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随着工业设备逐渐向智能化、网络化的方向发展,制造企业对于工业物联网的需求越来越大。与此同时,广泛部署的各种智能节点,以及各种多媒体传感器的使用,对于工业物联网的覆盖能力和吞吐率提出了更高的要求。基于IEEE 802.11(即Wi-Fi技术)的无线网络具有吞吐率高的特点,但其稳定性较差,难以直接应用到工业物联网中。长期演进(Long Term Evolution,LTE)无线通信技术是应用于蜂窝移动通信网络中的一种无线通信技术,虽然吞吐率比较低,但它非常稳定,丢包率很低。通过将Wi-Fi和LTE两种链路配合使用,即使用多种无线接入技术(Multi Radio Access Technology,Multi-RAT),能够得到一种既具有高吞吐率,又具有高稳定性的网络,适合应用于工业物联场景中。本文通过对应用于工业物联场景中的Multi-RAT系统进行需求分析,基于软件定义网络和网络功能虚拟化的思想,设计并实现了一种基于UDP隧道的Multi-RAT系统架构。该架构可以分为数据平面和控制平面两部分,可以在通用的x86-64架构的计算机上运行。在数据平面中,本文设计了数据包的结构和发送接收处理流程,设计并实现了数据平面的两个关键算法:数据包头部压缩和解压缩算法、数据包分流和重排序算法。数据包头部的压缩和解压缩算法去除了数据包头部的冗余字段。数据包分流和重排序算法使得数据流可以被分配到Wi-Fi和LTE两条链路上进行传输。在控制平面中,本文设计了各种控制消息的格式,设计了新节点注册机制和吞吐率/丢包率测量机制,设计并实现了控制平面的两个关键算法:LTE带宽分配算法、LTE辅助接入点选择算法。LTE带宽分配算法保证LTE带宽的按需、合理使用,LTE辅助接入点选择算法帮助客户端选择最佳的Wi-Fi接入点。本文从功能和性能两方面对该Multi-RAT系统进行了测试。功能测试结果表明,系统实现了需求中的全部功能。性能测试表明,该系统达到了工业物联应用的要求。我们对测试结果进行了分析,并给出了还可以继续改进的内容。