一种基于榕树型拓扑的铁路无线Mesh网络结构.pdfVIP

第 32卷第 2期 铁 道 学 报 V0I．32 No．2 2010年 4月 JOURNALOFTHECHINA RAILWAY SOCIETY April 2010 文章编号 ：1001—8360(2010)02—0047—08 一 种基于榕树型拓扑的铁路无线Mesh网络结构 邹复民 。， 蒋新华 ， 林漳希 ， 王桐森。 (1_中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410075；2．德克萨斯理工大学 商学院，LubbockTX 79409—2101； 3．福建工程学院 下一代互联网应用技术研究中心，福建 福州 350014) 摘 要：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 。 关键词 ：榕树型拓扑；铁路无线 Mesh网络 ；多跳无线链 ；失效危险度 ；破坏因子 中图分类号 ：TN929．5；U284 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001—8360．2O10．02．009 A Banyan。-treeTopologyBasedRailwayW ireless M eshNetwork Architecture ZOU Fu—min ， JIANG Xin—hua ， LIN Zhang-xi。， WANG Tong—sen。 (1．SchoolofInformationScienceandEngineering。CentralSouthUniversity，．Changsha410075，China； 2．CollegeofBusinessAdm inistration。TexasTechUniversity。LubbockTX 79409—2101。USA ； 3．ResearchCenterofNextGenerationInternetTechnology＆Application，FujianUniversityofTechnology，Fuzhou350014，China) Abstract：Thereisaneverincreasingdemandfortheon-boardInternetaccessfrom thepassengertrain．Asde— ployingthebroadbandwirelessalongtherailwayisoneoftheresolutionsfortheprovisionofInternetservices onthepassengertrain，itisthehotresearchspotatpresent．Aimingatthisdirection，thispaperproposesa networktopologyfortherailwaybroadbandwirelessoverlay，whichincludesanumberofnew conceptssuchas thebanyan-treetopology，mult