无线CORBA中UTP隧道协议适配机制的研究

摘要

传统的CORBA架构长久以来都是通过对TCP/IP协议族进行GIOP(通用网间互操作协议)的映射以形成IIOP协议，借助于ORB(对象请求代理)，客户桩(Stub)，服务框架(Skeleton)和可移动对象适配器(POA)等进行异构通信和互操作，它能很好地满足基于有线网络的大型分布式计算系统。新一代的CORBA规范的扩展——WirelessCORBA的出现，它将分布式系统延伸到无线移动网络的终端，采用服务代理和传输隧道的方式来实现，不再受主机移动的影响，并且有较强的越区切换能力，有效解决了无线接入和终端移动两个关键问题，是移动网络分布式系统问题的新一代解决方案。 针对解决无线CORBA体系架构下的GIOP隧道协议的映射问题，出现了一种新的协议层——GIOP隧道适配协议层。由于在无线移动网络中，传统的TCP传输协议容易引起网络系统的吞吐量下降和时延的增加，而UDP传输协议又是非连接不可靠的传输服务。因此研究GIOP隧道的适配层UTP在无线CORBA体系中的实现就显得很有必要。 首先，本文系统地展现，归纳和评述了无线CORBA的总体系统结构，原理，规范，与核心支撑技术。其次，本文从系统软件角度的通信协议层面对无线CORBA的通信体系结构进行了详尽的剖析，并指出了移动网络对GIOP隧道适配协议层设计的影响。并且比较分析了在移动网络环境下SAW，GBN，和SR等确认重传算法进行可靠数据传输时的特点。 一个完整的适配层通信协议模型由协议的语法行为，协议数据和协议功能三部分组成。所以，在上述研究与分析的基础上，通过对协议的语法，语义和功能的定义，设计了一个基于UDP传输层的GIOP隧道适配层协议-UTP的形式化协议模型。 然后，基于以上设计的扩展有限状态机模型，实现了一个UTP原型系统，通过采用层次化模块结构，并且分别采用了GBN和SR两种不同的确认重传机制，以最大程度地保证了移动网络环境下的数据传输的可靠性，它不仅是完成了到UDP传输层协议的适配，还具有结构清晰、面向连接、可靠性较强等特点。 论文的最后使用模拟仿真工具Seawind对基于UDP传输层UTP适配层原型系统的进行了功能和性能测试。测试结果表明：在错误率高，环境的变化明显，带宽低的移动网络情况下，采用SR自动重传算法的UTP适配层的性能优于采用GBN自动重传算法的UTP适配层。选择性重传这一特性使其在构建无线通信服务时具有一定优势。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图索引 附表索引

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第1章 绪论

1.1研究动机与意义

1.2研究的目的与内容

1.3本文主要工作

1.4论文结构

第2章相关研究综述

2.1 CORBA分布式对象计算及其发展趋势

2.2无线CORBA体系结构

2.3 GIOP隧道及其映射机制

2.4无线网络技术特点简明分析

2.5 小结

第3章自动重复请求算法分析

3.1引言

3.2确认重传机制

3.2.1 SAW自动重复请求算法

3.2.2 GBN确认重传算法

3.2.3 SR确认重传算法

3.2.4确认重传算法的比较

3.3小结

第4章UTP模型的设计与分析

4.1无线CORBA通信体系的分层协议栈结构

4.2 UTP适配层协议概述

4.3 UTP适配层协议的设计目标与原则

4.4 UTP适配层协议的形式化设计与分析

4.4.1协议行为的扩展有限状态机模型设计

4.4.2协议语义定义

4.4.3协议功能

4.5 小结

第5章 UTP适配层原型系统的实现

5.1 UTP适配层原型系统实现框架

5.2 UTP适配层有限状态机的实现

5.3 UTP适配层中两种不同的自动确认重传实现机制

5.4终端桥UTP适配层的可靠性传输实现

5.4.1主要数据结构

5.4.2终端桥的适配层API函数

5.5访问桥UTP适配层的可靠性传输实现

5.5.1访问桥的适配层API函数

5.6小结

第6章仿真实验与数据分析

6.1 Seawind模拟器

6.2集成测试环境

6.3测试方案与数据分析

6.4 小结

结论

参考文献

致谢

附录A(攻读硕士期间发表论文目录)

附录B(名词术语)