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基于向量网的移动终端多连接通信

发布时间:2018-01-20 06:32

  本文关键词: 向量网 多路径通信 Iptables Linux Namespace Android 出处:《北京交通大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:随着互联网的普及和发展,网络在悄然之间已成为我们社会生活不可分割的一部分。以基于“端到端、无连接、尽力而为”的IP技术为核心的网络已成为网络世界的主流。然而随着高清电视、网络直播、智能硬件等业务的普及发展以及5G研发时代的到来,基于原始设计理念的IP网络已经无法满足时代对于其高速率高可靠的要求。它的最短路径路由策略和目的地址转发机制,使得端对端只有一条路径,导致网络利用率较低、故障恢复延迟增加、网络负载不平衡等问题。近年来,通信网络领域的研究者们不断思考问题的解决方案,然而在不改变网络架构的前提下,上述诸多问题无法得到理想的解决方法。在这样的大环境下,开发新一代的网络已成为世界各国的一致心愿。作为新一代网络中的翘楚,向量网在下一代网络研究方面做出了积极的探索。向量网位于OSI网络七层模型的第三层,是一种全新的数据通信网。该体系结构的传送面与控制面相分离,通过呼叫和寻由两个子过程建立所谓的向量连接。该网络体系可以实现多路径路由,来达到并行通信的“多连接”效果。本文选取Android系统的手机作为移动通信终端,以向量网多路径连接思想为核心理论基础,搭建了一个改动小、与IP网渐进融合且架构完整的向量网网络通信平台,主要包括向量网终端应用程序、向量交换软模块、向量网控制器三个重要的向量网元素模块。平台利用Linux Iptables访问控制工具截取手机内部应用程序中的网络数据包并进行向量路由转发,利用Linux Network Namespace(网络命名空间)机制将手机中的3G网卡及Wi-Fi网卡可控的隔离,分别模拟成为向量交换的不同出口,最终达到两个移动终端之间可手动或自动切换通信路径或同时多路径连接通信的目的。给出在兼容IP网条件下,用向量网来实现更高QoS保证、更高鲁棒性的多路径连接通信效果展示,验证向量网多路径能力及其效果,证明向量网和现有网络技术的渐进融合的可行性。本文搭建的向量网移动终端多连接通信平台,一方面为实时的信息通信提供了另一种网络层的解决方案,实现了在对用户操作透明的情况下,通信方式软切换的目的,同时为增强网络通信的鲁棒性,稳定性及提升网络性能提供了理论可能。另一方面,本文的研究成果是向量网网络体系与IP网网络体系融合的一次实践,在向量网理论技术的应用推广的道路上迈出了重要的一步。
[Abstract]:With the popularity and development of the Internet, the network has quietly become an inseparable part of our social life. The Internet with IP technology as the core has become the mainstream of the network world. However, with the development of HDTV, webcast, intelligent hardware and so on, the era of 5G R & D is coming. The IP network based on the original design concept can no longer meet the high speed and high reliability requirements of the times. Its shortest path routing strategy and destination address forwarding mechanism make end-to-end only one path. In recent years, researchers in the field of communication networks have been thinking about solutions to the problems, such as low network utilization, increased delay of fault recovery, unbalanced network load, and so on. However, without changing the network architecture, many of the above problems can not get an ideal solution. In such a large environment. The development of a new generation of networks has become the common aspiration of the world. As the leader of the new generation of networks. Vector network is a new kind of data communication network, which is located in the third layer of the seven-layer model of OSI network. The transmission surface of the architecture is separated from the control surface. A so-called vector connection is established by calling and searching by two sub-processes. The network architecture can implement multipath routing. This paper selects the mobile phone of the Android system as the mobile communication terminal, takes the vector network multipath connection as the core theory foundation, builds a small change. The vector network communication platform, which is integrated with IP network, mainly includes vector network terminal application, vector switching soft module. The platform uses Linux Iptables access control tool to intercept the network data packet in the mobile phone internal application program and carry on the vector route forward. Using Linux Network Namespace (network namespace) mechanism, the 3G network card and the Wi-Fi network card in the mobile phone can be separated from each other. It is simulated to be the different outlet of vector switching, and the purpose of manually or automatically switching communication path or simultaneous multipath communication between two mobile terminals is achieved. The compatible IP network condition is given. Using vector network to achieve higher QoS guarantee, more robust multipath connection communication effect display, verify vector network multipath ability and its effect. It proves the feasibility of the gradual integration of vector network and existing network technology. On the one hand, the vector network mobile terminal multi-connected communication platform, on the one hand, provides another network layer solution for real-time information communication. Achieve the purpose of soft switching in the case of transparent user operation, and provide a theoretical possibility for enhancing the robustness, stability and network performance of network communication. The research result of this paper is a practice of the integration of vector network system and IP network system, which is an important step in the application and popularization of vector network theory and technology.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN929.5

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本文编号:1447217


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