【摘要】：煤礦井下頻繁的微震活動(dòng)、人為因素以及傳感器節(jié)點(diǎn)能量不足等會(huì)影響通信節(jié)點(diǎn)的正常工作,進(jìn)而導(dǎo)致無線通信網(wǎng)絡(luò)中完整的鏈路發(fā)生中斷形成區(qū)域性或者局部性連通。本文針對部署在巷道和工作面的普通傳感器節(jié)點(diǎn)或者簇首節(jié)點(diǎn)與巷道中的無線接入點(diǎn)出現(xiàn)區(qū)域性連通的問題,提出了通過攜帶通信裝置的人和機(jī)車來中繼轉(zhuǎn)發(fā)消息的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)通信方法。本文主要研究了煤礦井下機(jī)會(huì)路由問題,包括以下內(nèi)容:(1)結(jié)合井下人員和機(jī)車的移動(dòng)特點(diǎn),提出了煤礦井下機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型和基于多擺渡節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)方式。其中,傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生消息,不參與路由,人和機(jī)車作為擺渡節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)消息的轉(zhuǎn)發(fā)。該組網(wǎng)方式是設(shè)計(jì)井下機(jī)會(huì)路由的基礎(chǔ)。(2)針對在煤礦井下擺渡節(jié)點(diǎn)密集區(qū)域中,噴射聚焦路由(Spray and Focus,SAF)不能有效的散發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)令牌的問題,提出一種基于節(jié)點(diǎn)活躍度的消息冗余擺渡路由算法(Message Redundancy and Ferrying Based on Node Activeness,MRFBNA)。該算法選擇節(jié)點(diǎn)活躍度作為轉(zhuǎn)發(fā)指標(biāo),并根據(jù)節(jié)點(diǎn)活躍度分配轉(zhuǎn)發(fā)令牌。仿真分析表明,在擺渡節(jié)點(diǎn)數(shù)量和緩存大小變化的情況下,MRFBNA算法的性能優(yōu)于傳染路由Epidemic、噴射等待路由(Spray and Wait,SAW)和Spray and Focus路由。(3)根據(jù)煤礦井下擺渡節(jié)點(diǎn)相遇的特點(diǎn),提出了一種基于傳遞預(yù)測概率的消息冗余擺渡路由算法(Message Redundancy and Ferrying Based on Delivery Predictability,MRFBDP),并針對MRFBDP路由算法提出了基于轉(zhuǎn)發(fā)令牌的緩存管理策略(Scheduling Policy Based on Forward Token,SPFT)。該算法根據(jù)擺渡節(jié)點(diǎn)相遇和消息傳輸?shù)奶攸c(diǎn),選取傳遞預(yù)測概率作為轉(zhuǎn)發(fā)指標(biāo),將鏈路的連接間斷性融入轉(zhuǎn)發(fā)指標(biāo)的更新過程中,并在算法中加入消息冗余控制機(jī)制以及SPFT和基于傳遞預(yù)測概率的緩存管理策略。仿真表明,擺渡節(jié)點(diǎn)數(shù)量變化時(shí),MRFBDP算法的性能優(yōu)于MRFBNA算法;擺渡節(jié)點(diǎn)緩存變化時(shí),MRFBDP算法的平均延遲時(shí)間高于MRFBNA算法,但傳輸成功率和開銷比例均有所提升。在煤礦井下機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中MRFBNA算法和MRFBDP算法比經(jīng)典算法適用性更強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD655

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本文編號：2558022