【摘要】：我國礦山煤炭事故多發(fā)造成較大的生命財(cái)產(chǎn)損失和嚴(yán)重的社會影響,礦井機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)的研發(fā)和運(yùn)行能夠減少這些事故的發(fā)生；同時(shí),礦井機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)的使用能夠減少礦井下面工作人員的數(shù)量,因此可以減少因礦井事故引發(fā)的傷亡人數(shù),具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。要實(shí)現(xiàn)礦井機(jī)車無人駕駛系統(tǒng),需要建立機(jī)車軌旁通信網(wǎng)絡(luò),以支持車地通信。礦井機(jī)車軌旁通信網(wǎng)絡(luò)可利用基于IEEE802.11無線局域網(wǎng)構(gòu)建,由于網(wǎng)絡(luò)中的AP覆蓋范圍有限,機(jī)車移動過程中會產(chǎn)生AP切換問題。通過對IEEE 802.11協(xié)議的分析和研究,AP的切換包括掃描階段、認(rèn)證階段及重關(guān)聯(lián)階段三個(gè)部分,掃描階段時(shí)延占據(jù)總時(shí)延的90%以上,因此降低掃描階段的時(shí)延是減少切換時(shí)延和保證系統(tǒng)通信可靠性的關(guān)鍵。針對無線局域網(wǎng)中車載移動節(jié)點(diǎn)在移動過程中造成的切換時(shí)延問題本文提出了兩種切換機(jī)制：基于信標(biāo)同步和信道預(yù)測的井下無線網(wǎng)絡(luò)切換機(jī)制和基于多站點(diǎn)信息共享的井下WLAN切換機(jī)制。前者建立了井下IEEE802.11無線網(wǎng)絡(luò)模型,通過被動同步監(jiān)聽AP信標(biāo)幀和維護(hù)AP鄰接鏈表的方法減少切換時(shí)延。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該機(jī)制能夠?qū)⑶袚Q時(shí)延降到實(shí)時(shí)通訊系統(tǒng)的要求,對比傳統(tǒng)硬切換機(jī)制可降低切換時(shí)延達(dá)70%以上,降低切換時(shí)延到40ms內(nèi)。為了減小礦井巷道內(nèi)無線信號多徑干擾的影響,后者改進(jìn)了軌旁網(wǎng)絡(luò)模型,采用定向天線發(fā)射無線信號來減少干擾,同樣大小功率,采用定向天線的AP的信號覆蓋范圍要大一些,同時(shí)增加AP布設(shè)密度保障單個(gè)AP出現(xiàn)故障時(shí)通信不中斷；由于同一軌道上可能同時(shí)有多輛機(jī)車在工作,所以提出多站點(diǎn)信息共享機(jī)制,前車將切換信息共享給后車,后車避免重復(fù)性信道掃描,從而減少切換時(shí)延。
【圖文】：

圖２．邋１無線局域網(wǎng)的構(gòu)成逡逑Ｆｉ２．１邋Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃ山ｒｅ邋ｏｆ邋ＷＬＡＮ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋出巨Ｅ邋８０２．１１逡逑

合肥工業(yè)大學(xué)碩±學(xué)位論文逡逑基于W'ＥＥ邋８０２．１１協(xié)議的ＷＬＡＮ構(gòu)成如圖２．１所示，，包括無線接入點(diǎn)（ＡＰ）、移逡逑動節(jié)點(diǎn)（Ｍｏｂｉｌｅ邋Ｎｏｄｅ，邋ＭＮ）、無線傳輸媒介（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ邋Ｍｅｄｉａ，邋ＷＭ巧日分布式系統(tǒng)逡逑（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋Ｓｙｓｔｅｍ，邋ＤＳ）口７－２刊。逡逑無線接入點(diǎn)ＡＰ：邋ＡＰ的功能類似于基站，是ＷＬＡＮ重要組成部分。一個(gè)ＷＬＡＮ逡逑至少要有一個(gè)ＡＰ，所有移動節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)都要通過ＡＰ。ＡＰ及與其關(guān)聯(lián)的移動節(jié)點(diǎn)構(gòu)逡逑成一個(gè)基本服務(wù)集（Ｂａｓｉｃ邋Ｓｅｒｖｉｃｅ邋Ｓｅｔ，邋ＢＳＳ），例如ＡＰＩ與ＭＮ１、ＭＮ２構(gòu)成一個(gè)基逡逑本服務(wù)集ＢＳＳ１。逡逑移動節(jié)點(diǎn)ＭＮ：邋ＭＮ也可叫做移動站點(diǎn)或者移動客戶端，是ＷＬＡＮ的基本逡逑組成單元，通常是具有無線網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算機(jī)設(shè)備，例如智能手機(jī)和筆記本電腦。逡逑通常情況下ＭＮ是可移動的
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD655

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張友能;洪炎;黃文全;丁莉;;基于WLAN的無線通信異步快速切換機(jī)制研究[J];安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

相關(guān)會議論文 前1條

1 程靜遠(yuǎn);;TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)間切換機(jī)制與實(shí)施策略研究[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 中國電子科技集團(tuán)公司第七研究所教授級高級工程師 李進(jìn)良;TD應(yīng)以10城市為根據(jù)地實(shí)施融合組網(wǎng)[N];中國電子報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馬文靜;下一代無線網(wǎng)絡(luò)安全及切換機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 湯凌;移動IP微移動切換機(jī)制的研究[D];電子科技大學(xué);2007年

2 楊崇哲;支持高移動性的增強(qiáng)型切換機(jī)制設(shè)計(jì)[D];西南交通大學(xué);2011年

3 徐世萍;無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中具有預(yù)切換機(jī)制的垂直切換算法研究[D];吉林大學(xué);2011年

4 張巍巍;基于802.16接入網(wǎng)絡(luò)的端到端切換機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2008年

5 董寶軍;無線網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的多中繼協(xié)作切換機(jī)制的研究[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

6 王洋;3G移動通信系統(tǒng)移動IP技術(shù)切換機(jī)制的研究[D];吉林大學(xué);2014年

7 劉宇;蜂窩中繼網(wǎng)絡(luò)的切換機(jī)制研究[D];重慶郵電大學(xué);2010年

8 毛_捩

本文編號：2555519