自组网终端的软件设计与实现
发布时间：2021-11-11 23:56
移动产品的需求推动着无线网络迅速发展,为彻底摆脱军事无线网对固定基础设施的依赖,Ad-hoc网络技术应运而生,Ad-hoc以无中心、动态拓扑结构、对等式网络、不依赖基础设施的优势常被用于军用通信系统中。然而,民用通信对Ad-hoc终端的需求也非常大,如地震、台风等毁坏公网设施的情境下的通信。另一方面,军用Ad-hoc技术的保密性一定程度上限制了 Ad-hoc在民用通信中的发展,因此研发一款通用的自组网通信终端存在着必要性。本文主要针对应急通信需求并结合军事通信需求研发了一款特色自组网通信终端软件系统,主要工作包括:1)根据需求设计自组网终端软件架构,对自组网终端的通用功能进行研发保证基础的通信,包括语音、视频、图像、文本、文件通信。2)基于自组网的特殊应用环境,研发包括板载核心模块和外围接口模块的特色功能,如一键命令发送、改进型的多跳传输、态势展示、网络切换、UTC时间同步等,它确保在基础设施毁坏情况下仍能保障通信的稳定性和通信效率。3)针对自组网终端的持续研发提出了一些后续改进的理论方案,如考虑到目前多跳路由未结合能量控制策略,Ad-hoc网络不能排除由于能量不足导致的网络不稳定问题...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．〗Ａｄ－ｈｏｃ网络拓扑结构??－
当前节点到目的节点的有效路由路径，则单播ＲＲＥＰ应答报文；若没有指向目的??节点的有效路由，则再次广播该ＲＲＥＱ报文，并更新路由表中到源节点的路由信??息，如图２．２。??＾源数据??＼％：ＲＥＰ??图２．２?ＡＯＤＶ路由原理??Ｆｉｇ?２．２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｏｆ?ＡＯＤＶ?ｒｏｕｔｉｎｇ??当某节点侦测到该网络链路断裂时将会发送ＲＥＲＲ消息通知其它节点该链路??损毁，节点收到来ＲＥＲＲ消息时，意味着由ＲＥＲＲ传递的目的节点不可到达，若??仍需发送消息给目的节点则需要充新发起路由寻找。??设备节点射频功率限制导致Ａｄ－ｈｏｃ网络的传输距离受限，不利于自组网远距??离传输。ＡＯＤＶ这一为自组网研发的技术可以发挥中间节点的中继功能扩大通信??距离。??２．１．３?ＣＳＭＡ／ＣＡ?接入??ＣＳＭＡ／ＣＡ?（载波侦听多路访问／冲突避免）网络访问方式可实现对网络访问的??控制和网络拓扑共享等。ＭＡ?（多址接入）意为许多设备可以连接并共享同一个网??络，当网络中信道空闲时，所有设备都可以平等的使用网络。ＣＳＭＡ／ＣＡ使用ＲＴＳ??和ＣＴＳ应答帧有效解决了隐藏节点问题１２５＾１。如图２．３所示，当节点Ａ对节点Ｂ??有数据传输时，节点Ｃ无法获取节点Ａ的状态，不知此时节点Ｂ正处于接收Ａ数??据状态，刚好也发送数据给Ｂ时，容易造成冲突，ＣＳＭＡ／ＣＡ机制采用了?ＲＴＳ／ＣＴＳ??有效的避免了这种状态。当节点Ａ要向节点Ｂ发送数据，先发送一个ＲＴＳ请求给??节点Ｂ
ＴＤＭＡ?（时分多址接入）使用时隙划分信道方式，实现多个用户共享信道的??需求。每个用户发射的射频频率在单个载波的每个时隙里相同，但各个时隙仍能??进行单独的对话，互不影响，如图２．４所示。??Ａ??／／?时陏４?＾??／／?／?Ｂｊ－１＾３?／Ｍ｜??时间?时隙?２．．￣??—?ｗ??笔?－?．．．．．．．．．．．．－＝＞??频率??图２．４?ＴＤＭＡ时隙划分图??Ｆｉｇ?２．４?Ｔｈｅ?ｓｌｏｔ?ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＴＤＭＡ??ＴＤＭＡ将单个载波分解成多个时隙，并在多个用户之间分配时隙％。通信信??道基本上由多个特定的周期内被称为时隙的单元组成，这使得多个用户在不同的??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于H264的Android平台无线视频监控系统[J]. 王小超. 数字通信世界. 2017(08)
[2]外军士兵通信系统发展现状浅析[J]. 郭俊杰. 移动通信. 2016(23)
[3]移动Android系统的WiFi Direct技术分析[J]. 冯宗越,朱嘉钢. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(07)
[4]CSMA/CA算法的退避失败概率的分析[J]. 姜绍君,王颖. 计算机应用与软件. 2015(10)
[5]一种基于Android平台的Ad hoc通信系统的实现[J]. 孟祥龙,刘敬浩. 信息技术. 2015(09)
[6]航空自组网STDMA时隙分配算法的设计与实现[J]. 李杰,宫二玲,孙志强,刘伟,谢红卫. 航空学报. 2014(12)
[7]基于WiFi的Android移动设备语音通信系统的设计开发[J]. 徐虎,彭正涛,赵俊逸. 计算机应用与软件. 2012(11)
[8]Ad Hoc网络中AODV路由协议的分析与改进[J]. 吴国凤,邵臣. 计算机系统应用. 2010(10)
[9]Ad Hoc网络拓扑与隐藏终端/暴露终端的研究[J]. 许成文,吴晓阳,刘会杰. 通信技术. 2008(02)
博士论文
[1]车载自组织网络MAC协议及性能分析研究[D]. 吴琼.东南大学 2016
[2]ZigBee无线传感器网络通信协议标准若干改进机制研究[D]. 黄学哲（Hwang Hakchol）.东北大学 2013
[3]无线多跳网络的认证、密钥协商及信任机制研究[D]. 杨亚涛.北京邮电大学 2009
硕士论文
[1]基于Android智能终端的AdHoc功能库的设计与实现[D]. 张道宁.北京邮电大学 2015
[2]Ad hoc网络TDMA动态时隙分配算法研究[D]. 曲金鑫.哈尔滨工业大学 2013
[3]Android操作系统分析与移植[D]. 李凯.华南理工大学 2011
[4]Android系统移植和应用程序开发[D]. 岳传真.复旦大学 2010
[5]自组网多跳路由终端设计与实现[D]. 张士强.西安电子科技大学 2008
[6]基于能量控制的Ad hoc网络路由协议的研究及仿真[D]. 黄伟.武汉理工大学 2006
本文编号：3489792
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．〗Ａｄ－ｈｏｃ网络拓扑结构??－
当前节点到目的节点的有效路由路径，则单播ＲＲＥＰ应答报文；若没有指向目的??节点的有效路由，则再次广播该ＲＲＥＱ报文，并更新路由表中到源节点的路由信??息，如图２．２。??＾源数据??＼％：ＲＥＰ??图２．２?ＡＯＤＶ路由原理??Ｆｉｇ?２．２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｏｆ?ＡＯＤＶ?ｒｏｕｔｉｎｇ??当某节点侦测到该网络链路断裂时将会发送ＲＥＲＲ消息通知其它节点该链路??损毁，节点收到来ＲＥＲＲ消息时，意味着由ＲＥＲＲ传递的目的节点不可到达，若??仍需发送消息给目的节点则需要充新发起路由寻找。??设备节点射频功率限制导致Ａｄ－ｈｏｃ网络的传输距离受限，不利于自组网远距??离传输。ＡＯＤＶ这一为自组网研发的技术可以发挥中间节点的中继功能扩大通信??距离。??２．１．３?ＣＳＭＡ／ＣＡ?接入??ＣＳＭＡ／ＣＡ?（载波侦听多路访问／冲突避免）网络访问方式可实现对网络访问的??控制和网络拓扑共享等。ＭＡ?（多址接入）意为许多设备可以连接并共享同一个网??络，当网络中信道空闲时，所有设备都可以平等的使用网络。ＣＳＭＡ／ＣＡ使用ＲＴＳ??和ＣＴＳ应答帧有效解决了隐藏节点问题１２５＾１。如图２．３所示，当节点Ａ对节点Ｂ??有数据传输时，节点Ｃ无法获取节点Ａ的状态，不知此时节点Ｂ正处于接收Ａ数??据状态，刚好也发送数据给Ｂ时，容易造成冲突，ＣＳＭＡ／ＣＡ机制采用了?ＲＴＳ／ＣＴＳ??有效的避免了这种状态。当节点Ａ要向节点Ｂ发送数据，先发送一个ＲＴＳ请求给??节点Ｂ
ＴＤＭＡ?（时分多址接入）使用时隙划分信道方式，实现多个用户共享信道的??需求。每个用户发射的射频频率在单个载波的每个时隙里相同，但各个时隙仍能??进行单独的对话，互不影响，如图２．４所示。??Ａ??／／?时陏４?＾??／／?／?Ｂｊ－１＾３?／Ｍ｜??时间?时隙?２．．￣??—?ｗ??笔?－?．．．．．．．．．．．．－＝＞??频率??图２．４?ＴＤＭＡ时隙划分图??Ｆｉｇ?２．４?Ｔｈｅ?ｓｌｏｔ?ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＴＤＭＡ??ＴＤＭＡ将单个载波分解成多个时隙，并在多个用户之间分配时隙％。通信信??道基本上由多个特定的周期内被称为时隙的单元组成，这使得多个用户在不同的??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于H264的Android平台无线视频监控系统[J]. 王小超. 数字通信世界. 2017(08)
[2]外军士兵通信系统发展现状浅析[J]. 郭俊杰. 移动通信. 2016(23)
[3]移动Android系统的WiFi Direct技术分析[J]. 冯宗越,朱嘉钢. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(07)
[4]CSMA/CA算法的退避失败概率的分析[J]. 姜绍君,王颖. 计算机应用与软件. 2015(10)
[5]一种基于Android平台的Ad hoc通信系统的实现[J]. 孟祥龙,刘敬浩. 信息技术. 2015(09)
[6]航空自组网STDMA时隙分配算法的设计与实现[J]. 李杰,宫二玲,孙志强,刘伟,谢红卫. 航空学报. 2014(12)
[7]基于WiFi的Android移动设备语音通信系统的设计开发[J]. 徐虎,彭正涛,赵俊逸. 计算机应用与软件. 2012(11)
[8]Ad Hoc网络中AODV路由协议的分析与改进[J]. 吴国凤,邵臣. 计算机系统应用. 2010(10)
[9]Ad Hoc网络拓扑与隐藏终端/暴露终端的研究[J]. 许成文,吴晓阳,刘会杰. 通信技术. 2008(02)
博士论文
[1]车载自组织网络MAC协议及性能分析研究[D]. 吴琼.东南大学 2016
[2]ZigBee无线传感器网络通信协议标准若干改进机制研究[D]. 黄学哲（Hwang Hakchol）.东北大学 2013
[3]无线多跳网络的认证、密钥协商及信任机制研究[D]. 杨亚涛.北京邮电大学 2009
硕士论文
[1]基于Android智能终端的AdHoc功能库的设计与实现[D]. 张道宁.北京邮电大学 2015
[2]Ad hoc网络TDMA动态时隙分配算法研究[D]. 曲金鑫.哈尔滨工业大学 2013
[3]Android操作系统分析与移植[D]. 李凯.华南理工大学 2011
[4]Android系统移植和应用程序开发[D]. 岳传真.复旦大学 2010
[5]自组网多跳路由终端设计与实现[D]. 张士强.西安电子科技大学 2008
[6]基于能量控制的Ad hoc网络路由协议的研究及仿真[D]. 黄伟.武汉理工大学 2006
本文编号：3489792
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3489792.html
