基于wifi技术在井下无线通讯应用

《基于wifi技术在井下无线通讯应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于WiFi技术在井下无线通讯应用摘要：WiFi技术和VOIP技术相结合应用到煤矿井下是一种新的解决矿井无线通讯方案，其主要是发展一种低成本的无线网络，在煤矿有较好的发展前景。本文根据煤矿对井下无线调度系统的需求，提出将WiFi无线技术与VOIP技术相结合实现井下无线调度通信系统的方案。关键词：WiFi技术；VOIP技术；IP电话井下通信系统是煤矿安全防护及生产调度必不可少的设施，目前我国井下主要通信为有线方式。由于井下环境差,巷道分布多，干扰信号源多，对井下无线通信造成极大的阻碍，但随着技术发展，近年泄露技术、小灵通技术、无线对讲技术及WiFi技术相

2、继用于煤矿井下。尤其是WiFi技术和VOIP技术的相结合具有很多优势，正大规模的应用于井下的各个方面。1WiFi技术分析1.1WiFi技术简介WiFi(WirelessFidlity)又称为802.lib标准，使用2.4Ghz直接序列扩频，最大传输速率为54bit/s,并可根据信号强弱把传输速率调整为5.5bit/s、2bit/s及lbit/s,在2.4Ghz及5ghz频段上免许可，具有成本低、终端便携、宽带等特点，组网系统主要包括无线站点、AP节点及网络服务器，站点和节点之间可以实现级联连接或组建局域网，站点可以实现集线器的所有功能。总的来说，WiF

3、i技术属于短距离无线技术，覆盖范围可达几百米，使用的是2.4GHz附近的频段°WiFi有着“无线版本以太网”的美称，世界上至少有80%以上的局域网采用以太网技术，其几乎可以视为以太网标准在无线领域的延伸。由于WiFi协议本身限制其设备的功率，使无线设备可以设计成符合煤矿安全要求的本质安全型设备，增加在井下的使用范围，并且可以改变井下无线通讯长久以来一直徘徊在窄频范围的现状，使无线通讯方式在井下得到更多的运用。1.2WiFi与相关技术的比较目前国内外矿井无线通信方式主要有漏泄通信、感应通信、透地通信、PHS（小灵通）通信、3G（大灵通）通信系统等。与Wi

4、Fi技术相比，漏泄通信系统存在着抗灾变能力差、大量的串联中继设备导致可靠性差、系统不具备冗余功能等问题，通信终端存在功能单一、信道容量小的缺陷。而感应通信系统存在着体积大、重量重、信道容量小、通信距离短等问题。面临同样问题的是透地通信系统存在着设备体积大、重量重、信道容量小、地面设备功率大、地面天线布置困难、单向通信（地面向井下）等问题。PHS（小灵通）通信系统与3G（大灵通）通信系统都存在着基站控制器和基站非本质安全型防爆、系统不具备冗余功能、抗灾变能力差、井下基站至地面最大通信距离不满足井下通信10公里的要求等问题，通信终端存在功能单一、信道容量小

5、的缺陷。考虑到矿井下的特殊性和经济性，还是选用WiFi更适合井下局域网的环境。1.3WiFi网络基本工作原理WiFi的典型配置一般包括一个或多个接入点AccessPoint(AP)及一个或多个客户端。每个接入点(AP)每隔一定时间将服务单元标识SSID(ServiceSetIdentifier)经由beacons(信号台)封包广播一次。基于如SSID这样的设置，客户端可以决定是否联结到某个接入点(AP)。若同一个SSID的两个接入点(AP)都在客户端的接收范围内，客户端可以更具信号的强度选择与那个接入点的SSID联结。1.4WiFi网络的操作模式IEE

6、E802.11标准定义两种基本操作模式：infrastructure模式和adhoc自组网络模式。(1)Infrastructure模式，属于有固定基础设施的无线局域网。组成结构至少包括一个与无线网络连接的无线接入点AP,模式也可以通过门桥提供与有线网络即因特网入口相连接的可能性。这种配置(一个ap及若干站点的组合)可以构成一个基本服务集合BSS。在通一个BSS覆盖范围内,所有的站点都使用相同的无线频率。(1)adhoc自组网络模式。由一组客户终端组成，作为独立的基本服务单元BSS即IBSS(IndependentBa.sicServiceSet)o该

7、模式不需要任何基础设施(如接入点AP或到分配系统的连接)的支持就可以实现其覆盖范围内的站点之间的通信。每个站点不需要通过接入点AP就都可以与相同IBSS下的任何其他站点建立通信。2VOIP技术分析1.1VOIP的基本原理与实现方式(1)VOIP的基本原理VOIP(VoiceOverIP)其实就是IP电话，是基于IP网络的语音传输技术。其基本原理是通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压缩处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由IP网络传送语

8、音的目的。IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可以接入因特网传送的IP数据包，同时也将