Wi-Fi Direct算法仿真与应用实现

摘要

Wi-Fi Direct技术是近年新兴的近距离无线通信技术，该技术无需Wi-Fi热点即可实现设备之间的互联互通，既继承了传统Wi-Fi技术性能优势，又可向后兼容现有的大部分Wi-Fi设备，在近距离无线通信技术中具有显著的优势和广阔的应用前景。
　　 本文主要研究Wi-Fi Direct技术的运行机制，包括Wi-FiDirect技术的发现机制和电源管理机制。通过分析Wi-Fi Direct电源管理机制实现细节，针对Wi-Fi Direct GO设备研究了一种同时适用于OppPS和NoA节能机制的节能优化算法，并使用Matlab软件对设计算法进行仿真和分析，证明了该算法的节能优化性能。此外，通过Wi-Fi Direct机制研究，本文设计并实现了基于Wi-Fi Direct技术的信息文件传输系统应用，该应用基于Android操作系统实现，将其设计为四层架构，分别为上层应用层、中间信息处理层、下层传输层和底层硬件管理层。本文按照软件生命周期采用企业应用开发模式对应用的实现进行总体需求分析、框架设计、内部模块的设计和实现。通过应用测试对系统的运行结果进行评估和分析，基本实现了总体需求预期，并在最后指出了实现应用的拓展方向本文仿真分析的节能算法能够有效的优化GO设备节能效果，具有实际的指导和应用价值，文中设计和实现的基于Wi-Fi Direct信息文件传输系统应用具有传输速率高、覆盖距离大、便捷易用、功能设计完善以及拓展性强等特点，在使用该技术的同类应用中尚属首例，对Wi-Fi Direct技术的推广和普及具有极大的示范和推动作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

第一节 研究的背景及意义

第二节 研究的现状

1．2．1 Wi-Fi Direct的产生与发展

1．2．2 国内外的研究成果

第三节 论文主要研究工作和内容安排

1．3．1 论文的主要研究工作

1．3．2 论文的结构及安排

第二章 Wi-Fi Direct运行机制研究与分析

第一节 Wi-Fi Direct技术概述

2．1．1 主要的无线个域网技术简介

2．1．2 Wi-Fi Direct技术

2．1．3 主要的无线个域网技术比较

第二节 Wi-Fi Direct发现机制研究

2．2．1 P2P设备发现

2．2．2 小组建立

2．2．3 P2P设备邀请

2．2．4 发现机制总结分析

第三节 Wi-Fi Direct电源管理机制研究

2．3．1 P2P客户端电源管理方案

2．3．2 P2P GO设备电源管理方案

2．3．3 节能机制应用分析

第三章 Wi-Fi Direct节能算法设计与仿真

第一节 节能优化算法应用情景假设

第二节 自适应出席间隔算法设计

第三节 自适应出席间隔算法仿真与分析

第四章 基于Wi-Fi Direct应用总体分析与框架设计

第一节 应用的需求分析

4．1．1 应用的功能需求分析

4．1．2 应用的性能需求分析

4．1．3 应用的技术需求分析

第二节 应用的总体设计

4．2．1 应用的层次化设计

4．2．2 应用的模块化设计

4．2．2 应用的整体模块架构设计

第三节 应用开发环境分析和搭建

4．3．1 Android开发环境的分析和搭建

4．3．2 NDK开发环境的分析和配置

4．3．3 CVS版本控制平台分析和搭建

第五章 基于Wi-Fi Direct应用设计与实现

第一节 上层应用层的设计和实现

5．1．1 用户管理模块的设计与实现

5．1．2 消息管理模块的设计与实现

5．1．3 文件管理模块的设计与实现

5．1．4 人机接口模块的设计与实现

5．1．5 通知管理模块的设计与实现

第二节 中间信息处理层的设计和实现

5．2．1 信息处理模块的设计与实现

5．2．2 协议解析／生成模块的设计与实现

第三节 下层传输层的设计和实现

5．3．1 消息命令收发模块的设计与实现

5．3．2 文件收发模块的设计与实现

第四节 底层硬件管理层的设计和实现

5．4．1 Wi-Fi Direct底层驱动激活／关闭部分

5．4．2 Wi-Fi Direct功能操作部分

5．4．3 Wi-Fi Direct事件接收部分

第六章 基于Wi-Fi Direct应用测试与分析

第一节 测试环境搭建

第二节 应用功能测试

第三节 应用性能测试

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

附录A Wi-Fi Direct部分管理帧主体部分格式结构

附录B Wi-Fi Direct操作请求方法与协议格式命令对比表

附表C Wi-Fi Direct事件与协议格式事件数据对比表

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果