移動協議與切換優化：設計、評估與應用 [Mobility Protocols and Handover Optimization] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

《移動協議與切換優化：設計、評估與應用》是來自國際知名專傢阿舒托什?杜塔（Ashutosh Dutta）和亨寜?舒茨萊寜（Henning Schulzrinne）的心血力作，兩位專傢都有著豐富的實踐經驗，同時也是很多通信標準和協議的起草人。阿舒托什?杜塔（Ashutosh Dutta）在業內成果卓著，而阿舒托什?杜塔（Ashutosh Dutta）更是被業內稱為“互聯網電話之父”。《移動協議與切換優化：設計、評估與應用》作為兩位大牌專傢傾力閤作的作品，代錶瞭目前業界在移動協議和切換優化方麵的高水平！

內容簡介

本書介紹瞭不同層的移動協議，給齣瞭移動事件的一種係統性分析，並深入考察瞭不同層中每項切換操作關聯的優化技術；討論瞭包括無綫服務提供商、企業網絡、自組織網絡和車輛網等各種移動部署場景，並給齣瞭支持單播和組播流量的情形，同時提供瞭移動事件的一種形式化分析；另外，還給齣瞭由移動測試床和理論模型得到的結果和性能分析。本書適閤商用3G/4G、LTE、IMS和軍事（自組織）環境設計無綫網絡的專業人員和係統架構師閱讀，也可作為研究生、業界和學術界的研究人員和係統工程師的參考書。

作者簡介

Ashutosh Dutta博士從哥倫比亞大學獲得電子工程博士，從美國NJIT獲得計算機科學碩士，從印度Rourkela的NIT獲得BSEE。作為一名正當年的移動和安全架構師及具有20多年經驗的成績卓著的網絡和計算機科學專傢，Ashutosh指導瞭多項IT運營，領導瞭領先全球技術公司和大學的研究和開發，並在研究、分析和設計倡議的開發和實現方麵具有深入的專傢知識。
他的職業生涯跨越25個年頭，包括作為新澤西AT&T;的LMTS（技術部領導人），新澤西NIKSUN的無綫CTO，新澤西Telcordia技術公司的資深科學傢，紐約哥倫比亞大學中心研究部主任，以及印度TATA Motors的計算機工程師。Ashutosh的研究興趣包括無綫互聯網、多媒體信令、移動管理、4G網絡、IMS（IP多媒體子係統）、VoIP和會話控製協議。他發錶瞭80篇以上的會議和期刊論文以及互聯網草案，還有相關書籍中的三章內容，並在不同會議上做過有關移動管理的講座（tutorial）。Ashutosh有21項授權的安全和移動相關的美國專利。Ashutosh是網絡安全和移動期刊的主編，該期刊由River齣版社齣版。
Ashutosh是IEEE和ACM的高級會員。在部門、區域、分會、社團、MGA和EAB等級彆上曾作為一名IEEE誌願者和領導人。Ashutosh獲得過2009 IEEE區域1、IEEE MGA和2010 IEEE美國領導者奬項。

Henning Schulzrinne教授是哥倫比亞大學計算機科學Levi教授，從馬薩諸塞州的Amherst馬薩諸塞大學獲得博士。在加入哥倫比亞大學計算機科學和電子工程係之前，他是AT&T;貝爾實驗室的MTS和柏林GMD-Fokus的副係主任。他曾作為2004~2009年間計算機科學係的主任以及2010年和2011年美國聯邦通信委員會（FCC）的工程會士（Fellow），並自2012年起是FCC的首席技術官員。
他發錶瞭250篇以上的期刊和會議論文，70項以上的互聯網RFC。由他共同開發的一些協議（如RTP、RTSP和SIP），現在是互聯網標準，用於幾乎所有互聯網電話和多媒體應用中。他的研究興趣包括互聯網多媒體係統、泛在計算和移動係統。
他是IEEE會士；獲得過紐約市市長科學和技術卓越奬、VON先導奬（VON Pioneer Award）、TCCC服務奬和IEEE終身卓越服務的IEEE區域1 William Terry奬以及馬薩諸塞大學計算機科學突齣校友榮譽（Alumni recognition）；是互聯網名人堂的一名成員。

目錄

譯者序
作者簡介
原書序
原書前言
縮略語列錶

第1章導言1
1.1移動類型2
1.1.1終端移動性2
1.1.2個人移動性5
1.1.3會話移動性6
1.1.4服務移動性6
1.2性能需求7
1.3寫作動機8
1.4主要貢獻小結9

第2章用於多媒體的移動協議分析12
2.1主要貢獻和標誌性結果概述12
2.2引言12
2.3蜂窩1G移動性14
2.3.1係統架構14
2.3.2切換規程15
2.4蜂窩2G移動性16
2.4.1GSM16
2.4.2IS-9519
2.5蜂窩3G移動性21
2.5.1WCDMA22
2.5.2CDMA200024
2.64G網絡26
2.6.1演進的分組係統26
2.6.2WiMAX移動性29
2.7基於IP的移動性32
2.7.1網絡層宏移動性33
ⅩⅨ2.7.2網絡層微移動性40
2.7.3網絡移動性45
2.7.4傳輸層移動性48
2.7.5應用層移動性48
2.7.6主機身份協議49
2.7.7MOBIKE50
2.7.8IAPP52
2.8異構切換53
2.8.1UMTS-WLAN切換54
2.8.2LTE-WLAN切換57
2.9組播安全性63
2.10結語69

第3章移動事件的係統分析71
3.1主要貢獻和標誌性結果概述72
3.2引言73
3.3切換組件的分析75
3.3.1網絡發現和選擇77
3.3.2網絡附接77
3.3.3配置78
3.3.4安全關聯78
3.3.5綁定更新79
3.3.6媒體重路由80
3.4層間切換的影響80
3.4.1層2時延81
3.4.2層3時延81
3.4.3應用層時延82
3.4.4層間的切換操作82
3.5結語86

第4章對移動性建模88
4.1主要貢獻和標誌性結果概述88
4.2引言89
4.3相關工作89
4.4將移動性建模為一個離散事件動態係統90
4.5Petri網原語（基礎）91
4.6基於Petri網的建模方法論93
4.7切換期間的資源利用率94
4.8切換過程的數據依賴分析96
ⅩⅩ4.8.1基於Petri網的數據依賴97
4.8.2切換過程期間數據依賴分析98
4.9切換的Petri網模型102
4.10切換事件的基於Petri網的分析116
4.10.1切換中死鎖的分析116
4.10.2可達性分析118
4.10.3矩陣方程120
4.11使用Petri網的係統性能評估121
4.11.1基於周期時間的方法121
4.11.2基於Floyd算法的方法122
4.11.3資源-時間乘積方法123
4.12優化的機會125
4.12.1切換操作中並行性分析126
4.12.2提前操作的機會127
4.13結語127

第5章層2優化128
5.1引言128
5.2相關工作128
5.3IEEE 802.11標準129
5.3.1IEEE 802.11無綫LAN架構130
5.3.2IEEE 802.11管理幀131
5.4采用主動掃描的切換規程132
5.5快速切換算法134
5.5.1選擇性掃描134
5.5.2緩存136
5.6實現138
5.7測量139
5.7.1試驗設置139
5.7.2環境139
5.7.3試驗139
5.8測量結果140
5.8.1切換時間140
5.8.2分組丟失140
5.9結論和未來工作142

第6章移動優化技術144
ⅩⅪ6.1主要貢獻和標誌性結果概述144
6.1.1發現144
6.1.2認證145
6.1.3層3配置145
6.1.4層3安全關聯146
6.1.5綁定更新147
6.1.6媒體重路由147
6.1.7路由優化148
6.1.8媒體無關的跨層觸發器149
6.2引言150
6.3發現150
6.3.1主要原則151
6.3.2相關工作151
6.3.3應用層發現152
6.3.4試驗結果和分析155
6.4認證158
6.4.1主要原則160
6.4.2相關工作160
6.4.3網絡層輔助的預認證163
6.4.4試驗結果和分析167
6.5層3配置170
6.5.1主要原則173
6.5.2相關工作173
6.5.3路由器輔助的重復地址檢測174
6.5.4提前IP地址配置175
6.5.5試驗結果和分析176
6.6層3安全關聯177
6.6.1主要原則177
6.6.2相關工作177
6.6.3錨點輔助的安全關聯178
6.6.4試驗結果和分析181
6.7綁定更新184
6.7.1主要原則184
6.7.2相關工作185
6.7.3層次化綁定更新185
6.7.4試驗結果和分析189
6.7.5提前式綁定更新191
6.8媒體重路由192
ⅩⅫ6.8.1主要原則192
6.8.2相關工作193
6.8.3使用轉發代理的數據重定嚮193
6.8.4移動中介輔助的時間約束下的數據重定嚮195
6.8.5時間約束的局部化組播198
6.9媒體緩衝202
6.9.1主要原則203
6.9.2相關工作204
6.9.3用於邊緣緩衝的協議204
6.9.4試驗結果和分析208
6.9.5緩衝時延和分組丟失之間摺中的分析212
6.10路由優化213
6.10.1主要原則213
6.10.2相關工作214
6.10.3采用應用層移動維護一條直接路徑214
6.10.4在端點處截獲器輔助的分組修改器215
6.10.5截獲中介輔助的路由優化217
6.10.6代價分析和試驗分析219
6.10.7基於綁定緩存的路由優化222
6.11媒體無關的跨層觸發器225
6.11.1主要原則225
6.11.2相關工作225
6.11.3媒體無關切換功能226
6.11.4比較快速的鏈路下綫檢測方案231
6.12結語234

第7章對多層移動協議的優化236
7.1主要貢獻和標誌性結果概述236
7.2引言237
7.3主要原則237
7.4相關工作238
7.5多層移動方法239
7.5.1基於策略的移動協議：SIP和MIP-LR239
7.5.2采用MMP集成SIP和MIP-LR240
7.5.3集成全局移動協議和微移動協議243
7.5.4多層移動協議的實現244
7.5.5實現和性能問題245
7.6結語247

ⅩⅩⅢ第8章對同時移動的優化249
8.1主要貢獻和標誌性結果概述249
8.2引言249
8.3同時移動問題圖示251
8.4相關工作253
8.5主要優化技術254
8.6分析框架254
8.6.1基礎概念254
8.6.2切換序列254
8.6.3綁定更新256
8.6.4位置中介和綁定更新中介257
8.7分析同時移動問題259
8.8同時移動的概率262
8.9解決方案264
8.9.1軟切換264
8.9.2接收方側的機製265
8.9.3發送方側的機製266
8.10應用各種解決方案機製268
8.10.1移動IPv6268
8.10.2MIP-LR270
8.10.3基於SIP的移動性270
8.11結語272

第9章對組播流化的切換優化274
9.1主要貢獻和標誌性結果概述274
9.2引言275
9.3主要原則278
9.4相關工作279
9.5一個層次結構式組播架構中的移動性280
9.5.1信道宣告282
9.5.2信道管理282
9.5.3信道調諧283
9.5.4本地廣告插入283
9.5.5信道監測器284
9.5.6安全284
ⅩⅩⅣ9.6針對組播媒體交付的優化技術285
9.6.1反應式觸發286
9.6.2提前式觸發287
9.6.3在一個移動節點配置期間觸發288
9.7試驗結果和性能分析288
9.7.1試驗結果288
9.7.2性能分析292
9.8結語294

第10章協作漫遊296
10.1引言296
10.2相關工作298
10.3IP組播尋址300
10.4協作式漫遊300
10.4.1概述300
10.4.2L2協作協議301
10.4.3L3協作協議302
10.5協作認證303
10.5.1IEEE 802.1x概述303
10.5.2認證過程中的協作304
10.5.3中繼過程305
10.6安全307
10.6.1漫遊中的安全問題307
10.6.2協作認證和安全308
10.7流化媒體支持309
10.8帶寬和能量使用310
10.9試驗311
10.9.1環境311
10.9.2實現細節311
10.9.3試驗設置312
10.9.4結果313
10.10應用層移動317
10.11負載均衡319
10.12組播和擴展性320
10.13組播的一種替代方法320
10.14結論和未來工作321

ⅩⅩⅤ第11章係統評估323
11.1主要貢獻和標誌性結果概述323
11.2引言324
11.3試驗驗證324
11.3.1媒體無關預認證框架324
11.3.2技術內切換327
11.3.3技術間切換330
11.3.4跨層觸發器輔助的預認證331
11.3.5采用802.21觸發器的移動節點發起的切換333
11.3.6采用802.21觸發器的網絡發起的切換335
11.3.7切換準備時間336
11.4IP多媒體子係統中的切換優化339
11.4.1非優化的切換模式339
11.4.2對反應式語境傳遞的優化340
11.4.3帶有提前安全語境傳遞的優化341
11.4.4性能結果342
11.5使用基於Petri網模型的係統驗證344
11.5.1切換功能的基於MATLAB的建模344
11.5.2基於Petri網的優化安全關聯模型347
11.5.3基於Petri網的層次結構綁定更新模型349
11.5.4基於Petri網的在途數據媒體重定嚮模型350
11.5.5基於Petri網的優化配置模型350
11.5.6基於Petri網的組播移動模型352
11.6調度切換操作353
11.6.1順序調度354
11.6.2並發調度355
11.6.3提前調度355
ⅩⅩⅥ11.7係統性能的驗證356
11.7.1基於周期時間的方法357
11.7.2使用Floyd算法357
11.8基於Petri網的多接口移動性建模359
11.8.1多穴連接場景359
11.8.2連接前中斷場景359
11.8.3中斷前連接場景359
11.8.4基於MATLAB的多接口移動的Petri網絡建模359
11.9切換調度中的死鎖362
11.9.1帶有死鎖的切換調度363
11.9.2切換調度中的死鎖預防和避免364
11.10並發性等級和資源的分析367
11.11提前切換的摺中分析373
11.12結語376

第12章結論377
12.1移動優化的通用原則377
12.2貢獻概述378
12.3未來工作379

附錄381
附錄A用於應用層發現的RDF方案381
附錄B移動相關術語的定義383

參考文獻391

前言/序言

譯者序
移動互聯網在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色。在地鐵上、公交車上，我們看到90%的人是低頭族；同學聚會時，我們看到，有多少人沉浸在那一張小屏上，與周邊的好友在分享逝去的快樂；甚至小學、中學的老師，也不再口頭或闆書留作業，而是通過微信群，告訴學生他們應該做什麼。這就是移動互聯網的力量。我們不再忙於在網上下載大片，不再去街頭買盜版盤，隻要在手機上選中自己喜歡的影片，幾乎可以立刻欣賞到各大影院播放的新片，如果樂意支付這樣的流量費的話。我們不再耽於留齣確定的時間到確定的地點，呼朋引伴地去觀看；不再焦灼地等待那“正在盡力傳送”的鏇轉圖標，便可以愉悅地欣賞那流暢的畫麵，無論是在漫步還是在旅行。能夠做到這一點，其背後的技術是什麼？這就是本書的主題。
本書介紹瞭不同層的移動協議，提供瞭移動事件的一種係統性分析，並深入考察瞭不同層中每項切換操作關聯的優化技術；討論瞭各種移動部署場景，包括無綫服務提供商、企業網絡、自組織網絡和車輛網，支持單播和組播流量，並提供移動事件的一種形式化分析；給齣瞭來自移動測試床和理論模型的結果和性能分析。
第1章介紹本書的主題，強調在移動管理中係統優化的重要性，並突齣後續每章的主要技術貢獻。第2章介紹在蜂窩和基於IP網絡中的移動管理，並討論當前存在的相關移動協議。第3章給齣移動事件的係統分析和相關聯的切換組件。第4章介紹一種形式化係統模型，使用Petri網分析一次移動事件的行為性質和相關聯的優化技術。第5章討論802��11環境中層2切換的優化技術。第6章描述基於IP的移動協議的一些關鍵移動優化技術，並通過實際試驗展示瞭其有效性。第7章討論與多層移動協議相關聯的優化技術。第8章介紹同時移動性，分析瞭發生的概率，並為層3和應用層移動協議提齣優化技術。第9章描述在一個基於層次結構範圍的組播架構中組播流交付的優化技術。第10章突齣瞭采用協作漫遊技術的移動優化。第11章評估瞭一些切換係統，深入考察瞭諸如死鎖的切換操作的行為特徵，並分析瞭用於切換的不同調度和係統資源之間的摺中考慮。第12章是全書的結論，對移動優化的最佳當前實踐和基礎原理做瞭討論，給齣書中所述工作的貢獻小結以及一些可能的未來研究方嚮。另外給齣瞭書中所用縮略語的一個字母順序列錶，以及兩個附錄：附錄A定義瞭應用層發現的RDF綱要，附錄B定義瞭許多移動相關的術語。
本書由王玲芳負責第1~5、10~12章、附錄的翻譯、全書統稿和校對工作，王微負責第6~9章的翻譯工作。本書在翻譯過程中，李虹、潘東升、李鼕梅、吳鞦義、王弟英、吳璟、遊慶珍、李傳經、王領弟、王建平、李睿、吳昊、王靈芹、張永、李誌剛、左會高、申永林、潘賢纔、劉敏、李鈺琳、王青改、李倩、陳軍、許俠林、王改玲等同誌參加瞭部分的翻譯工作，在此錶示感謝。同時感謝機械工業齣版社，感謝齣版社的編輯和相關同誌。
不過，需要指齣的是，本書的內容僅代錶作者個人的觀點和見解，並不代錶譯者及其所在單位的觀點。另外，由於翻譯時間比較倉促，疏漏錯誤之處在所難免，敬請讀者原諒和指正。 原書序
在如今的世界，泛在計算和無綫互聯網漫遊已經成為正常現象。泛在性需要在異構接入網絡間支持安全的和無縫的移動性。在一次移動事件中，一颱移動設備的用戶改變設備的連接點，則因為需要在多個層管理移動性，所以現有通信就被降級。雖然人們提齣瞭管理這些不同層的各種協議，但就一次移動事件的全麵分析還沒有係統性的方法。一種優化的移動管理方案，將在不降級服務質量的情況下，高效地處理移動性。
雖然人們針對不同層設計瞭許多移動協議，以支持這些種類的切換，但多數優化技術是特定的，並緊密地與一種特定的移動協議耦閤在一起。至關重要的是，我

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