[发明专利]一种移动P2P系统下蜂窝网络与Ad‑hoc网络的切换方法

说明书

技术领域

本发明属于移动P2P技术、Ad-hoc网络技术和垂直切换技术，具体是移动P2P系统下蜂窝网络与Ad-hoc网络的切换方法。

背景技术

移动P2P是叠加在移动网络环境中网络层之上的应用层覆盖网络，它能利用多种宽带和服务质量的底层接入技术，其主要目的是以直接交换的方式实现可移动设备之间的数据资源的共享与服务的协同。它主要依赖的底层网络为蜂窝网络。然而，由于基站提供的无线信号较大的传输时延、有限的带宽等因素，严重影响了移动P2P系统的性能，而高昂的网络费用又是一个我们不得不考虑的重要因素。

由于Ad-hoc网络(又称为自组织网络)强大的分布式网络架构、无需基础设施的高度自主组织性、出色的鲁棒性和抗毁性、多跳传输以及高带宽等优点，以及Ad-hoc与移动P2P众多的相似之处，在Ad-hoc网络的基础上构建移动P2P网络将是一个不错的选择。然而，Ad-hoc网络中节点有限的通信范围，严重限制了基于Ad-hoc网络的移动P2P系统的适用性。

因此，当终端距离较远时，移动终端使用蜂窝网络模式进行数据交互，而当终端距离较近可通过近距离通信技术探测到对方时，且通信链路可满足正常的通信条件时，优先使用Ad-hoc网络模式。通过在不同的网络模式间反复、自由地切换，可以做到在保证数据交互快速稳定的前提下，选择最优的网络模式，实现更高的数据传输速率及更低的网络通信费用。

异构无线网络中的垂直切换过程可分为网络发现、切换判定和切换执行三部分。目前的垂直切换算法主要是针对蜂窝网络和无线宽带网络(Wi-Fi)之间进行的。切换算法可分为两大类:传统算法和基于人工智能的算法。传统算法主要是通过对一个或多个具体参数设置阈值或者根据属性参数的特点设定不同的加权值计算网络的收益/代价的方式来进行切换判定的。最常用的参数是接收信号强度(RSS)、载波干扰比(CIR)、比特误码率(BER)、带宽等。然而，这些参数并不能全面的反应Ad-hoc网络节点间的链路质量，而且，对于Ad-hoc网络而言，获取这些参数的代价也是很大的。另外一类算法使用动态规划来进行切换判断,比如模式识别、神经网络、模糊推理。但是这类算法的复杂度高,对计算能力有限的移动设备并不适合。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种可以实现更高的数据传输速率以及更低的网络通信费用的移动P2P系统下蜂窝网络与Ad-hoc网络的切换方法。本发明的技术方案如下：一种移动P2P系统下蜂窝网络与Ad-hoc网络的切换方法，其特征在于包括以下步骤：

101、将移动P2P(对等计算)系统下的每一个移动终端抽象为一个节点，每个节点拥有自己的用户名，每个节点的用户名各不相同，节点均接入蜂窝网络，假设蜂窝网络是无缝覆盖的，通过蜂窝网络，每个节点以自己的用户名为标识登陆到移动P2P系统的服务器，移动P2P系统的服务器将接收到的节点的用户名哈希为IP地址并发送给该节点；每个节点包括空闲模式和工作模式，当节点处于空闲模式下时，节点以固定时间为周期不断向移动P2P系统的服务器发送自己的节点信息，并根据接收的服务器返回的该系统下其他所有节点的节点信息更新自己的节点列表，所述节点信息包括节点的用户名、用户名哈希的IP地址IP1以及蜂窝网络分配的IP地址IP2，使用IP1标识Ad-hoc网络中的节点地址，使用IP2标识蜂窝网络中的节点地址，用户名与两个IP地址存在一一映射的关系，这个节点列表的更新过程将一直进行下去。同时，判断该节点是否要与其他节点进行交互，这由用户的主观意愿决定，若需要交互时，则进入工作模式，工作模式分三个部分：蜂窝网络模式和Ad-hoc网络模式的初始选择，Ad-hoc网络模式下的切换控制，蜂窝网络模式下的切换控制。

102、在节点处于蜂窝网络模式和Ad-hoc网络模式的初始选择下时，获取节点的Ad-hoc网络参数，当在迟滞时间T1内，ETX<＝阈值A时，选择Ad-hoc网络模式，跳转至步骤103，否则，选择蜂窝网络模式，跳转至步骤104；