 （316）
9．6．1 基本概念 （316）
9．6．2 發展簡史 （316）
9．6．3 工作原理和操作過程 （317）
9．6．4 網絡編碼的顯著特點 （318）
9．6．5 關鍵技術問題 （319）
9．6．6 網絡編碼的應用 （320）
9．7 激勵協作機製 （321）
9．7．1 問題的提齣 （321）
9．7．2 相關研究概述 （322）
9．7．3 激勵協作機製的工作原理分析 （324）
9．7．4 分組轉發策略 （326）
9．8 本章小結 （327）
第10章 應急通信網絡的性能指標體係與評價方法 （328）
10．1 IP網絡的性能指標體係 （328）
10．1．1 標準化的網絡性能指標 （328）
10．1．2 IP網絡性能評價指標體係的構建 （329）
10．2 基於綫自組網的應急通信網絡的性能指標體係 （331）
10．2．1 網絡關鍵特徵說明 （331）
10．2．2 網絡性能評價指標體係構建 （333）
10．3 網絡測量技術 （336）
10．3．1 基本概念 （336）
10．3．2 網絡測量技術和方法 （336）
10．3．3 網絡性能主動測量技術 （338）
10．3．4 網絡性能被動測量技術 （339）
10．3．5 綫自組網的性能測量 （340）
10．4 網絡性能測量和評價係統的設計 （342）
10．4．1 係統體係結構 （342）
10．4．2 網絡部署架構 （343）
10．4．3 係統功能結構 （344）
10．5 網絡性能評估模型和指標權重確定方法 （346）
10．5．1 常用的評估模型和算法 （346）
10．5．2 指標權重確定方法 （347）
10．6 基於ANP的WSN可生存性指標體係的構建與分析 （351）
10．6．1 背景需求 （351）
10．6．2 可生存性指標體係的構建 （351）
10．6．3 指標體係中指標權重的確定 （352）
10．6．4 指標體係分析與驗證 （356）
10．7 基於SMP的分簇WSN生存性評估模型 （357）
10．7．1 研究背景 （357）
10．7．2 生存性評估模型 （358）
10．7．3 分簇WSN可生存性評估 （359）
10．7．4 模型分析與驗證 （361）
10．8 基於計算機模擬的異構應急通信網絡生存性評價 （364）
10．8．1 需求分析 （364）
10．8．2 模擬環境目的和環境設置 （364）
10．8．3 網絡連通度和覆蓋度分析 （365）
10．8．4 接入概率分析 （366）
10．8．5 節點度和路由跳數分析 （368）
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