![移動協議與切換優化：設計、評估與應用 [Mobility Protocols and Handover Optimization]](https://pic.tinynews.org/11950360/574f88dcNa30af98a.jpg)
具體描述
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，我們以一種係統性的方式開發優化技術，從而使之可應用到任何類型的移動協議。這些技術將考慮到諸如安全、配置、認證、服務質量和移動設備的移動模式等要素。
通過擁有一個共性框架和定義移動事件的抽象功能集，可分析任何相關的協議並推導關聯的優化技術，都將是比較容易的。對於滿足如下條件的一個參考工具，存在急迫的需要，該工具詳細描述當前最佳實踐，並給齣一個共性框架，使用該框架可分析移動協議的性能，並建立一個多用途的係統優化技術集閤。
本書擬填補這個空白。本書提供瞭管理移動事件的一種理論方法，並形成這種共性框架，依據的是來自服務提供商、企業、軍隊和車輛網等案例研究的實踐結果。本書提供瞭廣泛可應用的部署指南，並提齣移動事件的一種形式化分析，這種分析是獨特的，在任何其他書中都沒有提到。本書也介紹瞭一種抽象模型，可用來評估各種優化方法論。擁有這樣一個模型，則選擇或設計一個協議集就是比較容易的，該協議集可提供特定於一個客戶需求的優化的移動管理方案。
負責設計未來無綫網絡的高級專業人員和專傢將發現本書是有用的。研究生將學習到移動管理理論和不同移動協議的相關優化技術。本書描述提供服務質量（就時延、報文丟失和資源利用率而言的）保障的新研究思路。網絡設計人員可使用本書學習與一次移動事件相關的基礎步驟，並確定針對一次切換步驟的係統優化的基本原理，將找到在支持實時和非實時應用中，可適用於任何移動協議取得期望服務質量的原理，即使在具有受約束資源參數的情況下也是如此。
作者Ashutosh Dutta和Henning Schulzrinne非常精通移動協議、無綫互聯網和蜂窩係統的理論知識，更不用提開發和部署移動係統及網絡的實踐經驗瞭。他們極有資格來解釋不同類型移動協議、切換優化和評估的細節以及它們在不同場景中的應用。
Ashutosh Dutta是一名成果卓著的網絡和計算機科學專業人員，在管理多項IT運營、設計和實現企業級與廣域級網絡，以及為領先的全球電信公司和學術機構實施研究和開發方麵，具有25年以上的經驗。他提齣研究、開發、網絡性能分析、部署和標準經驗的一種獨特組閤，這賦予他將理論方麵與最佳實踐融會貫通的能力。本書中展示的許多結果和試驗都來自他設計和實現的移動測試床。他在移動和安全領域80篇以上的論文和21項專利使他成為本書的一名理想撰稿人。
Henning Schulzrinne，經常被稱為“互聯網電話之父”，發錶瞭70篇以上的互聯網RFC、250篇論文和多項專利。由他共同開發的一些協議如今是互聯網標準，由幾乎所有流行的電話和多媒體應用所使用。他設計瞭稱為SIP的應用層移動協議的最早版本。作為哥倫比亞大學的一名主席（chaired）教授、貝爾實驗室的一名研究人員、IETF的一名領導人和FCC的一名首席技術官，他有25年以上的經驗。作為一名博士生導師，Henning指導瞭許多係統相關和移動相關的博士論文。事實上，本書的許多章節都基於Ashutosh的博士論文工作，這是在Henning監督下完成的。
總之，通過解釋各種層的不同移動協議、理論、設計，以及在移動測試床中的實踐實現和驗證，本書給齣移動管理和優化技術的一個全麵視圖。我不僅嚮負責部署企業和服務提供商移動網絡的網絡專業人員推薦這本書，而且嚮研究人員、研究生、係統工程師和移動架構師推薦這本書。
Zvi Galil教授
John P�� Imlay Jr�奔撲闃魅�
佐治亞理工學院
美國亞特蘭大原 書 前 言
原 書 前 言
在不到30年的時間跨度上，蜂窩電話成為無處不在的，無綫話音和數據成為如今最常見的通信方法之一。無綫網絡也已經演進到支持高得多的帶寬和較低的端到端時延，支持諸如交互式話音和視頻等時延敏感的應用。例如，在20世紀80年代後期和90年代初期部署的1G和2G網絡，除瞭話音通信外，僅可支持每秒數十kbit的數據速率，但在新世紀伊始，它們就演進到3G網絡，支持高達2Mbit/s的數據速率。目前，4G網絡，主要基於LTE、HSPA+，而在一個較弱的程度上也是WiMAX，都正在部署，支持多媒體通信，並提供高達100Mbit/s的數據傳遞速率，同時將訪問報文時延降低到50ms。隨著這些網絡不斷地得到改進，在移動設備的使用和帶寬密集應用方麵也有急劇增長，這主要是在娛樂和交互式視頻方麵。由於不同蜂窩站點和網絡之間的切換，所有這些應用對中斷都是敏感的。受到增加數據需求的驅動和頻譜可用性的限製，蜂窩尺寸正在不斷縮小，導緻切換頻率方麵的進一步增加。
最近，使用用途的增加和廉價Wi-Fi訪問點的商用性，刺激瞭人們對異構網絡的興趣，將使用有許可證的白空間（white space）和無許可證的頻譜的基站與多個運營商組閤使用，使漫遊成為常見現象。這些所謂的hotnet（熱點網）被認為是未來所謂5G網絡的突齣特徵之一。
不僅網絡而且終端係統也正變得日漸多樣化。嵌入式移動設備（如用於車輛應用的，範圍涉及從交通安全到物流）都將移動網絡擴展到超齣以人類為中心的應用，擴展到物聯網。除瞭諸如蜂窩網絡的商用移動無綫電服務外，其他移動網絡（如自組織和網狀網絡、企業網絡和公共安全網絡），在規模、復雜性和異構性方麵也在增長。
跨越所有這些網絡，移動性作為一個中心的和常見的挑戰齣現瞭。雖然許多文章都講到特定網絡或特定協議層的移動性和切換問題，但本書提供瞭該專題的一個統一的、係統性的和嚴格的討論，識彆齣帶有移動或遊牧端係統的所有無綫網絡的常見事件：發現、網絡選擇、配置、認證、安全關聯、加密、綁定更新和媒體重定嚮。
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。本書考慮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。本書中提齣的框架和抽象模型可被用來理解和分析各種優化方法論的有用性。本書給齣來自移動測試床和理論模型的結果和性能分析，其中理論模型驗證這些優化技術對各種場景是適用的。
本書結構
本書結構如下。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（這是針對切換事件的不同組件開發的），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，這是采用試驗和Petri網模型的方式使用在前麵各種所述一些優化技術做齣的原型，本章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。
還給齣瞭書中所用縮略語的一個字母順序列錶。也包括兩個附錄。在附錄A中定義瞭應用層發現的RDF（資源描述框架）綱要，而在附錄B中定義瞭許多移動相關的術語。
預期讀者
專注於如下領域的網絡專業人員將從本書受益：
1）無綫服務提供商的架構師。許多無綫服務提供商都正在建設基於3GPP規範的LTE網絡。一般來說，在切換和漫遊過程中，這些係統遇到優化問題。設計LTE網絡的係統架構師將學習到可用於一個異構接入網絡中優化不同切換功能的方法。架構師負責設計一個完備的係統，其中移動和安全協議是相互作用的；理解它們的相互依賴關係是非常重要的。本書給齣移動優化如何受到與安全、配置和認證相關其他協議影響的概述。
2）研究人員。本書涵蓋移動優化的理論和實踐方麵，並解決一些相關的研究問題，其中包括建模和跨層優化。研究人員將能夠使用移動模型和試驗來分析他們的結果，並提高他們自己的研究工作。
3）係統工程師。係統工程師負責集成一個係統的不同部分，並確保對運營是準備就緒的。因為本書涵蓋來自測試床（包括諸如CDMA和802��11等的異構無綫接入技術）的許多鮮活試驗結果，它將提供在一個真實部署場景中移動優化運營方麵的一些真實的深邃理解。
4）協議設計人員。因為本書涵蓋移動管理和相關優化技術的基礎知識，所以協議設計人員將得到機會瞭解優化的基本原理。這將幫助他們設計新協議或增強現有協議，使這些協議適閤於一個特定的移動部署。
5）IT專業人員。設計一個優化的企業網絡，在資源約束的條件下，嚮終端用戶提供期望的服務質量，在這個過程中企業網絡的IT專業人員總是受到挑戰。例如，他們也許不得不確定為支持切換他們需要提供層2還是層3移動性管理，或者在切換過程中他們是否需要任何跨層反饋。本書提供不同類型移動協議的分析和比較，這對移動協議的高效部署會是有用的。
6）標準專業人員。本書給齣由IETF開發的許多重要的移動性和安全性相關協議的概述，還有這些協議應用到移動網絡（由3GPP定義）的概述。標準撰寫人將從本書關於移動優化的基本原理、方法論和最佳當前實踐的描述中受益。這將幫助他們設計新的移動優化的協議和移動性框架。
7）首席技術官。無綫服務提供商的CTO們將得到移動性管理和優化技術（可應用到許多不同的部署場景）的一個鳥瞰圖。因為這些技術考慮到諸如安全和服務質量以及漫遊的其他運營方麵，所以當他們與其組織內的其他組（如CSO、網絡規劃和網絡開發組）相互作用和研究他們的相互關係時，他們將能夠使用本書作為一本參考書。
用戶評價
《移動協議與切換優化：設計、評估與應用》這本書，在我看來，是一部能夠幫助理解現代無綫通信網絡骨架的寶藏。我一直好奇，當我們從一個Wi-Fi熱點走到另一個，或者從室內切換到室外蜂窩網絡時，為什麼我們的通話或網絡連接不會中斷，或者中斷的時間如此之短？這本書的書名精準地指齣瞭這個問題背後的技術核心。我推測書中會係統地介紹各種移動性管理協議，不僅僅是大傢熟知的Mobile IP，可能還包括更底層的鏈路層切換機製，以及在更廣泛的網絡架構（如4G LTE、5G NR）中，用戶設備（UE）和核心網絡（Core Network）之間是如何協同工作來實現無縫切換的。而“優化”這兩個字，更是點睛之筆。我非常期待書中能夠深入探討如何通過各種技術手段，比如預判性切換（predictive handover）、負載均衡（load balancing）、以及不同網絡接入技術（如Wi-Fi Offloading）之間的協同，來提升用戶體驗。它可能會討論如何量化切換的性能指標（如切換延遲、切換成功率、數據中斷時長），並提供相應的評估框架和工具。這本書的名字也暗示瞭它會引導讀者去思考，這些協議和優化技術如何在具體的應用場景中發揮作用，例如在高清視頻流、實時遊戲、物聯網設備管理等領域。
評分《移動協議與切換優化：設計、評估與應用》這本書，從書名上就能感受到它所聚焦的都是無綫通信網絡中最核心、也是最貼近用戶體驗的議題。我一直認為，支撐我們日常生活中網絡連接無縫切換的技術，是整個通信係統中最精妙的部分之一。因此，我對書中關於“移動協議”的介紹充滿瞭期待，我猜測它會詳細闡述各類協議，比如IP層麵的移動性管理，如何讓一個設備在IP地址不變的情況下跨越不同的網絡子網；以及在接入層麵上，Wi-Fi、蜂窩網絡（如4G/5G）等不同技術是如何協同工作的。而“切換優化”則是我更加關注的焦點。我希望書中能夠深入探討如何在高密度、異構網絡環境下，實現快速、低損耗、低功耗的切換。我期待書中能介紹一些前沿的優化思路，例如如何利用機器學習來預測網絡狀態和用戶移動軌跡，從而實現更智能的切換決策；又或者如何通過改進協議設計，減少切換過程中信令的開銷和數據丟失。這本書“設計、評估與應用”的結構，意味著它不會停留在理論層麵，而是會引導讀者去思考如何將這些理論轉化為實際可用的解決方案，並且如何通過科學的評估方法來驗證其有效性，最終將其成功應用於現實世界的各種場景，如智能手機、自動駕駛汽車、或者大規模物聯網部署。
評分我對《移動協議與切換優化：設計、評估與應用》這本書的期待，更多地源於它所能提供的解決實際問題的能力。在當今高度互聯的世界裏，移動設備是信息獲取和交互的主要終端，而穩定、高效的網絡連接是這一切的基礎。這本書的書名明確點齣瞭兩個關鍵領域：移動協議和切換優化。我設想，書中會深入剖析現有的各種移動協議，從經典的Mobile IP到更復雜的會話管理協議，解釋它們的設計理念、實現細節以及在不同網絡環境下的適用性。更重要的是，“切換優化”部分，我希望它能提供一套切實可行的方案，來應對網絡擁塞、信號衰減、以及不同接入技術之間切換帶來的挑戰。我期待書中能介紹一些先進的優化技術，例如基於用戶行為預測的智能切換，或者是利用軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）技術來動態管理和優化切換過程。書中“設計、評估與應用”的結構，錶明瞭它不僅限於理論探討，更會包含如何實際設計、驗證和部署這些技術的方法，這對於工程師來說是極其寶貴的。我希望這本書能讓我看到，如何通過精巧的設計和嚴謹的評估，最終在實際應用中實現流暢、可靠的移動通信體驗。
評分拿到《移動協議與切換優化：設計、評估與應用》這本書，我首先被其嚴謹的學術風格所吸引。從書名來看，它似乎並非一本泛泛而談的入門讀物，而是更傾嚮於為那些已經在通信領域有所積纍的研究者和工程師提供深入的技術洞察。我猜測書中會花費大量篇幅來探討當前主流的移動協議，比如在IP層麵上，Mobile IP的各種變種（如MIPv4, MIPv6）是如何工作的，它們的注冊、發現、轉發現機製如何保證移動節點在IP地址不變的情況下實現漫遊。此外，我特彆關注書中對於“切換優化”部分的闡述。在異構網絡環境下，一個設備可能同時連接到Wi-Fi、藍牙、以及多個蜂窩網絡，如何在這些網絡之間做齣最優選擇，以最小化延遲、最大化吞吐量、並兼顧能耗，是極具挑戰性的問題。我期待書中能提供一些前沿的優化算法，比如基於QoS（Quality of Service）預測的切換決策，或者利用AI/ML技術對網絡狀態進行實時分析，從而實現智能的切換。書中“設計、評估與應用”的結構，也預示著它將引導讀者從理論設計到實際部署的整個流程，我希望能從中學習到如何構建一套完整的移動通信係統，並掌握有效的評估工具和方法。
評分這本《移動協議與切換優化：設計、評估與應用》的書名就足以引起我的好奇心。我一直對無綫通信的底層機製非常感興趣，尤其是在移動設備日益普及的今天，理解數據如何在不同網絡之間無縫切換，保證用戶體驗的流暢性，是多麼重要的一個課題。書中“移動協議”和“切換優化”這兩個關鍵詞，直接點齣瞭核心內容。我設想，它應該會深入剖析那些支撐我們手機、筆記本電腦等設備在Wi-Fi、蜂窩網絡（4G、5G）之間切換的各種協議，比如IP mobility protocols（如 Mobile IP）、session management protocols，甚至可能是針對特定場景如物聯網（IoT）或車聯網（V2X）的特殊協議。我期待書中能夠詳細介紹這些協議的工作原理，它們各自的優缺點，以及在實際網絡部署中是如何被實現的。更重要的是，“優化”這個詞讓我看到瞭這本書的價值所在。切換過程中的延遲、丟包、能耗增加，這些都是影響用戶體驗的關鍵因素。我希望書中能提供一套係統的方法論，來分析和解決這些優化問題，可能涉及到一些算法、建模技術，甚至是基於機器學習的預測性切換策略。這本書的“設計、評估與應用”這三個方麵，也暗示瞭它將不僅僅是理論的堆砌，而是會結閤實際工程問題，探討如何設計齣更高效、更魯棒的移動協議和切換機製，並且如何通過仿真、實驗等手段來驗證這些設計的有效性，最終給齣在不同應用場景下的落地建議。
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