[发明专利]一种基于蓝牙协作的ADHOC网络多信道通信方法

说明书

本发明公开了一种基于蓝牙协作的ADHOC网络多信道通信方法，在基于MANET的移动流媒体系统中，通过使用蓝牙通信协议作为协作机制，在不改变现有硬件的前提下，通过蓝牙与WIFI天线同时组建双层ADHOC网络，分别独立管理路由信息，使用网络状态的时域信息作为信道选择策略，使用缓存策略进行数据包的调度，使得单网卡设备能够利用多个互不干扰信道进行数据传输，解决了现有ADHOC网络单信道下多节点带来的性能下降的问题，提高了网络的传输性能。本发明方法通用性和扩展性强，可以有效提高移动ADHOC网络的通信性能。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于蓝牙协作的ADHOC网络多信道通信方法。

背景技术

随着移动通信技术的飞速发展和以智能手机为代表的移动终端技术的快速进步与大规模普及，移动互联网已经成为现代社会生活中一个越来越重要的组成部分。随着移动互联网应用的不断发展，信息社会已经进入移动互联网时代。

移动互联网的核心在于无线数据通信。在传统2G时代，蜂窝网络仅能够支持语音通话与短报文服务。3G通信的到来使得高性能的网络数据传输成为可能。随着3G，4G 网络的普及，移动蜂窝网络能够提供更加强大的通信性能以满足更加多样性的应用需求。流媒体通信作为一个传统的应用项目，是互联网应用的重要组成部分。受制于2G网络孱弱的性能，这一应用需求无法得到满足。随着高性能通信网络的普及，流媒体应用服务随之高速发展。

然而，不同于传统有线网络的固定资费或者按时计费机制，移动蜂窝网络由于其长连接，数据传输需求突发性强等特点，以及基站建设的硬性开销等原因，在可预见的一段时间内依然只能采用按照流量计费的服务模式。因而数据资费是移动互联网用户的主要开销。而流媒体这一应用场景又对通信有较高需求，因此，数据流量的代价就成为了制约移动流媒体应用需求的最大障碍。

通常情况下，WIFI通信作为移动蜂窝网络的补充，提供了较为有效的高性能无线通信方案。作为最主流WLAN服务设备，目前几乎所有移动终端都配备了WIFI天线。然而传统WIFI通信需要AP基站提供互联网接入，这就需要预先部署相应的硬件设施。因此，WIFI通信更多应用于家庭，学校，娱乐场所等固定设施内。而当用户在多数户外场景时，无法获得WIFI通信接入，使得其只能使用蜂窝网络进行网络通信，这将产生相应的流量资费开销。因此，MANET就是为了解决这样问题发展起来的一项新兴技术。通常WIFI终端节点需要连接AP以获得服务，而当应用场景中没有可以使用的AP 节点时，WIFI协议支持设备间通过自组织的形式组建移动ADHOC网络。在移动ADHOC 网络内，节点间通过一定的机制进行组织与管理，从而实现任意节点间可以相互通信。因此，基于MANET的流媒体应用可以通过在ADHOC网络内实现数据的共享，从而降低对于蜂窝网络通信的需求。因此，高质量的流媒体应用需求对ADHOC网络的质量提出了更高的要求。

在ADHOC网络中，节点使用WIFI天线在同一通信信道下根据DCF介质访问机制进行数据传输的竞争。在硬件协议不改变的前提下，一个区域内所有设备的通信能力总和是受到WIFI通信协议制约的。以802.11g协议为例，在一个区域内，所有节点的通信性能之和无法超过协议设计的通信能力上限，也就是54Mbps。当区域内节点数量增加时，由于竞争会使得网络性能进一步恶化，最终使得每个节点自身的可用带宽大幅下降，从而难以满足流媒体应用对于高性能数据传输的需求。

在WIFI的物理传输中，设备工作在ISM规定的通信信道上。任意时刻内，信道上只能有一个节点进行数据的发送。由于多个信道之间的通信互不干扰，因此使得ADHOC 网络同时使用多个信道进行数据通信成为可能。

现有多信道通信系统都是基于修改MAC协议实现，且需要严格的时钟同步机制。或者基于多天线的硬件设备实现。移动互联网设备通常是手机终端，即无法且不适宜修改硬件的功能，也极少配备多WIFI天线，因此现实系统中难以实现多信道通信。