【摘要】：隨著智能終端的大量普及,隨時隨地快速訪問網(wǎng)絡以及分享交換大量數(shù)據(jù)成為用戶的迫切需求。蜂窩網(wǎng)絡能夠?qū)崿F(xiàn)廣覆蓋,但是流量費用較高；Ad Hoc網(wǎng)絡能夠很好的支持用戶交換大量數(shù)據(jù)且無需提前布設,但是覆蓋范圍有限。構(gòu)建蜂窩網(wǎng)絡和Ad Hoc網(wǎng)絡融合網(wǎng)絡可以很好的滿足用戶的上述需求。目前,蜂窩網(wǎng)絡發(fā)展到了第四代移動通信技術(shù),簡稱4G技術(shù),已經(jīng)較為成熟。但是依然難以克服蜂窩小區(qū)中的“盲點”區(qū)域和“熱點”區(qū)域問題,引入Ad Hoc網(wǎng)絡也可以較好的解決這些問題。因此,蜂窩網(wǎng)絡和Ad Hoc網(wǎng)絡異構(gòu)融合網(wǎng)絡成為一種發(fā)展趨勢,將成為未來無線網(wǎng)絡的一種重要形式。本文提出了一種具有多出口的蜂窩和Ad Hoc異構(gòu)融合網(wǎng)絡架構(gòu),在此異構(gòu)融合網(wǎng)絡架構(gòu)中,存在普通節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點兩種節(jié)點,融合網(wǎng)絡中可以具備多個網(wǎng)關(guān)節(jié)點,而且多個網(wǎng)關(guān)節(jié)點可以具備不同的出口速率,普通節(jié)點可以通過單跳或者多跳到達各個網(wǎng)關(guān),融合網(wǎng)絡中普通節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。在該多出口異構(gòu)融合網(wǎng)絡架構(gòu)的基礎(chǔ)之上,本文還設計了一種適用于該網(wǎng)絡的基于RIP路由協(xié)議改進的路由算法。該路由算法支持節(jié)點之間的互相發(fā)現(xiàn),能夠及時感知網(wǎng)絡拓撲變化,能夠區(qū)分普通節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點,并且為每個節(jié)點找到最優(yōu)的出口網(wǎng)關(guān)。Android作為當前最流行的移動操作系統(tǒng),Android智能終端本身同時具備蜂窩端口和802.11網(wǎng)絡端口以及其他多種傳感器,同時Android移動操作系統(tǒng)還具有開放源代碼優(yōu)勢。因此,本文選擇Android平臺對蜂窩和Ad Hoc異構(gòu)融合網(wǎng)絡及路由算法進行了實現(xiàn)。克服了Android平臺本身不支持Ad Hoc網(wǎng)絡、蜂窩網(wǎng)絡端口和Ad Hoc網(wǎng)絡端口不能同時打開的問題,此外,程序復用了Android操作系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力,提高轉(zhuǎn)發(fā)效率的同時實現(xiàn)了對需要訪問網(wǎng)絡的第三方應用程序的兼容。最后,本文設計了網(wǎng)絡性能測試程序?qū)d Hoc單跳和多跳網(wǎng)絡的端到端的吞吐量、時延、丟包率等多項性能指標進行了測試。本文還設計了消息、語音、文件傳輸?shù)染唧w的業(yè)務對網(wǎng)絡的性能進行實際的驗證。此外,借助第三方測試工具,還測試了普通節(jié)點通過單跳及多跳借助網(wǎng)關(guān)節(jié)點訪問網(wǎng)絡的速率,驗證了多跳共享蜂窩網(wǎng)絡的可行性。
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多種ＩＥＥＥ８０２．１１標準不同的數(shù)據(jù)傳輸能力，結(jié)合當前智能終端的硬件支持，提出逡逑了一種具有多出曰的蜂窩網(wǎng)絡和ＡｄＨｏｃ網(wǎng)絡異構(gòu)融合網(wǎng)絡模型。該多出曰異構(gòu)融逡逑合網(wǎng)絡模型的網(wǎng)絡架構(gòu)如圖２．１所示。逡逑．平、、、、、、逡逑＼邋、逡逑，１邐Ｉ邋、、、邐３Ｇ逡逑＼邐ｊ、、、毒逡逑４Ｇ逡逑Ｉ網(wǎng)關(guān)節(jié)點邋邐Ａｄｈｏｃ通信鏈路邐蜂窩小區(qū)逡逑Ｉ普通節(jié)點邐一＾ｉ＞—蜂窩通信鏈路邐及蜂窩基站逡逑圖２．邋１蜂窩和Ａｄ化Ｃ異構(gòu)融合網(wǎng)絡架構(gòu)逡逑該多出日異構(gòu)融合網(wǎng)絡架構(gòu)立足于用戶的需求，因此網(wǎng)絡具有臨時性，而且網(wǎng)逡逑絡的規(guī)模常常為中小型網(wǎng)絡。逡逑該異構(gòu)融合網(wǎng)絡中主要存在兩種網(wǎng)絡節(jié)點：普通節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點。普通節(jié)點只逡逑具備Ａｄ邋Ｈｏｃ通信端口，網(wǎng)關(guān)節(jié)點同時具備Ａｄ邋Ｈｏｃ通信端曰和蜂窩通信端曰。下逡逑面首先介紹Ａｄ邋Ｈｏｃ通信端口和蜂窩通信端口。逡逑Ａｄ邋Ｈｏｃ通信端口用于支持融合網(wǎng)絡中節(jié)點之間通過Ａｄ邋Ｈｏｃ網(wǎng)絡通信。Ａｄ邋Ｈｏｃ逡逑９逡逑

例進行說明。逡逑ＬＴＥ采用分組交換方式來承載用戶設備（ＵＥ，ＵｓｅｒＥｑ山ｐｍｅｎｔ）和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)逡逑絡（ＰＤＮ，ＰｕｂｌｉｃＤａｔａＮｅｔｗｏｒｋ）之間的ＩＰ連接。ＬＴＥ的網(wǎng)絡架構(gòu)如圖２．６口Ｉ］所示。逡逑ｊ邋ＥＰＣ摦圖畫Ｉ逡逑？‘‘邐亂逡逑＊邐。－＾＾＾Ｔ＊＊＊＇＊＊＊＂＂＂＇．ｊ—邋？＊＊＊＊＊＾＾。＇）邐’，逡逑ｉ邐Ｃｌ邋Ｖ－＇ｌｌ．．＊邐＼邋／，，邐．邐＼—一、，逡逑！邋ＥＵＴＲＡＮ邐（興，邋ｘ２邐＞逡逑：邐／邋？。八邐／邋ｅＮＢ邋：逡逑吉邐＾邐／心p哄澹危靛義希

本文編號：2539048