多端口网络通信平台的设计与实现

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1、工学硕士学位论文多端口网络通信平台的设计与实现DESIGNANDIMPLEMENTOFMULTI-PORTNETWORKCOMMUNICATIONPLATFORM吕晶晶哈尔滨工业大学2008年6月国内图书分类号：TP393.4国际图书分类号：681.14工学硕士学位论文多端口网络通信平台的设计与实现硕士研究生：吕晶晶导师：杨孝宗教授申请学位：工学硕士学科、专业：计算机科学与技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP393.4U.D.C:681.14Dissertationfor

2、theMasterDegreeinEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTOFMULTI-PORTNETWORKCOMMUNICATIONPLATFORMCandidate:LvJingjingSupervisor:Prof.YangXiaozongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ComputerScienceandTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence:Ju

3、ne,2008University:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要目前我国正在处于信息化建设的时代，各部门和各单位都组建了各自的网络系统，这些网络主要包括无线传感器网、以太网、自组网等。然而这些异构网络系统种类繁多、接口各异，因此现在各网络系统之间存在着不能互联互通互操作的问题，本文针对此问题，首先在第一部分中，通过研究现有网络中各设备的无线网络协议，通信设备接口以及其接口协议，设计了一个多端口网络通信平台，从而实现传感器网络等无线网络与以太网等有线网络的互通互连；在第二部分中，提出在多网关条件下的

4、一种动态网关策略，实现无线传感器网络与以太网基于负载平衡的通信。本文第二章和第三章设计了一个多端口网络通信平台。方案在既定的四种异构网络条件下，根据节点的源地址和目的地址，对其进行协议转换，从而达到了异构网络的互连互通目的。在设计方案中，自组网采用AODV协议，无线传感器网络采用SPIN协议，无线局域网与有线网采用当今已成为事实标准的IP协议，网关模块由协议转换子模块、子网判断子模块、地址数据库学习模块组成；充分考虑了协议之间包格式不同，从而能够选择最合适的封装方式进行重新封装并且转发。本方案在OPNET软件上进行了仿真，通过分析端到端数据发送延迟，即数据

5、从源节点发出数据包时刻到目的节点接收到数据时刻的平均时长、负载，以及数据成功传送率，即节点接到的有效数据包个数和节点应当接到的数据包个数的比值，验证了该传输过程的稳定性，从而证明了多端口网络通信平台设计方案的可行性。第四章和第五章提出一种无线传感器网络下动态网关策略，即在多网关条件下，实现负载平衡的无线传感器网络与Internet连接。在本方案中，定义了最佳Sink节点和最佳代理节点的选举办法，详细设计了所用数据包与路由表的数据结构，以及传感器节点数据接入过程，并最终在OPNET软件上进行了建模，最后通过分析端到端数据发送延迟、吞吐量和网络接入时间，即被选

6、为代理节点的传感器节点能量耗尽，无线传感器网络与Internet不能通信的时间，来证明本方案的可行性。关键词传感器网络；自组网；网关；动态接入-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAtpresent,ourcountryisintheperiodofhistoryduringwhichinformationisconstructed.Alldepartmentsandunitshavebuiltnetworksintheirrespectivefields,includingSensornetwork,EthernetandAdHocnetw

7、ork,etc.However,thesenetworkscannotinterconnectedbecauseoftheirdifferentcategoriesandinterfaces.Firstly,weneedtosolvetheproblemofdifferentinterfacesbasedonthewirelessprotocols,communicationequipmentandinterfaceprotocolsofcurrentnetworks,andthenimplementtheinterconnectionbetweenwir

8、elessnetworks(suchasSensornetwork