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一种用于物联网智能家居的异构网络融合方案设计与实现

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第一章 绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的研究内容及章节安排

第二章 异构无线网络融合总体方案

2.1本文涉及的网络通信技术概述

2.2 WLAN与WCDMA网络融合方案

2.3 WSN与无线接入网络融合方案

2.4基于IMS与HWG的网络融合实现

第三章 HWG的总体设计

3.1网关的结构及组成部分

3.2网络融合框架

3.3网关软硬件平台设计考虑

3.4硬件平台总体设计

3.5软件平台总体设计

3.6本章小结

第四章 网关硬件电路设计与开发平台搭建

4.1系统硬件电路设计

4.2系统开发平台搭建

4.3本章小结

第五章 网关应用软件设计

5.1 Zigbee组网实现

5.2网络融合框架在Linux下实现

5.3短信收发程序设计

5.4 Internet接入程序设计

5.5触摸屏显示与控制程序设计

5.6本章小结

第六章 垂直切换算法设计与仿真实现

6.1切换算法设计考虑

6.2切换触发方法

6.3参数模糊处理

6.4切换判决方法

6.5仿真与结果分析

6.6本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢

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摘要

当前,各类无线网络技术被广泛应用到物联网的感知层与网络层中,然而网络的异构化却成为了物联网应用与发展的瓶颈。实现异构网络间的互联互通不仅是物联网应用的必然要求,也是未来网络发展的必然趋势。因此,关于异构网络间的融合问题成为了目前国内外研究的热点。本文考虑物联网中的智能家居应用场景,以基于Zigbee的WSN、WLAN与WCDMA为网络环境,研究一种可用于智能家居的异构网络融合方案。具体工作内容如下:
  (1)针对智能家居应用场景,分析并介绍了一种基于异构无线网关(Heterogeneous Wireless Gateway:HWG)与IP多媒体子系统IMS的网络融合方案,该方案的思想是利用HWG实现WSN与WLAN、WCDMA网络间的互联,利用IMS支持多模终端在WLAN与WCDMA间的垂直切换性,整个方案可支持多模终端泛在访问WSN。
  (2)介绍利用嵌入式技术设计搭建HWG软硬件平台的过程,硬件方面包括了各通信模块的选型、ARM微处理芯片的选择与外围电路设计,软件方面包括了基于嵌入式Linux的开发平台搭建、支持节点移动的路由算法、WSN节点管理、基于Netfilter框架的网络融合实现、短信收发程序、Internet接入程序和触摸屏显示与控制程序。所设计的HWG可实现基于短信和Internet访问WSN。
  (3)为支持多模终端在WLAN与WCDMA网络间进行垂直切换,研究分析了一种基于灰色预测的动态阈值模糊逻辑垂直切换算法 GPDTFVH(Grey Prediction Dynamic Threshold Fuzzy Vertical Handoff)。仿真结果表明,GPDTFVH算法与RSS固定阈值切换算法相比,可以减少不必要的切换次数,降低乒乓切换效应。

著录项

  • 作者

    廖文劲;

  • 作者单位

    南京邮电大学;

  • 授予单位 南京邮电大学;
  • 学科 通信与信息系统
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 黄学军;
  • 年度 2014
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TN925.93;TU858;
  • 关键词

    物联网; 异构网络融合; Netfilter框架; 垂直切换;

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