[發明專利]一種移動P2P系統下蜂窩網絡與Ad?hoc網絡的切換方法

有效

• 申請號: 201410406631.3
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104144454B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 唐紅;胡立加;趙國鋒;鄧婭茹;張宇
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/14
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明屬于移動P2P技術、Ad-hoc網絡技術和垂直切換技術，具體是移動P2P系統下蜂窩網絡與Ad-hoc網絡的切換方法。

背景技術

移動P2P是疊加在移動網絡環境中網絡層之上的應用層覆蓋網絡，它能利用多種寬帶和服務質量的底層接入技術，其主要目的是以直接交換的方式實現可移動設備之間的數據資源的共享與服務的協同。它主要依賴的底層網絡為蜂窩網絡。然而，由于基站提供的無線信號較大的傳輸時延、有限的帶寬等因素，嚴重影響了移動P2P系統的性能，而高昂的網絡費用又是一個我們不得不考慮的重要因素。

由于Ad-hoc網絡(又稱為自組織網絡)強大的分布式網絡架構、無需基礎設施的高度自主組織性、出色的魯棒性和抗毀性、多跳傳輸以及高帶寬等優點，以及Ad-hoc與移動P2P眾多的相似之處，在Ad-hoc網絡的基礎上構建移動P2P網絡將是一個不錯的選擇。然而，Ad-hoc網絡中節點有限的通信范圍，嚴重限制了基于Ad-hoc網絡的移動P2P系統的適用性。

因此，當終端距離較遠時，移動終端使用蜂窩網絡模式進行數據交互，而當終端距離較近可通過近距離通信技術探測到對方時，且通信鏈路可滿足正常的通信條件時，優先使用Ad-hoc網絡模式。通過在不同的網絡模式間反復、自由地切換，可以做到在保證數據交互快速穩定的前提下，選擇最優的網絡模式，實現更高的數據傳輸速率及更低的網絡通信費用。

異構無線網絡中的垂直切換過程可分為網絡發現、切換判定和切換執行三部分。目前的垂直切換算法主要是針對蜂窩網絡和無線寬帶網絡(Wi-Fi)之間進行的。切換算法可分為兩大類:傳統算法和基于人工智能的算法。傳統算法主要是通過對一個或多個具體參數設置閾值或者根據屬性參數的特點設定不同的加權值計算網絡的收益/代價的方式來進行切換判定的。最常用的參數是接收信號強度(RSS)、載波干擾比(CIR)、比特誤碼率(BER)、帶寬等。然而，這些參數并不能全面的反應Ad-hoc網絡節點間的鏈路質量，而且，對于Ad-hoc網絡而言，獲取這些參數的代價也是很大的。另外一類算法使用動態規劃來進行切換判斷,比如模式識別、神經網絡、模糊推理。但是這類算法的復雜度高,對計算能力有限的移動設備并不適合。

發明內容

針對以上現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種可以實現更高的數據傳輸速率以及更低的網絡通信費用的移動P2P系統下蜂窩網絡與Ad-hoc網絡的切換方法。本發明的技術方案如下：一種移動P2P系統下蜂窩網絡與Ad-hoc網絡的切換方法，其特征在于包括以下步驟：

101、將移動P2P(對等計算)系統下的每一個移動終端抽象為一個節點，每個節點擁有自己的用戶名，每個節點的用戶名各不相同，節點均接入蜂窩網絡，假設蜂窩網絡是無縫覆蓋的，通過蜂窩網絡，每個節點以自己的用戶名為標識登陸到移動P2P系統的服務器，移動P2P系統的服務器將接收到的節點的用戶名哈希為IP地址并發送給該節點；每個節點包括空閑模式和工作模式，當節點處于空閑模式下時，節點以固定時間為周期不斷向移動P2P系統的服務器發送自己的節點信息，并根據接收的服務器返回的該系統下其他所有節點的節點信息更新自己的節點列表，所述節點信息包括節點的用戶名、用戶名哈希的IP地址IP1以及蜂窩網絡分配的IP地址IP2，使用IP1標識Ad-hoc網絡中的節點地址，使用IP2標識蜂窩網絡中的節點地址，用戶名與兩個IP地址存在一一映射的關系，這個節點列表的更新過程將一直進行下去。同時，判斷該節點是否要與其他節點進行交互，這由用戶的主觀意愿決定，若需要交互時，則進入工作模式，工作模式分三個部分：蜂窩網絡模式和Ad-hoc網絡模式的初始選擇，Ad-hoc網絡模式下的切換控制，蜂窩網絡模式下的切換控制。

102、在節點處于蜂窩網絡模式和Ad-hoc網絡模式的初始選擇下時，獲取節點的Ad-hoc網絡參數，當在遲滯時間T1內，ETX<＝閾值A時，選擇Ad-hoc網絡模式，跳轉至步驟103，否則，選擇蜂窩網絡模式，跳轉至步驟104；