異構網協同通信協議方法與流程
2023-07-19 02:41:21
本發明涉及移動網際網路，具體來說，是異構網協同通信協議方法。
背景技術：
TD-SCDMA(以下簡稱TD)標準是由我國制定的具有自主智慧財產權的3G標準，1998年6月30日由中國原郵電部電信科學技術研究院(大唐電信)向ITU提出。TD擁有豐富的頻率資源，單載波帶寬為1.6MHz，核心頻段55MHz，有33個核心頻點，補充頻段100MHz，有62個補充頻點。它具有靈活的組網方式，不僅能夠用於宏蜂窩網絡的建設，尤其適合於城市及近郊區高密度用戶區組建微蜂窩或者微微蜂窩網絡，並可與其它移動蜂窩網絡之間實現網絡資源共享。
WLAN通常是指以無線電波、雷射、紅外線等無線媒介來代替有線區域網中部分或全部傳輸媒介而構成的網絡，廣泛應用於802.11家族。IEEE802.11標準定義了兩類的無線區域網，分為固定設施模式(infrastructure)和非固定設施模式(Ad-hoc)。針對與TD體系結構相融合的設計特點，在WLAN網絡中採用infrastructure模式。
TD技術存在頻譜利用率高和穿透性能差二大特點。通過結合高速低成本的WLAN技術，使用B頻段的TD建網，為WLAN分配TD的A或C頻段中的少許頻點，利用這種結合方式來異構組網可將TD穿透性差、WLAN頻點有限等缺點轉化為優點，更好地適應無線技術融合的要求，滿足未來移動通信發展的需求。
移動網際網路組網時，都需要考慮集成WLAN。WLAN頻帶寬而數據傳輸能力強則成為移動網際網路的最佳選擇方案；相交而言，TD蜂窩覆蓋面積大但由於頻帶窄而數據傳輸能力弱。用戶對移動網際網路的要求是廣域覆蓋和強大的數據傳輸能力，因此這兩種網絡協同通信就成為一個新的課題。目前的技術方案主要缺陷是WLAN和TD蜂窩網獨立服務用戶，用戶在使用網絡的過程中，無法同時在兩個網絡上工作，只能選擇其中的一個。這就造成了其中的一個網絡因為繁忙而擁堵，另外一個網絡卻空置而浪費無線資源。
技術實現要素：
本發明目的是旨在提供了設計一個新的算法來實現WLAN和TD蜂窩網網絡協同通信如圖一。新算法同時利用兩個網絡為用戶服務，實現兩個網絡的協同通信，即數據的請求通過TD蜂窩網發送，回復通過WLAN傳輸的異構網協同通信協議方法。
為實現上述技術目的，本發明採用的技術方案如下：
異構網協同通信協議方法，在PDSN部分要實現路由的重新選擇；
S1，數據發送是經MN－BS－PCF-PDSN；
S2，數據回復則是從CN－PDSN－PDIF－AP－MN；
由於WLAN只有兩層，即物理層和數據鏈路層。因此該協同通信算法的設計是基於WLAN的協議基礎上進行的，在充分利用已有的研究成果和借鑑課題組已有的研究基礎上，該研究方法是對WLAN協議進行改進使其能夠和本項目新設計的算法實現數據的傳輸。設計部分需要修改WLAN協議上層的三個欄位，分別是Frame Control,Duration/ID和FCS。
進一步限定，該協議算法的實現分為四步，
第一步，加載網絡信息，主要是選擇路由和在BOCP幀頭中加載路由信息；
第二步，是根據BOCP幀頭中所包含的信息在路由表中選擇可能的路徑；
第三步，增加該選定的路逕到BOCP幀頭；
第四步，是由於新路徑的增加，需要更新路由信息。
進一步限定，所述協同通信算法功能圖：包括MN協議段、AP協議段、PDIF協議段、PCF協議段、PDSN協議段和CN協議段，其中，
第一步，MN到AP協議段，PPPoE的要求；
第二步，AP到PDIF協議段，保持自由；
第三步，PDIF跨越PCF到PDSN協議段，A10連接設置；
第四步，PDSN跨越PCF回到PDIF協議段，同時，PDIF跨越PCF到PDSN協議段，企業行為同時記錄在A10連接形式和PDSN；
第五步，PDSN跨越PCF、PDIF、AP回到MN協議段，發現會話ID；
第六步，MN跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN協議段，建立PPP連接；
第七步，PDSN到CN協議段，授權請求；
第八步，CN到PDSN協議段，授權確認；
第九步，PDSN再次跨越PCF、PDIF、AP回到MN協議段，授權確認轉移到MN；
第十步，MN再次跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN協議段，internet應用要求；
第十一步，PDSN到CN協議段，傳輸請求到CN；
第十二步，PDIF再次跨越PCF到PDSN協議段，BOCP Request更新A10連接；
第十三步，CN到PDSN協議段，回復請求；
第十四步，PDSN再次跨越PCF到PDIF協議段，PDSN設置所有連接；
第十五步，PDIF再次跨越AP到MN協議段，RP連接設置；
進一步限定，還包括第十六步，CN跨越PDSN、PCF、PDIF、AP回到MN協議段，數據傳輸。
進一步限定，還包括，第十六步前，CN到PDSN協議段，計數佔用率。
首先假設從網絡層傳輸來的幀是嚴格按照順序進行的，即先進先出算法來控制並實現這一功能。新設計的協同通信算法命名為頻帶優化控制算法，即Bandwidth Optimization Control Algorithm(BOCA)。該算法的實現過程是Bandwidth Optimization Control(BOC)產生Bandwidth Optimization Control Protocol(BOCP)消息包(Message)，消息包(Message)經由BOCA發送至上層接口。BOCA包含了一個路由列表，能夠根據BOCP的請求建立路由。
進一步限定，所述建立通道包括兩個階段，一階段是信令的交換，新的數據通道在建立的過程中有大量的信令需要交換；二階段是通道建立之後，數據在通道上的傳輸；當發送和接收的參數值都是1，表明新的數據通道已經建立。
進一步限定，所述建立通道的網絡端伺服器採用B/S架構。
進一步限定，所述TD終端通過每隔Δt2時間自動訪問優化平臺伺服器，並對所收到的優化平臺伺服器發回的數據進行比較分析後，若發現下行信道擁擠導致速率降低，切換WLAN網絡上網。
進一步限定，所述建立通道在WINDOWS環境下用JAVA語言完成。
採用上述技術方案，第一，該方案是設計一個新的協議實現兩個網絡同時服務用戶。第二，充分利用了網絡資源；該方案同時利用了兩個網絡的載頻，最大限度的解決了網絡空置造成的資源浪費；第三，該方案解決了移動性管理的問題，實現了軟切換的難題；第四，該方案為不同網絡的融合提供了新的思路和基礎。
本發明相比現有技術，兩者之間的融合可以揚長避短，將劣勢轉化為優勢，充分發揮各自的優點。
附圖說明
本發明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；
圖1為本發明異構網協同通信協議方法硬體方案體系結構圖；
圖2為本發明異構網協同通信協議方法路由重新選擇圖；
圖3為本發明異構網協同通信協議方法協同通信算法功能圖；
圖4為本發明異構網協同通信協議方法軟體運行結果顯示圖；
具體實施方式
為了使本領域的技術人員可以更好地理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明技術方案進一步說明。
如圖1，圖2，圖3所示，異構網協同通信協議方法，在PDSN部分要實現路由的重新選擇；
S1，數據發送是經MN－BS－PCF-PDSN；
S2，數據回復則是從CN－PDSN－PDIF－AP－MN；
該協議算法的實現分為四步，
第一步，加載網絡信息，主要是選擇路由和在BOCP幀頭中加載路由信息；
第二步，是根據BOCP幀頭中所包含的信息在路由表中選擇可能的路徑；
第三步，增加該選定的路逕到BOCP幀頭；
第四步，是由於新路徑的增加，需要更新路由信息。
所述協同通信算法功能圖：包括MN協議段、AP協議段、PDIF協議段、PCF協議段、PDSN協議段和CN協議段，其中，
第一步，MN到AP協議段，PPPoE的要求；
第二步，AP到PDIF協議段，保持自由；
第三步，PDIF跨越PCF到PDSN協議段，A10連接設置；
第四步，PDSN跨越PCF回到PDIF協議段，同時，PDIF跨越PCF到PDSN協議段，企業行為同時記錄在A10連接形式和PDSN；
第五步，PDSN跨越PCF、PDIF、AP回到MN協議段，發現會話ID；
第六步，MN跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN協議段，建立PPP連接；
第七步，PDSN到CN協議段，授權請求；
第八步，CN到PDSN協議段，授權確認；
第九步，PDSN再次跨越PCF、PDIF、AP回到MN協議段，授權確認轉移到MN；
第十步，MN再次跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN協議段，internet應用要求；
第十一步，PDSN到CN協議段，傳輸請求到CN；
第十二步，PDIF再次跨越PCF到PDSN協議段，BOCP Request更新A10連接；
第十三步，CN到PDSN協議段，回復請求；
第十四步，PDSN再次跨越PCF到PDIF協議段，PDSN設置所有連接；
第十五步，PDIF再次跨越AP到MN協議段，RP連接設置；
第十六步，CN到PDSN協議段，計數佔用率；
第十七步，CN跨越PDSN、PCF、PDIF、AP回到MN協議段，數據傳輸。
所述建立通道包括兩個階段，一階段是信令的交換，新的數據通道在建立的過程中有大量的信令需要交換；二階段是通道建立之後，數據在通道上的傳輸；當發送和接收的參數值都是1，表明新的數據通道已經建立。
所述建立通道的網絡端伺服器採用B/S架構。
所述TD終端通過每隔Δt2時間自動訪問優化平臺伺服器，並對所收到的優化平臺伺服器發回的數據進行比較分析後，若發現下行信道擁擠導致速率降低，切換WLAN網絡上網。
所述建立通道在WINDOWS環境下用JAVA語言完成。
如圖4所示，通過在JAVA Network Simulator上對該協議的運行，對設計目標進行了驗證，結果表明該方案符合設計要求，達到了設計要求。
以上對本發明提供的異構網協同通信協議方法進行了詳細介紹。具體實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。