Ad-hoc在Android手机多媒体通信开发中的应用

罗丹

(信阳农林学院，信息工程学院，河南 信阳 464000)

信息时代的到来为人们生活带来了一定的便捷条件，人们已经可以使用多种移动式终端设备。当设备处于原始无网络、无信号、无空间基站区域时，Ad-hoc作为一种无线通信式网络，为手机使用者提供了一种新的网络链接方式，该种网络连接方式具备无线传输、P2P连接、自由组织等优势[1]。使用该种方式可使多种移动终端脱离网线的控制，不需要以网络设备作为联网的基础，多个网络节点在使用中具有不固定性，均可以实现与其它网络终端节点保持动态化联络。同时，各个节点均可作为手机设备的网络起始点或网络终端点，进而可实现网络的不间断连接，一旦出现单个节点故障时，便存在其它节点顶替该节点的位置，为移动设备的使用提供可持续运行的后台。

随着Ad-hoc连接方式的不断优化，更是为手机多媒体通信提供了新的方向。基于上述背景，以Android手机为例，开展Ad-hoc在Android手机多媒体通信开发中应用的研究，促进无线多媒体移动终端满足当下信息化背景下的通信要求，提高信息传输的效率，进而优化用户的体验感，实现Android手机多媒体通信在市场的可持续发展。

1 基于Ad-hoc的Android手机多媒体通信开发设计

结合Ad-hoc在应用过程中具有自由组合、无控制中心、无节点抑制、动态化拓扑结构等特点，进行基于Ad-hoc的Android手机多媒体通信开发的研究。通信流程如图1所示。

首先，所有通信方式均是建立在Ad-hoc网络连接上的，手机接收对应的信息数据，进行电子信号与模拟之间的转换，整理信息实施数据集压缩并编码，收集具有关键信息的数据帧。其次，经过Ad-hoc网络后采用相反的方式为用户提供有价值的信息数据，实现手机多媒体通信的开发[2]。结合上述通信流程，从手机通讯数据帧提取及处理、路由通信协议选择、手机通信路径参数计算、手机多媒体通信线路选择方面，开展基于Ad-hoc的Android手机多媒体通信开发研究。

1.1 手机通信串口接收帧数据及处理

手机通信的传输速率为19200bit/s，一般情况下，发送模式为：1起始位、8数据位(LSB)、1位奇校验位、1终止位；接收模式为：1起始位、8数据位(LSB)、1位奇校验位、1终止位。发送数据一帧包括2个字节，一个字节8位。连续发送数据时，发送周期40 ms，为了实现Android手机多媒体的无网络通信，首先应分析Android手机内环形通信缓冲区域的编码功能，该区域内主要包括多种镶嵌式信息节点，信息在传输过程中，采用多线程通信的方式，将收集的信息数据进行解码，在用户播放过程中进行信号的转换，设置圆环状信息缓冲区域，该部分作为信息传递的临界点可以为信息处理提供充足的时间[3]。如图2所示。

图2信息处理环形缓冲区域

图2为基于Ad-hoc的Android手机多媒体通信缓冲区域。结合上述方法将包含多种激励矢量的数据码本作为传输中的数据帧，每次在进行对应数据帧传输的过程中均可在缓冲区域内检索一个最佳码本，进行码本数值的编号[4]。利用CELP算法进行手机通讯数据帧提取，对于具有多元化形式的数据同样可按照标准的算法流程进行数据提取。

将提取的信息进行数据传输类型、数据传输时比特数值、数据延迟传输实践、数据帧是否存在空间时隙、数据集的复杂等级、MOS传输等，多种传输信息之间的对比，将较难处理的信息提取后进行信息分类，周期性地试探手机传输时的网络通信状态，在网络传输比特数值超过15Kbps时选择对应的数据解码方案。例如，在基于Ad-hoc的网络通信良好的情况下，有选择性地分解数据帧，将数据帧分解成高清晰度高频率的数据集。在网络通信较差的情况下，选择低频率的解码方案，确保信息传递不被影响，实现基于Ad-hoc的Android手机通讯数据帧提取及处理。

1.2 路由通信协议选择

首先掌握信息在节点中传输的能量，结合节点具备的传输周期，依照不同信息数据在传输过程中损耗的能量，提出对应的通信输出策略[5]。MTPR作为现代化信息背景下通信传输能耗最小的通信协议，假定其传输中能耗具有一定的可调节性，且忽略其它影响能耗的多种外界因素。可实现通信中，数据输出时自动选择发射功率较小、效率较高的信息节点，达到数据传输路径中能耗最小的作用。信息数据在路径中的一次迭代流程为：当节点收集到某一条传输链路的信息报文时，自动计算在该点传输时的能耗总量，并将计算结果与传输目的地节点耗能数据进行对比，若存在转发能耗更小的现象，即应跳转计算的路径，若不满足上述条件，自动跳转至下一节点进行相同步骤的操作。若不采用上述方式直接进行节点信息的传输，即忽略信息传输能耗等问题，会造成信息传输中能量消耗过大，导致信息传输中断，直接影响终端设备的生长寿命。

根据目前有关调查数显示，MTPR路由传输协议是与Ad-hoc网络连接方法最为匹配的协议，在此基础上，采用基于Ad-hoc的MDR专用数据寄存器可实现将信息剩余能量与Android手机的平衡值进行综合性对比，一方面可促进无线网络传输的效率，另一方面可提升传输的综合性能，实现最优化路由通信协议的选择。

1.3 Android手机通信路径参数计算

为了实现数据信息的稳定传输，首先进行通信中多种路径总耗能的计算[6]。由于其通信过程中受到多种外界因素的影响，因此模拟信号在到达终端时，会具有一定的传输阴影效应、多路径传输衰败效应等。终端接收的功率会随着通信路径的增长而逐渐减弱。基于上述条件，能耗计算公式如下：

Pi=NPT+M∂T+α

(1)

式(1)中，P表示总能耗；i表示选择的节点；N表示选择的通信路径；T表示路径的长度；M表示基于Ad-hoc的网络传输环境；∂表示通信终点；α表示影响传输的多种外界因素。通过上述计算公式，可有效的进行能耗的计算，通过路径总能耗的计算，可同时进行通信接收端能耗值的计算。如公式(2)所示。

Pj=MPR

(2)

公式中j表示通信接收端点；R表示已经处理的能耗。根据能耗的计算进行信息传递时间的分析，考虑到Android手机的使用寿命，可将通信路径从如下2个方面进行考虑。当基于Ad-hoc的耗能参数传输大于优化值时，表明通信中应放弃该节点。当基于Ad-hoc的耗能参数传输小于优化值时，表明该节点为能耗选择较低点，可实施该条传输路径。

1.4 手机多媒体通信线路选择

应综合考虑节点传输时间、通信传输质量、能耗影响因素，进而提升手机多媒体通信的质量，起到延长移动设备寿命的作用[7]。在析出的多条路径中，从中选择通信时间较低的线路最为最终通信线路。计算公式如下：

(3)

公式(3)中L表示具体选择的通信线路；T表示通信时间；G表示该线路中所有节点的集合。通过计算公式(3)，可进行路径的确定，实现Ad-hoc在Android手机多媒体通信开发中的应用研究[8-9]。

2 实验

2.1 实验步骤及数据

采用设计实验的方法，验证本文设计的基于Ad-hoc的Android手机多媒体通信方法具有一定的可利用性。实验步骤如下：

(1)首先建设随机网点模型，自定义网络节点在规定范围内可无限制移动，设置每个通信节点的传输效率为0～无穷大，信息节点到达某一位置后，可随机选择其它节点进行持续移动。

(2)模拟用在使用Android手机进行多媒体通信，设置手机的运行速度为1.6m/s，节点的最大移动速度为4.5m/s。设定Ad-hoc网络区域内解码压缩包为729国际标准。

(3)采用传统的通信方法在Ad-hoc区域内进行通信，计算信息数据传输到终端与原始传输数据的同步率，记为对照组；

(4)采用本文设计的通信方法进行相同的操作，计算信息数据同步率，记为实验组。

取6部手机IP分别设置为192.168.88.1、192.l68.88.2、192.168.883、192.168.88.4、192.168.88.5、192.168.88.6,依次命名为A、B、C、D、E、F。在室内使用6部手机分别发送1000次数据消息,其中DEF手机通过设计方法接收数据消息，ABC在实验中使用传统方法接收数据消息,测试所用的文本、声音和图片数据量大小分别为12 kbyte、2.8 kbyte和29 kbyte。

2.2 实验结果与分析

根据上述设计的仿真实验，收集6组实验数据，将数据进行整理并记录，如图3所示。

根据上述设计的实验及对比曲线图，可得出如下结论：本文设计的基于Ad-hoc的Android手机多媒体通信方法比传统方法对于信息数据传输的同步程度高，因此，在后期的发展中，应加大该种方法的Android手机在多媒体通信中的应用。

图3对比曲线图

3 结束语

本文从通讯数据帧提取及处理、路由通信协议选择、Android手机通信路径参数计算、手机多媒体通信线路选择方面，开展了基于Ad-hoc的Android手机多媒体通信方法的设计，有效地提升了信息传输的同步性，最后采用设计实验的方式验证了本文设计的方法具有一定的可使用性。