基于Android的无线网络切换算法研究与实现

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随着智能终端设备的日益普及,人们能很方便地利用智能终端设备,通过Wi-Fi来连接互联网。为了克服单个无线路由器(AP,Access Point)覆盖范围有限的问题,采用多个AP联合布网,使得在更大的范围内都存在AP,让终端设备能连接上互联网。终端设备在多AP组成的无线网内移动时,不可避免地需要在AP之间进行连接切换,AP之间的切换时间,直接影响着终端设备的通信质量。优化切换过程,对提高通信质量,充分使用高实时性的VoIP及视频流传输等网络通信业务,具有重要性。目前采用的算法是当前AP的信号强度等于或低于某一特定值时,开始获取信号最佳的切换目标AP。该方法,本文称为“固定阈值法”,其问题在于当阈值定得太高时,会使切换过程发生的过早并且频繁,通信不稳定;反之,当阈值定的太低时,会使切换过程发生的过晚,同时切换失败几率增大,通信质量不高。同时,多个终端设备依赖信号强度值为条件,来选择切换目标AP时,会过多的集中连接到通信业务重,但信号强度高的AP,使终端设备的通信性能不佳。本文围绕无线网络中AP的快速切换展开研究,主要研究了如下内容:1)在目前已有的切换算法的基础上,提出了一个性能更优的切换算法;2)切换算法在Android平台上实现并进行验证分析。本文提出的算法称为“动态阈值法”,来克服“固定阈值法”的问题。新的算法的思路是:利用信号衰减的动态变化来预测达到固定阈值的时间,从而使触发扫描的时机在合适的时刻发生,不会过早或过晚,降低对网络通信质量的影响。其次,为了避免很多的智能终端集中连接到信号强度高,但通信业务重的AP,本文将扫描到AP的信号强度值与负载情况,进行综合处理,从而选择无线网络中网络服务质量最优的AP作为切换目标AP。最后,基于Android平台,对切换算法进行实现和验证分析。通过实验分析结果得出,本文提出的切换算法,能使网络切换的时间大幅度减小,并且能获得最优的网络服务质量。本文提出的新的切换算法值得进一步在硬件上研究及实现,具有商业价值。
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