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轨道交通无线MESH网的快速切换技术研究
| 论文题名： | 轨道交通无线MESH网的快速切换技术研究 |
| 关键词： | 轨道交通;无线网格网络;切换时延;信道扫描 |
| 摘要： | 轨道交通的车地通信系统对列车的调度与控制，列车运行状态的信息采集，乘客信息服务等发挥着重要的作用。目前轨道交通的车地通信系统普遍采用2G和3G蜂窝网络技术，但由于其传输速率低，带宽小，尤其在地铁中信号差等特点严重制约着其在轨道交通中的发展。为了提高数据传输速率，无线局域网的发展使其成为一种新的车地通信技术，但由于无线局域网技术采用单跳的有线架构方式使得系统部署成本高，网络不容易扩展，且不能支持节点移动，无线MESH网络的出现弥补了无线局域网在轨道交通应用中的不足。无线MESH网络采用无线多跳网络结构，网络能够快速进行扩展，同时省去了布线节约了成本，这使得其在轨道交通通信网络中有着广阔的应用前景。然而列车的快速移动使得列车在穿越不同接入点时需要进行频繁的切换，而传统移动切换技术较高的切换延迟严重影响了人们的通信感受。因此，如何降低轨道交通中网络的切换延迟成为人们的研究热点之一。为减小轨道交通中无线MESH网络的切换时延，提高系统系能，本文的主要工作有以下几个方面： （1）针对轨道交通通信网络中采用的无线MESH网络技术和其优势特点进行了分析，其次对目前主流的移动切换技术进行了总结。 （2）针对轨道交通无线MESH网络中切换时延的问题，通过对IEEE802.11的接入方式进行分析，根据轨道交通中节点的分布特点，提出了一种基于选择性扫描的信道切换策略，通过最小化信道扫描数目的方法减少探测时延，理论上分析了选择性信道扫描与全信道扫描的切换探测延迟，并通过OPNET对切换场景进行仿真分析。仿真实验结果表明选择性信道扫描能够有效减小切换时延，提高切换效率。 （3）为寻求系统吞吐量与切换时延的平衡，本文采用采用自适应调整最小竞争窗口的方法，并在此基础上提出了一种竞争节点数目的估算方法，通过仿真实验，结果表明，本文提出的竞争节点数目估算方法能够有效地对竞争节点数目进行估算，同时当竞争节点数目较多时，自适应调整最小竞争窗口的方法虽然比选择性信道扫描有更高的切换时延，但对系统性能的提升有一定的意义。 |
| 作者： | 赵子龙 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 文鸿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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