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。     

一种树形拓扑的无线Mesh网络路由协议

研究和分析无线Mesh网络路由协议及其特点,提出无线Mesh网络路由协议设计原则。遵循这些原则,充分利用Mesh网络全相连的优点构建出树形逻辑拓扑结构,该拓扑结构能满足无线Mesh网络业务特点的要求。在该拓扑树基础上设计一种基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议(TTRP),该协议采用无开销的源地址学习方式构建路由相关表项,提高了TTRP路由协议的健壮性和网络的抗毁性。     

基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议研究

研究和分析了无线Mesh网络路由协议及其特点,提出了无线Mesh网络路由协议设计原则.遵循这些原则,充分利用Mesh网络全相连的优点构建出树形逻辑拓扑结构,该拓扑结构能满足无线Mesh网络业务特点的要求.在该拓扑树基础上设计了一种基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议(TTRP),该协议采用无开销的源地址学习方式构建路由相关表项,快速链路切换和路由重定向机制大大提高了TTRP路由协议的健壮性和网络的抗毁性.网络仿真结果表明了该路由协议的可行性.     

基于Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计研究

针对矿井应急通信系统存在的呼吸器影响语音清晰度、缺少视频信息、缺少环境参数监测和传输功能等问题,提出了一种基于无线Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计方案,简要介绍了无线Mesh的基本原理及结构,给出了矿井应急救灾通信系统的组网方式、整体架构和主要设备的设计方案,详细阐述了网络服务质量的保证、无线Mesh网络的动态路由选择、业务准入与控制和音视频流无缝移动传输等关键技术难题及解决办法。实际应用表明,该系统能同时实现井上指挥中心、井下指挥中心和井下救护人员之间的语音和视频通信功能,并能在井上和井下指挥中心实时显示救灾现场的环境参数。     

Ad Hoc网络应用于煤矿应急救援通信的研究

分析了煤矿应急救援的特点和Ad Hoc网络的特点,提出了一种基于Ad Hoc网络的井下应急救援无线通信系统的模型及需要解决的关键技术问题。该系统采用IEEE 802.11 DCF协议作为Ad Hoc网络MAC层协议,可实现煤矿井下救灾现场实时环境参数、视频、语音的传输功能。     

煤矿井下ZigBee无线传感器网络路由协议的研究

文章介绍了无线传感器网络的发展及其特点,在分析比较了目前流行的几种无线传感器网络路由协议的基础上,结合煤矿井下掘进工作面的特点和需求,提出了一种适用于掘进工作面的网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络的路由算法,并从路由建立、路由维护、路由恢复等方面进行了详细描述。该路由算法对其它具有ZigBee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。     

基于负载平衡的分层无线Mesh网络路由协议*

移动互连和多媒体业务要求无线网络具备高吞吐量和高移动性,对路由协议提出了更高的要求。针对无线Mesh网络分层结构和节点拥塞问题,提出一种基于负载平衡的分层无线Mesh网络路由协议。该路由协议在不同分层使用不同的路由算法,将负载作为最优路由的建立和选择判据,不同于传统的“先拥塞、后处理”解决思路,从源头上防止节点拥塞,从而提高网络的性能。仿真测试结果表明,该路由协议能更好地适应无线Mesh网络的分层结构,对于高移动性无线Mesh网络能获得较高的性能提升。     

无线Mesh网络组播路由协议

组播服务是无线Mesh网络面向实际应用的一种重要服务,网络层组播路由协议则是服务实现的核心支撑协议.无线Mesh网络独有的结构特征、性能要求以及多射频、多信道和多速率的引入使得许多传统组播路由协议无法直接进行应用,近几年来,已有不少针对特定无线Mesh网络的组播路由协议相继提出.归纳总结了协议的设计目标、原则和分类方法;阐述了各类典型协议的主要机制,并就这些协议的技术特点和性能差异进行了详细比较;最后结合无线Mesh网络的发展趋势和协议面向实际混合业务环境的实用化目标分析了多射频、多信道以及多速率对组播路由的影响,指出了基于实测环境和实际业务需求建立组播路由跨层优化模型与具体优化机制的重要性.     

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。     

无线Mesh技术在煤矿工作面通信系统中的应用

针对现有煤矿有线、无线通信系统难以在工作面应用的问题,提出了一种基于无线Mesh技术的煤矿工作面通信系统设计方案,主要介绍了该系统的结构、无线Mesh基站的设计及系统功能指标等。该系统带宽高,路由更新时间不大于10s,无线覆盖距离不小于1km,并可接入井下工业以太网,实现对矿井工作面的无线网络覆盖。     

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。     

无线Mesh网络中的路由分析与设计

由于无线Mesh网络拓扑结构的动态变化以及无线信道的不稳定性,如何设计无线Mesh网络的路由协议成为决定其性能的关键因素之一。文中主要研究与分析了Mesh网络现有的几种典型的三层路由协议（DSDV和AODV）,并针对三层路由的Qos较大受限于网络拓扑结构变化的缺陷与不足,提出了一种基于二层路由的网络模型,将数据包的转发以及通信链路的建立和维护放到Mac层完成。模拟仿真测试表明,二层路由对数据包转发的效率有较大的改进,同时也有效地减少了路由开销和端到端的时延。     

智能矿工装备系统的研究

针对目前煤矿普遍存在井下人员无法全面了解周围环境状况、安检人员缺少技术支撑装备、管理人员无法全面了解安全生产状况、应急救灾时缺少移动指挥信息装备等问题,提出了一种智能矿工装备系统的总体设计方案,介绍了该系统中的多环境参数采集器、手持智能终端、智能主机、无线基站等主要设备的功能及设计要求;指出该系统的关键技术和设计难点为井下移动环境场多参数感知、井下人体生命体征感知、灾变情况下井下移动无线自组网技术、矿井多系统信息融合与交互以及装备功耗、体积和重量,并针对这些问题提出了相应的解决方案;阐述了该系统在矿井日常管理、井下安检及井下应急救援指挥中的应用模式。     

无线Mesh网中一种基于MPR当选频度的OLSR扩展路由协议

在研究无线Mesh网拓扑结构和业务模式的基础上,深度剖析适合其特性的路由协议类型,得出先验式的逐跳路由最适合无线Mesh网的结论.在此基础上,以典型的先验式逐跳路由协议OLSR(Optimized Link State Routing)为原型,对其中的邻居表结构和MPR(Multipoint Relay)选择算法进行了改进,通过引入"MPR当选频度"的概念,克服了OLSR协议在无线Mesh网环境中资源利用不充分的缺陷.仿真实验的结果也验证了所提出的EOLSR协议对网络性能确实有较大程度的提升,能够在基本不增加协议开销的前提下,有效地增加网络吞吐量,降低端到端的平均延时.     

基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统设计

文章介绍了基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统的结构组成、适用于煤矿井巷环境的ZigBee无线传感器网络拓扑结构及网络节点的构成、软硬件设计等。凭借基于ZigBee技术的无线传感器网络节点可移动、组网快速简单、成本低、网络易维护等特点,该监测系统有着很大的推广应用价值。     

MESH网络技术在消防应急通信中的应用

MESH语音对讲系统采用Mesh网络技术,实现了与消防350MHz无线通信系统的互联互通,有效解决了地下建筑、隧道等内部与外部的语音通信问题,为消防部队参与灭火抢险救援任务提供应急通信保障。