《無線Mesh網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)大綱
課程名稱：
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)
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課程編號(hào)：
| 420419
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適用專業(yè)：
| 網(wǎng)絡(luò)工程
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課程類別：
| 專業(yè)任選
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課程學(xué)分：
| 2
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總學(xué)時(shí)：
| 36
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其中：理論學(xué)時(shí)
| 24
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實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)
| 12
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先修課程：
| 操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
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一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)
無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種新型的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即一種高容量、高速率的分布式網(wǎng)絡(luò)，它不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)，可以看成是無線局域網(wǎng)和移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的融合，且發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢(shì)，是因特網(wǎng)的無線版本。目前無線Mesh網(wǎng)絡(luò)逐漸進(jìn)入民用商業(yè)化研發(fā)和應(yīng)用階段，是當(dāng)今最熱門的學(xué)科之一。
《無線mesh網(wǎng)絡(luò)》課程是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的一門專業(yè)任選課程。本課程向?qū)W習(xí)者介紹了無線mesh網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)與發(fā)展背景，以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使學(xué)生能夠理解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的基本概念和原理，掌握常見的幾種無線Mesh路由協(xié)議，了解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)與優(yōu)化以及應(yīng)用實(shí)例，為進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)。
通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生達(dá)到:
1．理解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的基本概念和原理
2．掌握常見的幾種無線Mesh路由協(xié)議
3．了解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)與優(yōu)化以及應(yīng)用實(shí)例
二、課程教學(xué)基本內(nèi)容與要求
第1章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源與演進(jìn)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
1.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源
1.2 移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)向無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)
1.3 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的定義
1.4 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別
1.5 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與WLAN (Wi-Fi)的主要區(qū)別
1.6 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)的主要區(qū)別
1.7 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)缺點(diǎn)
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源和演進(jìn)，理解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的定義和優(yōu)缺點(diǎn)，以及與其他無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別。
教學(xué)重點(diǎn)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的定義和優(yōu)缺點(diǎn)、與其他無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別
教學(xué)難點(diǎn)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的定義和優(yōu)缺點(diǎn)
第2章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與連通性
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
2.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
2.2 802.16(WiMAX)的Mesh結(jié)構(gòu)
2.3 其他802標(biāo)準(zhǔn)族對(duì)Mesh結(jié)構(gòu)的支持
2.4 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，掌握無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性理論。
教學(xué)重點(diǎn)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性理論
教學(xué)難點(diǎn)：基于圖的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性、基于滲透理論的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)連通性
第三章 第3章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議與資源管理
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
3.1 802.11b/a/g MAC協(xié)議
3.2 802.11e MAC補(bǔ)充協(xié)議
3.3 基于802.16 MAC協(xié)議
3.4 速率自適應(yīng)多跳網(wǎng)MAC協(xié)議
3.5 多信道Mesh網(wǎng)MAC協(xié)議
3.6 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體業(yè)務(wù)的自適應(yīng)編解碼與傳輸
3.7 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多址接入技術(shù)
（二）基本要求
教學(xué)目的：理解和掌握無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多種mac協(xié)議，掌握無線Mesh網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體業(yè)務(wù)的自適應(yīng)編解碼與傳輸，掌握無線mesh網(wǎng)絡(luò)的多址介入技術(shù)。
教學(xué)重點(diǎn)：802.11b/a/g mac協(xié)議、802.11e mac補(bǔ)充協(xié)議、基于802.16 mac協(xié)議
教學(xué)難點(diǎn)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體業(yè)務(wù)的自適應(yīng)編解碼與傳輸、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多址介入技術(shù)
第四章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
4.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)主要相關(guān)路由協(xié)議簡介
4.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
4.3 多射頻鏈路質(zhì)量源路由(MR-LQSR)協(xié)議
4.4 可預(yù)測(cè)的無線路由協(xié)議(PWRP)
4.5 單收發(fā)器多信道路由協(xié)議(MCRP)
4.6 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)其他路由協(xié)議
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解和掌握無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的主要相關(guān)協(xié)議，了解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，了解多射頻鏈路質(zhì)量源路由協(xié)議、可預(yù)測(cè)的無線路由協(xié)議、單收發(fā)器多信道路由協(xié)議、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)其他路由協(xié)議。
教學(xué)重點(diǎn)：動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議(DSR)、基于目的序號(hào)距離矢量協(xié)議(DSDV)、按需距離矢量協(xié)議(AODV)
教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)主要相關(guān)路由協(xié)議的理解
第五章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QOS相關(guān)技術(shù)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
5.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QoS保證基本方法
5.2 802.11e與802.16 QoS保證和管理
5.3 3GPP QoS保證與管理
5.4 多媒體業(yè)務(wù)的建模
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解和掌握無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QOS保證的基本要求、策略和方法，了解802.11e與802.16 QOS保證和管理的相關(guān)技術(shù)，了解3GPP的QOS定義、業(yè)務(wù)類型以及UMTS網(wǎng)絡(luò)的QOS管理功能，了解多媒體業(yè)務(wù)的建模。
教學(xué)重點(diǎn)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QOS保證的基本要求、策略和方法，802.11e的QOS保證、802.16 MAC層的QOS相關(guān)機(jī)制、802.16中的QOS保證機(jī)制。
教學(xué)難點(diǎn)：MAC層QOS結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)調(diào)度策略。
第六章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全方案
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
6.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷以及攻擊手段
6.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
6.3 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)相關(guān)安全協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷和攻擊手段，了解和掌握無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)，了解無線mesh網(wǎng)絡(luò)相關(guān)安全協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)。
教學(xué)重點(diǎn)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷和攻擊手段、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和入侵檢測(cè)。
教學(xué)難點(diǎn)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和入侵檢測(cè)、無線Mesh安全網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與部署。
第七章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
7.1 跨層設(shè)計(jì)的背景
7.2 跨層設(shè)計(jì)主要技術(shù)
7.3 跨層設(shè)計(jì)方案分析
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解跨層設(shè)計(jì)的背景，了解和掌握跨層設(shè)計(jì)的主要技術(shù)，了解MAC協(xié)議和路由協(xié)議的跨層設(shè)計(jì)方案。
教學(xué)重點(diǎn)：跨層設(shè)計(jì)原則與方法、跨層信令交互方式、路由協(xié)議跨層設(shè)計(jì)
教學(xué)難點(diǎn)：跨層信令交互方式、MAC和路由協(xié)議的跨層設(shè)計(jì)
第八章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
8.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式
8.2 教育行業(yè)應(yīng)用方案
8.3 應(yīng)急通信應(yīng)用方案
8.4 城市智能交通系統(tǒng)(ITS)應(yīng)用方案
8.5 其他應(yīng)用方案
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解無線mesh網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式，了解和學(xué)習(xí)教育行業(yè)、應(yīng)急通信、城市智能交通系統(tǒng)和其他的具體應(yīng)用方案。
教學(xué)重點(diǎn)：無線mesh網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式
教學(xué)難點(diǎn)：WISP模式、因特網(wǎng)延伸模式、行業(yè)應(yīng)用模式
三、課程各章節(jié)學(xué)時(shí)分配
序號(hào)
| 內(nèi)容
| 理論學(xué)時(shí)
| 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)
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1
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的起源與演進(jìn)
| 1
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2
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與連通性
| 2
| 4
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3
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議與資源管理
| 6
|
|
4
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議
| 5
| 8
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5
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)QOS相關(guān)技術(shù)
| 4
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6
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全方案
| 2
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7
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計(jì)
| 2
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8
| 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
| 2
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合計(jì)
| 24
| 12
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四、本課程課外學(xué)習(xí)與修學(xué)指導(dǎo)
由于該課程涉及無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)，內(nèi)容復(fù)雜，難度較大，主要是面向?qū)@個(gè)方向有研究興趣的學(xué)生，所以要求學(xué)生多參考相關(guān)書籍和資料，理解基本概念和原理。
五、本課程考核方式及成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
考核方式：考查，開卷
成績?cè)u(píng)定方法：本課程的考核是平時(shí)成績和期終考試成績相結(jié)合，理論成績與實(shí)驗(yàn)成績相結(jié)合。具體比例為：上課出勤占10%，作業(yè)占10%，實(shí)驗(yàn)占20%，期末考試成績占60%。
其中期未考試總分100分，基礎(chǔ)題占50%，中等難度題占40%，較難題占10%?？荚囶}型主要有：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、論述題等。
六、教材及參考書
教材：《下一代無線因特網(wǎng)技術(shù)：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)》，方旭明編著，人民郵電出版社，2006年
主要參考書：
[1](加)Ekram Hossain,(英)Kin k.Leung著；易燕譯，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009
[2]汪濤主編，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論.北京：清華大學(xué)出版社，2008
[3]彭木根,王文博等編著，協(xié)同無線通信原理與應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009
[4]易平,吳越,鄒福泰等編著，無線自組織網(wǎng)絡(luò)和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)——原理與安全.北京：清華大學(xué)出版社，2009
大綱撰寫人：彭劍
大綱審閱人：彭智朝
教學(xué)副主任：易葉青
編寫日期：2012.6
