[發(fā)明專利]一種基于Wi-Fi Direct的D2D鏈路上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810010045.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108055284B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雪凡;黃詩(shī)童;陳兵;周偉;張其洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué);上海市信息網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

一種基于Wi?Fi Direct(WFD)技術(shù)的D2D鏈路上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，該協(xié)議是基于WFD和D2D通信技術(shù)，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)蜂窩業(yè)務(wù)惡化和Wi?Fi覆蓋不足的災(zāi)難地區(qū)，利用WFD中的服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能，開(kāi)發(fā)一種高效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，能夠通過(guò)多跳D2D通信將數(shù)據(jù)推送到云端。協(xié)議解決了標(biāo)準(zhǔn)WFD模式中不能跨組通信的技術(shù)難點(diǎn)和傳統(tǒng)通信依賴基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的不便利。本發(fā)明協(xié)議允許設(shè)備借助其他互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備作為跳板將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，實(shí)現(xiàn)了無(wú)基礎(chǔ)架構(gòu)的遠(yuǎn)程通信，為災(zāi)難事件的搜索和救援提供便利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于Wi-Fi Direct(WFD)的D2D鏈路上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，該協(xié)議是基于WFD和D2D通信技術(shù)，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信基礎(chǔ)設(shè)施的要求較高，核心網(wǎng)設(shè)施或接入網(wǎng)設(shè)備的損壞都可能導(dǎo)致通信系統(tǒng)的癱瘓。D2D通信技術(shù)的引入使得蜂窩通信終端建立通信網(wǎng)絡(luò)成為可能。當(dāng)無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施損壞，或者在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋盲區(qū)，終端可借助D2D實(shí)現(xiàn)端到端通信甚至接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線通信的應(yīng)用場(chǎng)景得到進(jìn)一步的擴(kuò)展。

WFD是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接技術(shù)，它可以在兩臺(tái)設(shè)備之間直接建立鏈接，并不需要AP的參與。作為新興的P2P的無(wú)線互聯(lián)技術(shù)，WFD能兼容傳統(tǒng)的WiFi設(shè)備并支持與Wi-Fi相同的傳輸速率和范圍，而無(wú)需任何基礎(chǔ)設(shè)施。

WFD是實(shí)現(xiàn)D2D互連的主要選擇。目前有基于Wi-Fi Ad-Hoc模式下的P2P鏈路上的熱點(diǎn)實(shí)現(xiàn)研究，但由于在安卓移動(dòng)設(shè)備中，Wi-Fi Ad-Hoc模式在內(nèi)核級(jí)別實(shí)現(xiàn)，在應(yīng)用程序級(jí)無(wú)法訪問(wèn)，因此需為每個(gè)目標(biāo)設(shè)備編譯整個(gè)系統(tǒng)，可行度低。此外，Wi-Fi Ad-Hoc模式不支持遠(yuǎn)程通信，在本地不能訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的情況下，這種方式有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施不可用導(dǎo)致數(shù)據(jù)共享受限情況下，提出一種基于Wi-Fi Direct的D2D鏈路上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，它是一種用于設(shè)備間高效且自動(dòng)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，能夠通過(guò)多跳D2D通信將數(shù)據(jù)推送到云端。

一種基于Wi-Fi Direct的高效且自動(dòng)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：協(xié)議的執(zhí)行依賴于兩個(gè)部分：第一部分管理服務(wù)發(fā)送請(qǐng)求和響應(yīng)；第二部分管理與Internet服務(wù)器的連接。所述第一部分協(xié)議利用WFD中的服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能，使服務(wù)發(fā)現(xiàn)幀在接近的設(shè)備之間可選地交換，以便識(shí)別每個(gè)附近設(shè)備所支持的服務(wù)，設(shè)備通過(guò)自身屬性相互匹配，將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到附近的設(shè)備，接收數(shù)據(jù)的設(shè)備檢查互聯(lián)網(wǎng)連接，并決定是否可以將數(shù)據(jù)連接和轉(zhuǎn)發(fā)到云端，或者將信息重新封裝在一個(gè)服務(wù)中并再次傳播到其他潛在的附近設(shè)備。所述第二部分利用現(xiàn)有的應(yīng)用層協(xié)議HTTP建立連接，使用現(xiàn)有協(xié)議不需要開(kāi)發(fā)服務(wù)器端來(lái)接收數(shù)據(jù)。協(xié)議的服務(wù)器部分依賴于兩個(gè)模塊：第一個(gè)模塊使用GET命令處理傳入的HTTP消息，并將它們存儲(chǔ)在本地結(jié)構(gòu)化文本文件中；第二個(gè)模塊使用POST命令處理提取的存儲(chǔ)消息，該提取的消息以名稱值格式化并作為純文本發(fā)送到請(qǐng)求客戶端。本設(shè)計(jì)協(xié)議可實(shí)現(xiàn)為應(yīng)用程序，在Android上實(shí)現(xiàn)功能。

所述的WFD中的服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能是：WFD服務(wù)發(fā)現(xiàn)使用兩種協(xié)議：DNS和DNS-SD。組播DNS以分布式方式工作，協(xié)議需要在所有參與設(shè)備上實(shí)現(xiàn)；DNS-SD中SD代表服務(wù)發(fā)現(xiàn)，DNS-SD可以將每個(gè)設(shè)備支持的服務(wù)添加到DNS記錄。DNS支持兩種記錄方式：SRV記錄和TXT記錄。SRV記錄提供主機(jī)和他們支持的服務(wù)之間的映射，反向DNS查找服務(wù)名稱可以提取支持該服務(wù)名稱的所有設(shè)備ID，檢索到設(shè)備ID后，通過(guò)SRV記錄查找來(lái)檢查該設(shè)備支持的所有服務(wù)；TXT記錄用來(lái)保存域名的附加文本信息。Android 4.1以上支持WFD的服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能，服務(wù)發(fā)現(xiàn)允許在群組協(xié)商完成之前操作服務(wù)發(fā)現(xiàn)查詢，在發(fā)現(xiàn)階段設(shè)備將支持的服務(wù)彼此交換，協(xié)議可根據(jù)匹配的服務(wù)實(shí)例名稱檢查附近設(shè)備所支持的服務(wù)，然后選擇是否連接。

所述的應(yīng)用層協(xié)議HTTP規(guī)定了客戶端和服務(wù)器之間的通信格式。其中使用GET和POST命令，GET用于信息獲取且不修改數(shù)據(jù)，POST請(qǐng)求用來(lái)處理提取的存儲(chǔ)消息。