移动多网络互联策略的优化方法的研究

发布时间：2017-08-17 16:14

  本文关键词：移动多网络互联策略的优化方法的研究

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【摘要】：随着互联网技术的发展,涌现出了一大批适用于不同环境的互联网技术。这些网络各有各的特点,其中的局域网、无线局域网、3G网络、无线传感器网络、无线自组织网络、无线个域网等网络的发展十分迅速。由于每种网络可以提供不同的便捷的网络服务给用户使用,这使得用户对于各种无线网络的依赖越来越严重。显然,单一网络已经无法满足用户对于多方面数据的需求,用户需要使用多种网络设备访问不同类型的网络来获取自己需要的数据,这给用户带来了极大的不便。如何使多种网络协同工作、互通数据,让用户使用单一设备访问多种无线网络成为了当前信息技术领域的研究热点之一。本文针对局域网、无线局域网、3G网络、无线传感器网络、无线自组织网络、无线个域网六种热门网络的特点,分析了六种网络互联需要用到的软硬件技术。并结合移动多网络集成平台部分网络传输速度缓慢,部分核心算法效果较差等缺点,设计实现了新的移动多网络互联平台。新的移动多网络互联平台可以接入六种网络,使他们之间无缝互通互联,并且相对于上一代移动多网络集成平台在网络传输性能以及软硬件系统稳定性上有了很大的提高。本文基于STM32与FPGA为处理核心重新设计了移动多网络互联平台,新的硬件平台充分利用了STM32控制接口的多样以及FPGA的强大计算能力,大大减小了控制外设的难度,使平台的网络接入速度有了质的飞跃。在STM32上移植了u C/OS-II操作系统来实现实时任务调度,移植了lw IP协议栈实现局域网TCP/IP通信,在FPGA上实现了数据转发系统以控制多个串口设备模块。FPGA在整个系统中起到了扩展硬件的作用,强化了系统的扩展性。根据平台能量、当前负载以及连接节点数设计了新的负载均衡算法。设计了优化的复合多模算法,增强了系统的可扩展性。设置了软件缓冲区以辅助异构网络数据转发。最后对移动多网络互联平台进行了功能性能测试,测试结果表明了互联平台可以完成六种网络互联互通的基本功能,并且其在网络传输速度、负载均衡算法、复合多模算法等方面比移动多网络集成平台有了很大的提高。
【关键词】：异构网络 移动网络 无缝互联 复合多模 负载均衡
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.0
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 研究的目的和意义9
• 1.2 移动多网络环境9-15
• 1.2.1 局域网9-11
• 1.2.2 无线局域网11-12
• 1.2.3 3G网络12-13
• 1.2.4 无线传感器网络13-14
• 1.2.5 无线自组织网络14
• 1.2.6 无线个域网14-15
• 1.3 异构网络通信15
• 1.4 国内外研究现状15-16
• 1.5 本文的主要研究内容16-17
• 1.6 论文结构17-19
• 第2章 移动多网络互联平台硬件系统的优化19-26
• 2.1 互联平台硬件系统的优化方案19-21
• 2.2 互联平台外设控制子系统21-24
• 2.2.1 局域网设备控制系统21-22
• 2.2.2 无线局域网设备控制系统22
• 2.2.3 3G网络设备控制系统22-23
• 2.2.4 无线自组网、无线个域网和无线传感器网络设备控制系统23-24
• 2.3 互联平台核心与外设集成系统24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 移动多网络互联平台软件系统的设计26-37
• 3.1 互联平台软件系统架构设计26-28
• 3.2 STM32 软件系统架构28-35
• 3.2.1 互联平台网络通信协议29-31
• 3.2.2 负载均衡算法的优化31-34
• 3.2.3 复合多模算法的优化34
• 3.2.4 软件缓冲区的设置34-35
• 3.3 FPGA软件系统架构35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 移动多网络互联平台的实现37-53
• 4.1 互联平台的硬件实现37-39
• 4.2 STM32 软件系统实现39-43
• 4.2.1 u C/OS-II操作系统的移植39-41
• 4.2.2 lw IP协议栈的移植41
• 4.2.3 应用层软件实现41-43
• 4.3 负载均衡算法实现43-45
• 4.4 复合多模算法实现45-47
• 4.5 软件缓冲区实现47-48
• 4.6 FPGA软件系统实现48-52
• 4.7 本章小结52-53
• 第5章 移动多网络互联平台的测试53-69
• 5.1 测试环境介绍53-55
• 5.2 互联平台连通性测试55-63
• 5.2.1 互联平台与移动多网络互通测试55-59
• 5.2.2 移动多网络互联测试59-63
• 5.3 互联平台性能测试63-65
• 5.3.1 互联平台与各网络传输速度与质量测试63-64
• 5.3.2 异构网络切换速度测试64-65
• 5.3.3 复合多模对比测试65
• 5.4 多平台系统稳定性测试65-67
• 5.5 本章小结67-69
• 结论69-71
• 参考文献71-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 曲大鹏;黄东军;;一种新的适用于异构网络的TCP算法[J];计算机应用;2007年10期

2 王晓平;公用电话网、计算机网络、有线电视网三网融合浅议[J];计算机与通信;1996年11期

3 姜龙;罗小巧;杨明红;刘U，

本文编号：689915