一種基于A(yíng)ndroid和JXTA協(xié)議模型的無(wú)線(xiàn)D2D通信技術(shù)

摘要：移動(dòng)通信系統的快速發(fā)展使得頻譜資源日益緊缺。D2D通信是一種在系統的控制下，允許終端之間通過(guò)復用小區資源直接進(jìn)行通信的新型技術(shù)。它能減少小區網(wǎng)絡(luò )的負載，還能支持新型的小范圍點(diǎn)對點(diǎn)數據通信，是未來(lái)綠色通信發(fā)展的趨勢。針對這一新型的通信技術(shù)，提出了基于Android OS平臺，以JXTA協(xié)議為模型的無(wú)線(xiàn)D2D通信技術(shù)，使得移動(dòng)終端之間能夠進(jìn)行通信與資源共享，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗驗證了其有效性。
關(guān)鍵詞：Android；D2D；JXTA；WiFi；P2P

0 引言
隨著(zhù)移動(dòng)通信系統的演進(jìn)和發(fā)展，帶來(lái)需求帶寬的迅速增大，但是由于移動(dòng)通信系統頻譜資源非常有限，可分配的帶寬滿(mǎn)足不了實(shí)際的應用需要，所以亟需研究更有效的帶寬分配和利用的技術(shù)。D2D(Device to Device)通信是一種在系統的控制下，允許終端之間通過(guò)復用小區資源直接進(jìn)行通信的新型技術(shù)。它不依賴(lài)中心節點(diǎn)而是依靠網(wǎng)絡(luò )邊緣節點(diǎn)，實(shí)現自組織與對等協(xié)作的資源發(fā)現和共享，因此擁有自組織、可擴展性、魯棒性、容錯性以及負載均衡等優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上解決無(wú)線(xiàn)通信系統的頻譜資源匱乏的問(wèn)題，同時(shí)它還能減少小區網(wǎng)絡(luò )的負載、減少移動(dòng)終端的電池功耗、增加比特率等，它是未來(lái)綠色通信發(fā)展的趨勢。
針對這一新型的通信技術(shù)，本文提出了基于WiFi的自組織網(wǎng)絡(luò )的D2D通信模型，能以現有的數臺近距離智能終端為基礎，使得這些終端之間能夠進(jìn)行通信與資源共享。本文基于Android操作系統，以JXTA協(xié)議為模型，最終實(shí)現了基于WiFi的D2D通信，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗驗證了其有效性。

1 D2D通信系統模型
該系統實(shí)現手機等智能終端之間進(jìn)行通信和資源的共享，任務(wù)包括實(shí)現D2D網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的架設、Android平臺的JXTA技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間的通信、網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間的資源共享。
D2D網(wǎng)絡(luò )主要由3個(gè)部分組成，分別是Android平臺節點(diǎn)、PC平臺節點(diǎn)和Peer集合點(diǎn)，其中Peer集合點(diǎn)負責收集和發(fā)送節點(diǎn)列表信息，起到系統調度的作用，各節點(diǎn)可以通過(guò)集合點(diǎn)獲取存在的節點(diǎn)列表，通過(guò)該列表，即可對該對等網(wǎng)絡(luò )中的任意節點(diǎn)進(jìn)行通信，接收和發(fā)送數據。系統模型如圖1所示。

該系統主要通過(guò)JXTA協(xié)議構建一個(gè)D2D網(wǎng)絡(luò )，在網(wǎng)絡(luò )中設置有若干個(gè)PC機節點(diǎn)和手機節點(diǎn)，每個(gè)節點(diǎn)中都有共享文件，任意節點(diǎn)可通過(guò)D2D網(wǎng)絡(luò )集合點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)其他節點(diǎn)的共享資源。系統啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行初始化，初始化過(guò)程會(huì )檢查手機用戶(hù)是否通過(guò)WiFi連入網(wǎng)絡(luò )、檢查緩存情況、啟動(dòng)JXTA網(wǎng)絡(luò )連接，啟動(dòng)之后將搜索JXTA網(wǎng)絡(luò )集合點(diǎn)RDV，讀取集合點(diǎn)上的Peer列表。待初始化完畢之后，各個(gè)Peer節點(diǎn)就可以利用JXTA網(wǎng)絡(luò )提供的管道服務(wù)互相通信了，Peer節點(diǎn)也可以向RDV節點(diǎn)請求所有節點(diǎn)共享的資源文件，資源集合點(diǎn)將相應的節點(diǎn)所共享的資源列表以XML文件的形式反饋給請求節點(diǎn)，接到反饋的資源列表之后，通信系統根據用戶(hù)的選擇，向相應的節點(diǎn)發(fā)送文件傳輸請求，經(jīng)握手后即開(kāi)始傳輸數據。系統的主要流程圖如圖2所示。