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《中国矿业大学》 2011年
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矿井无线Mesh网络关键技术及应用

冯小龙  
【摘要】:新兴的无线Mesh网络具有大容量、高速率、广覆盖和移动自组的特色,应用到煤矿井下构成矿井无线Mesh网络作宽带移动通信系统可以有效地解决矿井现有通信系统无法解决的诸多难题,有着现实且重要的意义。设计符合矿井特征的无线Mesh网络结构及相关协议以满足矿井宽带业务的需求是本文的主要研究内容。围绕着研究内容,本文做了以下几个方面的研究工作。 1.分析并归纳了矿井无线Mesh网络的拓扑结构及特征,并针对矿井无线Mesh骨干网络长距离链状多跳的典型特征使用多模多信道技术设计了一种3模多信道网络结构。3模结构使Mesh路由节点能够并发地处理数据本地接入、数据转接和数据转发任务;多信道分配使链状骨干链路在连续K跳内工作于K个不相干扰的正交信道而能并发地进行数据传输。仿真和实际井下试验(第五章)表明,这种3模多信道的矿井无线Mesh网络骨干链路在多跳后仍保持了较高的吞吐量,能够支持视频信号的宽带业务传输。 2.理论分析了矿井无线Mesh网络骨干链路容量性能。链路容量是链状多跳网络吞吐量的基础,取决于链路使用的信道的传输速率,在一定的信道带宽条件下,与有用信号与干扰信号的比值SINR有关。结合矿井巷道特殊的电磁波传输衰减规律,给出了矿井无线Mesh网络多信道链状骨干链路的信噪比SINR的物理模型,并与地面环境中链状多跳网络进行了比较,为矿井无线Mesh网络的设计和规划部署提供了一定的理论指导。 3.提出了一种矿井无线Mesh环网路由判据。在环形链状拓扑结构的矿井无线Mesh网络中,节点选择的到达有线网关的路径的吞吐量取决于该路径中瓶颈链路的吞吐量。在Microsoft提出的路由判据WCETT的基础上,提出了一种能够充分考虑流内干扰的路由判据ICETT。与WCETT路由判据相比,ICETT能更准确的判断路径的瓶颈链路,为节点选择更高吞吐量的路径提供了依据。 4.设计了一种矿井无线Mesh网络联合信道分配的路由协议MIMC-AODV。通过借鉴无线自组网络按需路由协议AODV的思想,在路由发起阶段使用AODV机理寻找最小跳数路由,在路由确认阶段联合信道分配策略,利用信道的多样性循环分配给该最小跳数路由中的链路不同的正交信道,既保证了源节点与目标节点之间的路径最短,又因最大的降低路径的流内干扰而保证了路径的吞吐量。在某些特殊场合如矿难事故发生后的抢险救援中使用可以获得更优性能的数据传输路径。 5.结合具体的“矿井无极绳绞车运输视频监控”项目对矿井无线Mesh网络的应用进行了研究。给出了系统方案和结构设计,并在煤矿井下现场进行了实际测试。测试结果表明,该系统在矿井巷道环境中多跳后仍然能够支持视频信号的传输,解决了煤矿安全生产中的一个实际难题。 该论文有图72幅,表11个,参考文献130篇。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5

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【引证文献】
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1 魏星;;基于计算机网络的煤矿井下通信系统研究[J];煤炭技术;2013年01期
2 梁美珠;杨健;;基于B/S的无线Mesh AP配置管理平台[J];计算机系统应用;2013年04期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张跃平,张文梅,郑国莘,盛剑桓;预测隧道中传播损耗的混合模型[J];电子学报;2001年09期
2 姚善化;吴先良;张量;;矿井巷道壁粗糙度对电磁波传播损耗的影响[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年11期
3 吴炳胜;杜晓雷;张帆;;基于工业以太网的煤矿综合监控系统[J];河北工程大学学报(自然科学版);2010年03期
4 王玮;郭成城;李松;;无线Mesh网络在矿井通信中的应用[J];计算机工程;2008年19期
5 王赟;;煤矿井下常用无线通信技术综述[J];科技情报开发与经济;2010年20期
6 赵静;姚善化;;煤矿巷道中运输机车对电磁波截止频率的影响[J];矿业快报;2007年04期
7 白鹏;李文峰;王文学;王国均;;矿山救援多媒体应急通信系统的功能及应用[J];矿业快报;2007年09期
8 张妍玮;张记龙;;空拱形巷道中电磁波的传输特性[J];现代矿业;2009年03期
9 陈赟;;斜巷轨道运输伤害事故的原因分析与防范措施[J];煤矿安全;2006年09期
10 杨娟;郭江涛;;WiFi通讯技术在煤矿井下的应用[J];煤矿安全;2008年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔娟;;基于层次分析法的矿井掘进工作面安全评价模型[J];安全;2010年04期
2 李滢;杨维;;OFDM调制技术在矿井巷道中的通信性能仿真分析[J];北京交通大学学报;2009年02期
3 范新越;杨维;;井下多媒体无线传感器网络动态子载波分配算法[J];北京交通大学学报;2009年05期
4 邱德润;;基于分布式MIMO系统的井下分布式智能小区认知通信方案[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2010年04期
5 周剑玲;于臻;冉小英;;2GHz无线电波在煤矿井下隧道传播的研究[J];传感技术学报;2009年06期
6 周莉娟;陈光柱;罗成名;;采煤工作面无线传感器网络的无线通信信道建模[J];传感技术学报;2010年05期
7 吴青萍;傅郁松;;基于WiFi无线接入技术的煤矿通讯系统[J];常州信息职业技术学院学报;2010年06期
8 张申;隧道无线电射线传输规律的研究[J];电波科学学报;2002年02期
9 张会清;于洪珍;王普;高学金;任明荣;;矩形隧道中电波多径传播模型的建立及仿真[J];电波科学学报;2008年01期
10 霍羽;徐钊;郑红党;;矩形隧道中的多波模传播特性[J];电波科学学报;2010年06期
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1 杨方;高赟;;一种煤矿胶轮机车识别方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
2 孙炳海;;基于泄露电缆的通信技术在煤矿井中的应用[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
3 宋文;黄强;戴剑波;;矿山监测与应急通信系统无线技术研究与发展[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
4 孟江涛;邢小刚;;LTE系统隧道覆盖设计探讨[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
5 钱建生;卢兆林;;煤矿应急通信保障系统的研究与应用[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
6 刘道玉;安基胜;王宏耀;翟恩绪;;基于物联网的矿井综合自动化系统研究与应用[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
7 李兆峰;张志刚;闫广;朱仰梅;;新型轨道运输监控系统研究与应用[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
8 徐珉;;矿用物联网系统研究[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
9 张增强;;云计算在煤炭企业信息化中的应用[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(下册)[C];2011年
10 孙继平;;煤矿井下紧急避险系统[A];第22届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第4届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年
2 胡云;面向Internet接入无线Mesh网络性能分析及协议优化研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 赫卫卿;无线Mesh网络中高效公平媒体访问控制协议与路由协议研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 胡青松;煤矿认知无线电网络的路由协议研究[D];中国矿业大学;2011年
5 陈永攀;建筑能源系统物联网架构与实现技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 陈国良;煤矿区“一张图”建设的若干关键技术研究[D];中国矿业大学;2011年
7 李晶;井下巷道超高频无线电波传播及定位算法的研究[D];天津大学;2006年
8 张蕾;基于802.11的无线Mesh网络传输性能研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 王大鹏;无线Mesh网络中高效公平通信协议的研究[D];中国科学技术大学;2009年
10 刘晓文;基于WSN的煤矿井下监控网络平台关键技术研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭丽芳;矿用PHS系统的研究与设计[D];河南理工大学;2010年
2 孙晓安;基于以太网的远程监测系统研究与设计[D];华东理工大学;2011年
3 孔令宽;CBTC系统缝隙波导信号传输性能的研究[D];北京交通大学;2010年
4 陈欣;高速铁路典型场景下电波传播模型的研究[D];北京交通大学;2011年
5 李林涛;煤矿井下基于WMN的无线定位系统和语音系统的设计与实现[D];北京交通大学;2011年
6 张静;利用OPNET仿真分析CBTC系统中通信参数对列控的影响[D];北京交通大学;2010年
7 袁野;电动汽车刹车系统的研究[D];北京交通大学;2011年
8 贾学翠;矿井无线通信系统波束赋形天线阵的设计[D];大连海事大学;2011年
9 原昱;石太高铁GSM网络覆盖优化技术的研究与应用[D];北京邮电大学;2011年
10 张学川;OFDM认知无线电信号的加权编码方法及应用研究[D];北京邮电大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 黄伟,姚善化;矿井移动通信技术难题及解决方案探讨[J];煤矿机械;2003年12期
2 李勇;;CGI在嵌入式WEB服务器中的应用和实现[J];微计算机信息;2008年30期
3 周国超,刘乃安,楼浩英;基于嵌入式系统的无线接入点的设计与实现[J];无线电工程;2004年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 彭星;嵌入式无线接入点和无线站配置管理平台的设计与实现[D];南京航空航天大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁丁,龚克;圆极化波室内传播特性研究[J];电波科学学报;1999年03期
2 孙继平,石庆冬;矩形隧道中的列车对电磁波截止频率的影响[J];电波科学学报;2001年01期
3 张申;隧道无线电射线传输规律的研究[J];电波科学学报;2002年02期
4 孙继平,成凌飞;矩形隧道中电磁波传播模式的分析[J];电波科学学报;2005年04期
5 成凌飞;孙继平;;矩形隧道围岩电参数对电磁波传播的影响[J];电波科学学报;2007年03期
6 张会清;于洪珍;王普;高学金;任明荣;;矩形隧道中电波多径传播模型的建立及仿真[J];电波科学学报;2008年01期
7 张勇,朱祥华;宽带无线接入技术系列讲座之四——无线Mesh网络技术[J];当代通信;2005年18期
8 张磊;李小兵;胡天友;;ARM芯片S3C44B0在高精度直流开关电源设计中的应用[J];电源技术应用;2006年03期
9 魏占永,孙继平,陆俭国;隧道横截面对电磁波传播特性的影响[J];电子科技大学学报;2003年06期
10 崔建平;IP电话语音质量的测试[J];电信技术;2000年03期
【相似文献】
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1 孙世炳;《医学主题词表》的使用技巧[J];中华医学图书情报杂志;1996年01期
2 严青利,张勇;医学主题词表(MeSH)评述[J];情报杂志;2001年08期
3 程艾军;;《医学主题词表》(MeSH)及其在医学文献检索中的应用[J];首都医科大学学报(社科版);2008年00期
4 ;作者书写关键词须知[J];南京医科大学学报(自然科学版);1994年03期
5 桑须雷;;精品光网络建设策略——智能光网络的引入[J];电信工程技术与标准化;2006年11期
6 王希斌;;Boids群集动画中Mesh碰撞检测的研究与实现[J];价值工程;2010年36期
7 李载常;编写讲稿是对教材的再创造[J];中华医学图书馆杂志;1998年01期
8 管文明,樊自甫;光传送网的未来发展探讨[J];信息网络;2004年06期
9 ;标引关键词须知[J];南京医科大学学报;2000年03期
10 牟冬梅;范轶;;数字图书馆领域本体的构建与推理——以医学领域本体为例[J];图书情报工作;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李凤花;杨震;张小雪;陈沿明;;基于802.11无线mesh网络多信道算法的改进[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
2 陈增强;陈华良;刘忠信;;一种新的复杂网络加权路由策略研究[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年
3 李玉剑;杨涵新;汪秉宏;;信息处理延时情况下通讯网络中路由策略研究[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年
4 金巨亮;;辽宁联通互联网网络扁平化路由策略研究及实施[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(上册)[C];2011年
5 夏明;毛玉明;;用于无线MESH网的CCC协议及其改进[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
6 熊俊华;缪国新;;建新矿矿用多信道无线应急调度通讯系统及其应用[A];创新推动新型煤炭工业体系建设和安全健康发展——2010年湘赣皖闽苏等多省(市)煤炭学会学术交流暨湖南省煤炭科技论坛论文集[C];2010年
7 何继伟;杜雪涛;朱艳云;王丽英;;MESH网络多跳性能分析[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集(上册)[C];2009年
8 Ngoc Minh Le;Hoang Hong Nam;Trinh Minh Duc;;Implementing an AODV-Like Routing Protocol at Layer 2 for Ad.Hoc 802.11-Based Wireless Networks[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
9 张国庆;慕德俊;许钟;杨卫莉;;AODV协议一种高效的安全性改进[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 朱艳云;杜雪涛;何继伟;王丽英;;WIFI-MESH网络规划中的关键问题分析[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集(上册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报驻以色列记者 郑晓春;Mesh技术:无线通讯领域的新星[N];科技日报;2009年
2 敏华;无线Mesh:让视频监控更轻松[N];计算机世界;2010年
3 ;安捷伦IP核实现片上多信道[N];中国电子报;2002年
4 浙江 胡月芬;几种多信道无绳电话机的对码技巧[N];电子报;2000年
5 ;想BT?此“路”不通[N];电脑报;2005年
6 彭芳;青牛打造统一服务[N];中国计算机报;2004年
7 ;95105:沟通无处不在[N];通信产业报;2004年
8 杨宗会;亿阳IP CONTACT CENTER解决方案[N];中国计算机报;2002年
9 飞思卡尔半导体公司无线及移动系统部 Matt Welborn;DS-UWB:高速率应用的无线连接[N];中国电子报;2005年
10 潇潇;会诊中山大学[N];中国电脑教育报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小龙;矿井无线Mesh网络关键技术及应用[D];中国矿业大学;2011年
2 李保罡;基于多速率和认知的无线Mesh网络关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
3 赵传强;基于机会路由与多路径路由的无线Mesh网络关键技术研究[D];北京邮电大学;2010年
4 杨凯;无线Mesh网络高性能路由协议研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 沈强;无线Mesh网络跨层协同设计研究[D];西南交通大学;2009年
6 黄书强;无线Mesh网络容量优化模型及算法研究[D];华南理工大学;2010年
7 赵海涛;无线多媒体Mesh网络中QoS保障跨层优化关键技术研究[D];南京邮电大学;2011年
8 黄鑫;多射频多信道无线Mesh网络的资源管理关键技术研究[D];华南理工大学;2011年
9 李可维;基于网络效用最大化的无线Mesh网跨层优化算法研究[D];华中科技大学;2010年
10 胡宁;基于协同的域间路由管理技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙暖;无线Mesh网络中多信道树形路由算法[D];暨南大学;2011年
2 邓力;无线Mesh网络多信道MAC协议的研究[D];武汉理工大学;2010年
3 蒋杭州;多信道无线mesh网中的信道分配与路由算法研究[D];华南理工大学;2010年
4 晋晶;多射频多信道无线Mesh网络的跨层设计[D];北京邮电大学;2010年
5 罗正正;无线Mesh网络多信道MAC机制的研究[D];湖南大学;2010年
6 邱振谋;多接口多信道无线Mesh网络中的信道分配研究[D];暨南大学;2011年
7 林道伟;基于网络编码的无线mesh网络机会路由研究与实现[D];北京邮电大学;2010年
8 李鹤松;无线Mesh网络多信道MAC协议研究[D];电子科技大学;2010年
9 申冬冬;多射频多信道无线Mesh网络中的信道分配[D];华南理工大学;2010年
10 何鲜宗;无线Mesh网络机会路由安全性研究[D];中国科学技术大学;2011年
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