井下视频监控系统容量问题分析

针对基于无线Mesh网络的井下视频监控系统采用多跳传输技术导致系统容量降低、信号带宽下降等问题,提出在无线Mesh网络中采用多输入多输出技术来提高系统容量,并对多输入多输出系统的容量进行了分析和仿真验证。Matlab仿真结果表明,多输入多输出技术可以在不增加带宽的情况下有效地提高系统容量,解决了井下视频多跳传输过程中带宽下降的问题,从而提高了井下视频实时传输质量。     

一种新型煤矿井下无线通信系统研究

针对应急救援常用的救灾通信电话存在通信链路建立时间长、通话质量差、不能实时在线等问题,提出了一种基于Mesh多跳和跳频扩谱技术的煤矿井下无线通信系统的设计方案。采用骨干路由节点和中继路由节点相互配合构建Mesh多跳的基础结构,同时采用多射频多通道技术来提高多跳子系统的容量、多跳次数及覆盖范围;针对跳频扩谱通信链路中需要解决多频天线技术和异频无线路由技术的问题,采用改进型最小费用路由算法来确保在灾变后煤矿井下不确定性因素增强的情况下,无线传输选择最优路由链路。测试结果表明,该系统能够实时准确地将井下信息传送到地面救援指挥中心,且能够实现地面救援指挥中心与井下救护队员的直接对话和通信指挥,提升了应急救援能力。     

矿井WMN多媒体应急通信系统多跳传输性能改进

由于矿井无线Mesh网络（WMN）多媒体应急通信系统的多跳传输存在基准带宽较低、多跳传输带宽衰减率较大的问题,对其多跳传输性能进行改进。提出了一种矿井WMN多媒体应急通信系统骨干传输链路的网络结构,并建立了其传输模型,研究了对其传输性能产生影响的主要因素。提出了基于802.11n的多跳Mesh骨干传输网络的多模Mesh节点结构,解决了矿井WMN多媒体应急通信系统多跳传输的两个难题。实验结果表明其具有超过165Mbps的基准带宽,并且在60Mbps的限速应用环境下,每跳的带宽衰减小于1%,基本满足了矿井多媒体业务传输的应用需求。     

无线Mesh网络中的P2P流媒体性能评估

通过搭建基于无线Mesh网络的P2P流媒体点播测试平台,对影响无线Mesh网络中P2P流媒体性能的流媒体编解码方式、编码速率、数据转发路径的选择和跳数四个因素进行了测试。实验结果表明,采用H.264编解码标准更适合无线Mesh网络中流媒体的传输;编码速率必须不大于网络连接速率才能获得高视频质量;P2P技术可以抵抗10%的丢包对视频质量的影响,比采用非P2P技术在视频的前1 000帧视频质量平均高出3 dB;由于P2P技术带来的流间干扰的影响使得1 000帧以后视频质量下降了6 dB,严重影响了流媒体性能;无线Mesh网络的传输能力随着跳数的增加而减弱,但是流媒体质量并未随着跳数的增加而降低。     

无线应急通信网中基于带宽约束的QoS路由协议*

针对日益频发的自然灾害和突发性紧急事件,采用易于快速配置的无线Mesh网络构建应急通信系统是一种可行的技术方案,但救援现场复杂的通信环境对系统的容量、可靠性、QoS等都提出了更高要求。而单信道网络中存在严重的流内和流间干扰,导致系统容量下降,甚至无法提供足够的带宽资源来满足救援现场对可靠传输救援信息的通信需求。提出采用多接口多信道技术来提高系统容量,并以DSR协议为基础,引入改进一种基于带宽估计的QoS路由机制,设计一种应急多接口多信道QoS路由协议——EM2QDSR。在路由判据设计中,充分考虑链路质量、     

无线Mesh技术在煤矿井下应急通信系统中的应用

介绍了无线Mesh技术的特点,提出了一种基于Mesh技术的煤矿井下应急通信系统的组网方案及主要设备,分析了该系统优化的关键技术。该系统具有较强的扩展性和自适应性,利用Mesh路由器对系统网络进行分段及多频处理,提高了传输带宽和信息吞吐量。     

交通干线无线宽带覆盖网络传输性能研究

对交通干线无线宽带覆盖网络骨干链路的传输性能进行研究,建立了WMN骨干链路的传输模型,研究了对其多跳传输性能产生影响的主要因素。针对WMN骨干链路多跳传输带宽急剧下降和无线骨干链路的带宽瓶颈等两个多跳传输难题,提出了基于802.11n的多模Mesh节点结构,实现了其原型系统。实验结果表明其具有超过165Mb/s的基准带宽,在60Mb/s的限速应用环境下,每跳的带宽衰减小于1%,满足了地面无线网络覆盖的需求。     

基于无线 Mesh 网络的井下骨干链路的带宽问题研究

随着我国通信技术的不断发展,为了在井下掘进、采面等过程中实现实时全面稳定、高可靠以及高性能的通讯,避免在发生事故时,因线缆损坏导致通信中断,在考虑容量带宽和网络冗余、井下施工和维护,以及电源冗余等问题后,将利用无线 Mesh 网络作宽带移动通信技术来解决井下通讯难题,因此,论文通过简要介绍无线 Mesh 网络,针对基于无线Mesh 网络的井下骨干网络拓扑结构,对井下骨干链路性能做出了详细分析。     

基于忙音多址的多信道无线Mesh网的MAC协议

无线Mesh网（WMN）是一种新型宽带无线接入技术,选择适当的MAC子层规范,根据网络业务特征有效地配置信道资源,可以提高Mesh网的无线资源使用效率以及系统传输性能。而现有的无线Mesh网络基本上是采用单信道MAC协议,不能满足日益俱增的用户需求,限制了整个网络的数据传输速率与网络容量。文中基于忙音多址访问的设计思想,结合无线Mesh网络的特点,提出了一种无线Mesh网MAC协议MCBTMA（Multi-Channel Busy Tone Multiple Access）。MCBTMA通过构建多个忙信号控制信道和多个数据信道,在MAC层进行多信道调度,使无线Mesh网络在吞吐量和时延方面性能有显著提高。     

基于忙音多址的多信道无线Mesh网的MAC协议

无线Mesh网(WMN)是一种新犁宽带无线接入技术,选择适当的MAC子层规范,根据网络业务特征有效地配置信道资源,可以提高Mesh网的无线资源使用效率以及系统传输性能.而现有的无线Mesh网络基本上是采用单信道MAC协议,不能满足日益俱增的用户需求,限制了整个网络的数据传输速率与网络容量.文中基于忙音多址访问的设计思想,结合无线Mesh网络的特点,提出了一种无线Mesh网MAC协议MCBTMA(Multi-Channel Busy Tone Multiple Access).MCBTMA通过构建多个忙信号控制信道和多个数据信道,在MAC层进行多信道调度,使无线Mesh网络在吞吐量和时延方面性能有显著提高.     

面向MIMO多跳无线网络的多用户视频传输优化方法

MIMO(multi-input multi-output)作为一种有效提高无线信道可靠性和带宽的新兴技术,已在无线网络中得到广泛应用.但是,如何利用MIMO在多跳无线网络中为多用户提供高质量视频服务,尚未得到广泛关注.多跳无线链路之间的共信道干扰是需要解决的关键问题.提出一种面向多跳无线网络的多用户视频传输方法,利用链路选择、MIMO的空间复用和空间分集等特点,减少链路间的共信道干扰,最大化多用户的平均视频传输质量.通过对链路选择和天线分组进行建模,将上述传输策略抽象成一个最优化问题,该问题是一个NP-hard问题.为了降低求解复杂度,引入遗传算法来求解链路选择问题.该算法采用基因遗传“优胜劣汰”的特性,在保证性能的同时,大幅度降低了求解复杂度.另外,由于遗传算法中每条“染色体”的“优劣”与天线分组策略有关,因此结合可伸缩视频的失真模型,将天线分组问题转化为一个标准的0/1背包问题,并在搜索时采用深度优先和分支限界技术,进一步降低算法复杂度.实验结果表明,所提出的链路选择算法和天线分组算法均能显著提高用户接收视频的质量.     

矿井广播系统及其在煤矿应急通信中的应用探讨

介绍了矿井广播系统的发展历程和基于IP技术的矿井广播系统、基于CAN总线的矿井广播系统和基于无线Mesh网络的矿井广播系统的研究现状,分析了3种广播系统的特点:基于IP技术的矿井广播系统实现了从地面调度室向井下工作面可靠而快速地下达紧急通知,但是光缆主要铺设在大巷中,网络覆盖率低,并且使用IP广播需要大量IP空间,而矿井环境复杂,设备布设困难,不易接收信号,抗灾变能力差;基于CAN总线的矿井广播系统具有传输距离远、通信速率快、通信方式灵活、传输稳定等优点,但由于各节点不平等共享总线带宽,会出现多个节点同时竞争总线的情况,影响通信的稳定性和实时性;无线Mesh网络具有可靠性高、覆盖范围广、组网灵活等优点,但由于无线Mesh的多跳机制,随着无线Mesh网络规模的扩大,跳接越来越多,积累的总延迟也越大。指出随着煤炭行业转型升级,煤矿安全生产技术的不断完善,矿井广播系统将朝着提高抗灾变能力、功能多元化、系统智能化和多系统融合化的方向发展;从安全监测、调度指挥、信息传输3个方面总结了矿井广播系统在煤矿应急通信中的应用前景,指出矿井广播系统与人员定位系统结合是未来煤矿调度指挥的典型模式,有线和无线路由自适应功能将极大地提升应急通信系统的抗灾变能力和可靠性。     

User density sensitive P2P streaming in wireless mesh networks

Link rate allocation is very important for supporting high video playback rate in Peer-to-Peer video streaming. Although many studies can be found on resource allocation in P2P streaming in wired networks, very few studies have studied the problem in wireless networks, especially in Wireless multi-hop Mesh Networks (WMNs), which is still challenging. To maximize the users’ satisfaction of P2P streaming in WMNs, this paper focuses on link rate allocation problem and proposes a fully distributed algorithm to efficiently utilize the upload and download bandwidth of wireless mesh nodes. We first build an efficient P2P streaming system based on the experimental results from real deployment of our wireless mesh testbed. Then we design an efficient distributed algorithm based on the solution to a linear optimization model, which optimizes towards a user-density-related objective to decide the best streaming rates among peers. Our scheme is resilient to network dynamics that is characteristic in wireless multi-hop peer-to-peer networks. The simulation experiments demonstrate the significant performance enhancement by using the proposed rate allocation algorithm in WMNs.     

节点传输半径对无线自组织网络容量的影响分析*

在共享无线信道的多跳无线自组织网络中,节点传输半径的大小直接影响节点的一跳吞吐量和业务流传输的中继所需跳数,从而影响网络容量。在网络业务类型一致的条件下,通过数学模型分析和仿真实验,考察了网络容量与节点传输半径、业务流传输的路径长度以及网络节点数量之间的关系,其分析结果有助于优化无线网络的组网结构。     

无人机巡检系统中高频效的混合波束赋形方法

随着智能电网的发展,无人机巡检输电线路应用越来越广泛.为了有效实施输电线路故障定位和类型判断,要求无人机回传视频图像的分辨率越高越好.在带宽有限的条件下,需要尽可能提高无人机回传通信链路的频谱效率,以满足高分辨率视频图像对传输速率的需求.提出基于Mesh网络的视频图像回传通信方法.通过在杆塔上部署无线接入节点并构建Me...     

DFA:基于 802. 11的无线网络动态帧分片与聚集方案 *

提出了一种适用于基于 IEEE 802. 11的无线网络的动态帧分片与聚集方案。该方案依据实时的信噪比信息来判断链路误码率 ,利用分片和聚集操作动态调整发送帧的长度 ,从而减少误码重传的发生。模拟实验证明 ,该方案能够有效提高 WLAN以及无线 Mesh网络为代表的基于 802. 11的无线单跳以及多跳网络的传输性能。     

DFA：基于802.11的无线网络动态帧分片与聚集方案

提出了一种适用于基于IEEE 802.11的无线网络的动态帧分片与聚集方案。该方案依据实时的信噪比信息来判断链路误码率,利用分片和聚集操作动态调整发送帧的长度,从而减少误码重传的发生。模拟实验证明,该方案能够有效提高WLAN以及无线Mesh网络为代表的基于802.11的无线单跳以及多跳网络的传输性能。