一种基于Mesh网络的专用铁路运输调度系统

运用Mesh网络技术,采用分层设计和模块化设计相结合的方法,建立一种可以覆盖某专用铁路的运输调度系统。系统采用终端用户设计,包括系统维护终端、调度终端、值班员终端和交接口终端4个模块,涵盖企业所有业务环节,为专用铁路运输部门的调度指挥、货运管理、计划管理等业务提供信息管理平台,实现行车指挥无声化、运行管理自动化和运输调整智能化,以提高生产效率。     

一种基于榕树型拓扑的铁路无线Mesh网络结构

旅客列车Internet应用的需求日趋强烈,而铁路沿线的无线宽带覆盖是实现旅客列车Internet应用的必要条件,也是当前的研究热点。基于这个研究方向,本文提出榕树型拓扑、多跳无线链、节点失效危险度、破坏因子等概念。设计榕树型拓扑的动态最小生成树算法,在此基础上,探讨了榕树型拓扑的网络健壮性;然后基于榕树型拓扑设计一种多出口总线的铁路无线Mesh网络结构和多模Mesh节点结构,设计了微蜂窝部署方案和混合频道复用方案,并就其传输延迟和传输带宽进行探讨和分析;最后基于本文提出的方法,对一段300km长的铁路线进行实例部署规划。理论分析和实例部署规划表明,榕树型拓扑具有较低的传输延迟、较高的传输带宽和较强的网络健壮性,符合铁路无线宽带覆盖的要求。另外,榕树型拓扑只要求在铁路沿线部署若干个有线网络出口,且结构调整灵活,具有很好的可实施性。     

无线Mesh网络中基于中继转发的定价问题研究

无线多跳中继转发方式是一种保证无线网络连接质量的方法,它可以让一些离中心网络较远的节点把别的节点当作中继节点,帮忙转发自己的数据.但是在多跳合作转发的过程中,中继节点因为转发别人的数据会对自身的数据传送造成不良影响,所以这就需要一种激励机制来鼓励这种中继节点的转发行为.本文研究并归纳了目前网络中常见的节点间中继转发的合作行为和需要被转发数据的节点向中继节点付费的问题,即基于节点间数据转发的定价问题.     

无线Mesh网络及其在铁路上的应用

主要介绍无线Mesh网的概念、网络结构、关键技术及其在铁路上的应用。针对当前铁路无线通信中GSM-R频率资源不足的问题,可以引入无线Mesh网络作为现有的GSM-R网络覆盖的补充,从而更好的为新型铁路的高速发展服务。     

基于无线Mesh网络技术的列车宽带接入原型系统设计

随着高速铁路、公路交通的发展,信息网络的移动接入技术需要得到相应的改善和提高。根据公共移动通信网和铁路专用移动通信网的发展现状,目前有多种列车移动接入技术。通过方案比较,本文原型系统采用了基于无线Mesh网络技术的无线宽带接入技术。当前,无线Mesh网络可遵循的标准有IEEE802.11s草案,该草案对无线Mesh网络的功能、接口及网络协议栈进行了全面的定义。本文根据IEEE802.11s草案,在Linux操作系统下定义了Mesh协议栈框架,并在此基础上设计实现了针对列车的车地宽带接入带状应用场景的无线Mesh网络原型系统,并就搭建的实际网络场景进行了性能测试。实验结果表明,所设计的原型系统基本达到了列车车地宽带接入应用的要求。     

无线Mesh网络在地铁施工远程监测中的可用性

论述传统地铁施工远程监测系统的缺点,如受到实际环境的制约,存在反应速度慢、布线困难等问题。结合地铁施工远程监测的需求,深入分析无线Mesh网络的技术特点,提出基于无线Mesh网络技术的地铁施工远程监测系统设计方案;对地铁施工现场中的数据、参数、视频等重要信息进行实时监测,并根据监测结果对地铁施工现场进行指导、管理,实现对地铁施工现场过程一体化的远程在线监测。类似的工程实践表明,这对于促进地铁施工现场的数字化、信息化建设,实现安全生产管理,提高生产效率,具有重要意义。     

基于无线Mesh网络技术的旅客列车服务信息系统研究

针对我国既有旅客列车服务信息系统存在的不足,本文在分析旅客旅行需求信息的基础上,提出基于无线Mesh网络技术的旅客列车服务信息系统设计方案,分析系统基本功能、网络架构以及系统关键技术.     

基于跨层设计的Macro-Femto异构网络吞吐量最大化

提出一种跨层设计机制,目的是最大化网络下行链路吞吐量,同时保证业务公平性。网络架构为多小区、多用户、多业务的Macro-Femto异构网络架构。物理层传输技术为多输入多输出正交频分复用技术。所建立的最优化问题在多项式时间内是不可解的。结合工程实际,提出一种易于实现的次优算法。此外,针对异质业务环境,提出一种公平性观点,并改进传统的Jain’s公平指数。修正的公平指数能够有效地评估未来多业务无线网络各种机制的公平性。系统级仿真结果表明:在异构网络中,本文提出机制的吞吐量性能和公平性能均优于简单跨层设计SCLD(Simple Cross-Layer Design)机制。本文提出的机制和SCLD机制的业务公平性能均优于比例公平机制的公平性能。比例公平机制仅考虑速率公平,没有考虑业务公平。     

一种先进的无线列车调度系统

介绍一种新型的无线列车调度系统。重点介绍了系统组成和工作原理、无线基站原理框图、系统比选音调门限电平划分、比选音调识别单元、系统信令分配原则和系统的频率配置。     

一种支持用户快速移动的二层数据包转发策略

针对铁路无线Mesh网络这种用户移动速度快、Mesh节点间切换频繁的应用场景,研究一种高效的数据通信方案.虽然二层转发相比三路由具有更好的移动性支持,但本文通过形式化分析发现,网桥的二层数据包转发策略可保证的路径更新延时为CAM表项的超时阈值timeout,不适用于铁路无线Mesh网络,然后提出一种主动位置告知策略实现转发路径的实时更新,并在此基础上设计一种基于端口记忆和主动位置告知的二层数据包转发策略CFP-ALN(CAM based Forwarding Policy with Active Location Notice).研究表明,策略CFP-ALN不仅可保证快速移动用户最低的切换延迟,并且只需要增加一个单播数据包的网络开销,具有良好的实用性.     

无线Mesh网络路由器节点业务量建模与性能分析

路由器节点承载WMNs(Wireless Mesh Networks)的主要业务,决定网络的整体性能,其业务性能建模与分析是当前研究的热点内容.本文基于802.11 OFDM物理层计算的分组平均服务时间,采用排队论分析WMN路由器节点业务性能的理论模型,给出节点业务性能的计算方法,通过理论分析与仿真验证模型的准确性,并给出使用归一化的模型参数的简化计算方法.分析表明,在相对稳定的网络环境中,路由器节点的性能与业务到达模型相关,需要采用不同的模型和方法分析VBR(Variable Bit Rate)和CBR(Constant Bit Rate)业务的性能;在动态的网络中,节点性能与业务到达过程无关,采用泊松到达可以准确地分析不同业务的性能.本文建模的基础是分组平均服务时间,使分析模型与实际的网络形态无关;基于归一化参数的算法也增大了模型的适应性,使其可以应用在网络规划设计、业务接入控制和分组调度等诸多方面.     

无线网状网研究与发展

无线网状网WMN（wireless Mesh Network）是一种新兴的无线组网技术，支持节点多跳路由和转发功能，解决了有限发射功率条件下无线覆盖和数据吞吐率优化的两难问题。因其独特网状结构优势，无线网状网拥有比传统无线Ad hoc网络和无线局域网WLAN更高的可靠性、更高的数据吞吐率、更低的干扰以及更强的扩展性等特点，在军事通信网、公安移动数据网以及智能交通网络等领域对系统网络的设计具有重要价值。本文引入了WMN的概念及结构模型，详细介绍其特征及优势，并且分析其关键技术和热点问题，随后，提出一种轨道交通系统宽带无线覆盖应用模式，同时也介绍其他典型应用范例。最后，介绍了其标准化发展进程，并对其发展进行展望。     

基于位置的CBTC系统无线局域网切换机制

目前的城市轨道交通CBTC车地通信系统大多采用无线局域网技术。针对同时存在无线自由波和漏泄波导车地通信技术的CBTC无线局域网车地通信系统,提出一种基于位置的无线局域网切换机制。在无线自由波覆盖区段,移动台在确定的位置直接发起重关联请求,而不需要进行探询扫描新AP的过程。而在漏泄波导覆盖区段,通过改变移动台扫描的信道数和最大信道扫描驻留时间,同样明显减小了切换时延。该方法不仅适用于无线自由波的覆盖区域,也可以应用于漏泄波导覆盖的区域,能够减少CBTC车地通信系统中的切换时延。     

无线传感器网络IPv6地址自动配置方案的研究与设计

提出一种无线传感器网络IPv6地址自动配置方案,给出全IP通信传感器节点的IPv6地址格式,并将无状态地址分配策略与有状态地址分配策略有机地结合,提出无线传感器网络IPv6地址自动配置方案。本文从重复地址检测开销、地址配置总开销及地址配置总延迟时间3方面对此方案与Strong DAD及MANETConf的性能参数进行比较分析,验证了方案的有效性和高效性。     

城市轨道交通线网专用无线频点规划思考

随着城市轨道建设的快速发展,专用无线网频点使用量越来越大。如何结合城市轨道交通线网,规划出满足轨道交通线网使用的最小频点数,是城市轨道交通建设的一个迫切问题。从规划的必要性、容量计算、轨道交通专用无线蜂窝小区,以及对其他无线系统的影响等方面进行分析,对专用无线网频点规划进行探讨,并提出相应的解决方案,为轨道交通专用无线频点规划、频点申请提供参考。