鐵路干線移動互聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署與流控關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-02-16 23:15
【摘要】:摘要:隨著我國高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)及移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速普及,迫切需要為車載快速移動環(huán)境下的用戶提供更好的移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),但目前尚有諸多挑戰(zhàn)性問題,如:地面無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)、車-地寬帶互聯(lián)機(jī)制、車-地互聯(lián)流量管理以及車載移動互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)的智能化管理等。為此,論文開展了如下研究: 通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的深入比較分析,論文設(shè)計了一種基于集中接入模式的四層車載移動互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),并確定了論文待研究的六個關(guān)鍵技術(shù)問題。 為實現(xiàn)對鐵路交通干線沿線合理的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋,論文提出了基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和3G/LTE/4G的地面無線專網(wǎng)建網(wǎng)策略,從而以較優(yōu)的投資成本實現(xiàn)鐵路交通干線沿線的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋,并獲得較好的傳輸性能。在實際網(wǎng)絡(luò)部署中,可采用P層榕樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以提高實施的可行性。 針對無線Mesh網(wǎng)絡(luò)存在的多跳傳輸帶寬急劇下降且傳輸時延快速增長的難題,論文建立了多跳無線Mesh網(wǎng)絡(luò)骨干鏈路傳輸模型,對影響其傳輸性能的關(guān)鍵因素進(jìn)行了深入研究,并設(shè)計了多模Mesh節(jié)點結(jié)構(gòu)和正交頻道分配方案。在此基礎(chǔ)上,論文研發(fā)了基于IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)和B.A.T.M.A.N. adv路由協(xié)議的無線Mesh路由器原型系統(tǒng),實驗結(jié)果表明其單跳傳輸基帶寬大于140Mbps,經(jīng)過八跳傳輸后的帶寬仍大于60Mbps,且傳輸時延較小 為實現(xiàn)車載通信網(wǎng)關(guān)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的垂直切換,論文基于效用函數(shù)設(shè)計了異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)垂直切換策略HWNHS,通過系統(tǒng)延遲容忍系數(shù)對傳輸鏈路進(jìn)行靈活地選擇,以實現(xiàn)最優(yōu)的傳輸性能和最大的傳輸收益。 由于車載移動互聯(lián)網(wǎng)用戶的快速移動特性,論文設(shè)計了快速無線Mesh網(wǎng)絡(luò)切換算法FWMNSA。通過對其切換性能進(jìn)行仿真研究,結(jié)果表明車載通信網(wǎng)關(guān)的移動速度、掃描時間間隔以及接入信道數(shù)將影響其切換成功的概率。同時,論文針對車-地互聯(lián)的應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計了區(qū)內(nèi)快速切換策略FSSFA以及車載通信網(wǎng)關(guān)的原型系統(tǒng),實驗結(jié)果表明,采用FWMNSA的車載通信網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)Mesh節(jié)點間的快速切換,通過FSSFA策略,將使車載通信網(wǎng)關(guān)在Mesh節(jié)點間進(jìn)行快速切換的傳輸時延降低至600-700ms,從而實現(xiàn)了車載通信網(wǎng)關(guān)在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的快速、無縫水平切換。 為優(yōu)化車-地寬帶互聯(lián)Internet流量的傳輸,提高用戶的使用體驗,論文基于ON/OFF模型和疊加模型建立了適合車-地寬帶互聯(lián)Internet流量的數(shù)學(xué)分析模型,并對車-地互聯(lián)Internet流量的特性進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了代理服務(wù)器的預(yù)取訪問算法PAA,仿真和實驗結(jié)果表明其能夠明顯提升車-地寬帶互聯(lián)鏈路在高負(fù)載情況下的承載能力。 為實現(xiàn)對長距離、大規(guī)模的地面覆蓋無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的智能化管理,論文建立了Mesh節(jié)點故障預(yù)測處理策略NFPPS,實現(xiàn)了對節(jié)點的鏈路通信質(zhì)量、節(jié)點負(fù)載的自動感知,縮短了Mesh節(jié)點發(fā)生故障時網(wǎng)絡(luò)重新收斂的時間,從而增強了網(wǎng)絡(luò)的健壯性。在此基礎(chǔ)上,本文開發(fā)了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的本地管理平臺和集中云管理平臺,實現(xiàn)了對無線Mesh網(wǎng)絡(luò)及Mesh節(jié)點實時、在線的智能監(jiān)控與管理。圖62幅,表30個,參考文獻(xiàn)190篇。
【圖文】:
地訪問互聯(lián)網(wǎng)。同時,移動互聯(lián)網(wǎng)也通過應(yīng)用服務(wù)與用戶終端的移動、定位等特性的結(jié)合,產(chǎn)生了新型的適合移動環(huán)境的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)(如圖1-1所示),為用戶提供實時在線或位置相關(guān)等類型的應(yīng)用服務(wù)[3’7],,如LBS (Location BasedService,基于位置的服務(wù))、微博、微信等。移動力:聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)「:‘ 杜 i 丨丨J瓜務(wù).LfcJS歐;對每 i J網(wǎng)絡(luò)能力聚合 ft數(shù)據(jù)聚合 \產(chǎn)二;>^ 應(yīng)用聚合移動通信網(wǎng)絡(luò)能力 互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力用戶信簏動網(wǎng)絡(luò)能$ 1 互聯(lián)兩孩術(shù)互聯(lián)網(wǎng)信息/應(yīng)用? ^ ?終端測量報告 1* :: .?內(nèi)容信息::? ^f;. ?網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán) r :?.視頻/圖片? l?mm 定位能力 4 Ajax :^> ?地圖數(shù)據(jù)?迎務(wù)訂_息 !? Widgets 5^7.7”z1欠件自: ? Push通信 < ^ xaa , ?、<開放API? SSS ^Sna ?短消息 i ?博1播客d ?商
本文編號:2580237
【圖文】:
地訪問互聯(lián)網(wǎng)。同時,移動互聯(lián)網(wǎng)也通過應(yīng)用服務(wù)與用戶終端的移動、定位等特性的結(jié)合,產(chǎn)生了新型的適合移動環(huán)境的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)(如圖1-1所示),為用戶提供實時在線或位置相關(guān)等類型的應(yīng)用服務(wù)[3’7],,如LBS (Location BasedService,基于位置的服務(wù))、微博、微信等。移動力:聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)「:‘ 杜 i 丨丨J瓜務(wù).LfcJS歐;對每 i J網(wǎng)絡(luò)能力聚合 ft數(shù)據(jù)聚合 \產(chǎn)二;>^ 應(yīng)用聚合移動通信網(wǎng)絡(luò)能力 互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力用戶信簏動網(wǎng)絡(luò)能$ 1 互聯(lián)兩孩術(shù)互聯(lián)網(wǎng)信息/應(yīng)用? ^ ?終端測量報告 1* :: .?內(nèi)容信息::? ^f;. ?網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán) r :?.視頻/圖片? l?mm 定位能力 4 Ajax :^> ?地圖數(shù)據(jù)?迎務(wù)訂_息 !? Widgets 5^7.7”z1欠件自: ? Push通信 < ^ xaa , ?、<開放API? SSS ^Sna ?短消息 i ?博1播客d ?商
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