[发明专利]基于Android手机的移动自组网系统及其构建方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及移动自组（Ad-Hoc）网络系统，通过安装在Android手机上的Wi-Fi网卡ad-hoc模式管理器、自动IP地址分配管理器和网络拓扑管理器，将多部Android手机组建成一个互联的移动自组网系统。用户在多部Android手机上启动并运行以上管理器后，即可将这些手机组成一个Ad-Hoc网络系统，并且可实现彼此通信。该系统支持节点IP地址的自动分配和节点移动状态下网络拓扑的变化，同时能够保证同一个网络中每个手机节点的IP地址唯一性。

背景技术

随着移动互联网技术的迅猛发展，人们日常使用的手机处理能力和通信需求也在逐渐的增长。现在手机主要是通过移动运营商网络通信及通过Wi-Fi网卡与无线AP实现相互通信。实际上，手机的Wi-Fi网卡普遍具有ad-hoc模式进行点对点通信的功能，因此多个手机在无AP的情况下可以通过ad-hoc模式组成Ad-Hoc网络进行通信和数据共享，但是目前尚未见有关这方面的报道。

发明内容

   本发明所要解决的技术问题是提供一种将若干Android手机构建成的一个Ad-Hoc网络系统，该系统支持节点IP地址的自动分配和节点移动状态下网络拓扑的变化，同时能够保证同一个网络中每个手机节点的IP地址唯一性。此外，本发明还提供该系统的构建方法。

本发明所述的一种基于Android手机的移动自组网系统，包括若干个具有Wi-Fi网卡的Android手机作为通信节点，在每个手机上都构建有： 

Wi-Fi网卡ad-hoc模式管理器：用来管理手机Wi-Fi网卡的ad-hoc模式的开启和关闭；

自动IP地址分配管理器：为每个开启ad-hoc模式后的手机分配一个通信IP地址，并保证该IP地址在构建后的Ad-Hoc网络中的唯一性；

网络拓扑管理器：节点移动状态下，实现对网络分割和融合的检测，并对网络中的节点IP地址做出调整，保证手机IP地址的唯一性；

在这些Android手机启动并运行以上管理器后，即可组成一个Ad-Hoc网络系统，实现彼此通信。

此外，本发明还提供了所述基于Android手机的移动自组网系统的构建方法，其包括以下步骤：

1）Wi-Fi网卡ad-hoc模式管理，其具体步骤包括：

11）将Linux环境下wireless tools移植到Android系统源代码中，编译Android系统源代码，生成iwconfig和ifconfig二进制可执行文件；

12）在ad-hoc模式管理器安装过程中，将步骤11）中生成的两个可执行文件拷贝到Android手机通信节点中；

13）在ad-hoc模式管理器启动时，判断和记录Wi-Fi网卡当前状态，如Wi-Fi网卡处于开启状态则关闭Wi-Fi网卡；

14）调用步骤12）中的可执行文件，添加参数，启动Wi-Fi网卡的ad-hoc模式；

15）在ad-hoc模式管理器关闭时，调用步骤121）中的可执行文件，关闭Wi-Fi网卡的ad-hoc模式。

16）根据步骤13）记录的Wi-Fi网卡状态，还原Wi-Fi网卡状态；

2）自动IP地址分配管理：在通信节点启动Wi-Fi网卡的ad-hoc模式之后，通过UDP通信的方式向所在网络索取可用IP地址，网络中的已有通信节点在收到IP地址请求时回复可用IP地址，新的通信节点使用IP地址后向网络发送IP地址使用通告，若新的通信节点在规定时间内未获得可用IP地址的回复，则初始化IP地址为网络IP起始地址；

3）网络拓扑管理：在节点移动的情况下，对两个独立ad-hoc网络的融合和ad-hoc网络的分割做出检测和处理，并保证在一个ad-hoc网络中，节点IP地址的唯一性。

上述步骤2）流程是：

21）新的节点ad-hoc模式启动之后，初始化自身IP地址为网段最大IP地址；

22）广播IP地址请求消息即IP地址_REQUEST，广播之后进行延时等待；

23）延时过程中，若已有其他节点加入网络，网络中的节点收到IP地址_REQUEST之后，会向IP地址请求节点发送IP地址请求回复即IP地址_REQUEST_REPLY，消息中附带自身节点记录的全局IP地址信息；

24）延时结束之后，查看是否收到IP地址_REQUEST_REPLY；