基于DTN的图像传输及蓝牙通信功能设计

摘要

容滞网络(Delay Tolerant Networks，DTN)是指在长延迟、高误码率以及间断连接下，节点间长时间处于中断状态或者只能间歇性地进行通信的一类网络，例如军事Ad hoc网络、星际网络、车载网络以及灾难恢复现场等。在这种受限网络环境下，由于网络资源不充足，所以传统的TCP/IP协议网络不能实现正常的通信连接，但是容滞网络在这种情况下可以正常工作。这种网络采用的是存储—携带—转发的消息投递工作模式，不需要预先建立端到端路径，网络中的节点具有短距离无线通信能力和频繁移动的特点。也正是由于这些特点，使其即使在地理上节点是分散的情况下也可以转发数据。另外，为了实现异步消息安全、完整的传输，引入了聚束层（Bundle层）以及利用存储—携带—转发机制进行报文数据传输。
　　考虑到容滞网络的特点以及安卓智能手机的普及，便有了将两者融合在一起的构想。通过将DTN网络应用在安卓平台上，让安卓用户作为DTN节点在一个或多个DTN区域传送消息并实现自组织通信。主要研究内容如下:
　　(1)从DTN研究背景、目前的发展情况、应用领域出发，通过与TCP/IP网络进行比较，分析了容滞网络的工作过程。归纳总结了容滞网络中两个主要的协议:束协议和汇聚层协议。
　　(2)本文研究目的是将Android平台与容滞网络结合，开发一个基于Android平台的DTN应用程序，设计思想就是通过将Android手机作为中间节点，来完成数据通信过程。所以本文重点研究并分析了DTN应用程序，通过编程实现了添加好友功能、发送图片功能。另外，为了增加节点间通信的机率，还添加了蓝牙通信功能，用来保证在TCP连接不可用的情况下使用蓝牙来满足通信要求，并对DTN UI做了改进。
　　(3)对添加好友功能、发送图片和蓝牙通信功能进行实验，测试以及验证这些功能。首先在Android手机上安装本文开发的通信系统应用程序，然后在至少两个DTN网络区域里进行测试，验证以上所添加的功能。实验结果表明在受限环境下，每个DTN网络区域里的节点都有存储—携带—转发的功能，可以把收到的消息以相对较长的生存时间储存起来，并携带这些消息运动到另一个DTN网络区域，在这个新的区域里，节点会自动将这些消息转发给新的节点，从而实现了受限环境下消息的有效传递。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及研究现状

1．2 论文的选题及意义

1．3 本文主要内容和结构

1．4 本章小结

第二章 容滞网络体系结构及主要协议

2．1 容滞网络概述

2．1．1 容滞网络的工作原理

2．1．2 容滞网络与传统网络的比较

2．1．3 容滞网络的应用模式

2．2 容滞网络中的主要协议

2．2．1 束协议

2．2．2 汇聚层协议

2．3 本章小结

第三章 DTN系统设计

3．1 系统设计及其开发工具

3．1．1 系统设计框架及各模块之间的关系

3．1．2 系统开发平台的安装配置

3．2 系统界面设计

3．2．1 系统主界面模块设计分析

3．2．2 用户通信模块设计分析

3．2．3 系统状态显示模块设计分析

3．2．4 系统参数设置模块设计分析

3．2．5 个人信息设置模块设计分析

3．2．6 添加好友功能的研究

3．3 DTNService模块的设计分析

3．3．1 Bundle守护进程模块的设计分析

3．3．2 传输层功能模块的设计分析

3．3．3 配置文件模块的设计分析

3．3．4 邻居节点发现模块的设计分析

3．3．5 Bundle持久性存储模块的设计分析

3．3．6 其它模块的设计分析

3．4 蓝牙通信模块的设计分析

3．4．1 蓝牙通信原理

3．4．2 Android蓝牙基本结构

3．4．3 Android蓝牙聊天服务器的分析设计

3．5 本章小结

第四章 系统实现

4．1 项目代码架构

4．2 DTN通信UI实现

4．2．1 主界面模块的实现

4．2．2 通信功能的实现

4．2．3 添加好友功能模块

4．3 蓝牙通信功能的实现

4．3．1 蓝牙对话模块

4．3．2 蓝牙菜单模块

4．3．3 设备列表模块设计

4．4 本章小结

第五章 总结

5．1 工作小结

5．2 后续工作

参考文献

致谢