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DMR集群系统高层协议的设计和研究

作 者: 罗海彬
导 师: 王彬
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 数字集群 协议栈 信道编码 随机接入 信令结构
分类号: TN929.52
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 158次
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内容摘要


数字集群通信系统可集指挥调度、电话、数据传输等多种功能于一体,因而有着广泛的应用场合。伴随着国际/国内电信环境变化,包括快速调度、安全及应急通信的增长,数字集群技术特性的重要性日益凸显。它将有力改善和提高我国军队、公安、铁路、民航、水利等部门的技术装备水平和指挥控制与应急调动能力。本文的主要研究内容是分析由欧洲电信标准协会制定的DMR集群通信系统的空中接口协议,研究DMR系统接口协议栈的结构以及各层提供的服务及功能,并对高层协议结构进行设计,以及对主要业务在高层协议栈中流程分析研究。本文首先阐述了DMR集群系统的技术特点,TDMA帧结构及时隙信息格式。分析了系统协议栈的分层结构,详细介绍数据链路层协议结构和功能,并对集群系统的信道编码进行研究。其次,本文对信道接入协议进行深入的研究,分析了多种信道随机接入协议,对改进的算法进行了仿真研究。改进算法是在时隙ALOHA的基础上,采用实时估算碰撞时隙数,动态改变帧长度,使得帧长度等于呼请数,满足在呼叫时以最大吞吐量进行工作。通过仿真分析,该算法大大提高了系统的稳定区域。本文还对呼叫控制层协议进行了设计,并以基本的呼叫和分组数据传输过程为例,根据协议规程对其流程进行了描述。总之,通过对DMR集群系统的技术特点,以及协议结构的深入分析和研究。以它的接续时间快,纠错能力强,保密性好等特点。在指挥调度和应急指挥系统中具有广泛的应用前景。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外研究现状与分析  10-13
    1.2.1 国际主流数字集群系统  10-12
    1.2.2 我国数字集群系统发展现状  12-13
  1.3 本文的主要研究内容和结构  13-15
第2章 DMR集群系统的协议栈的研究  15-34
  2.1 DMR集群系统的概述  15-17
    2.1.1 工作频段的划分  15-16
    2.1.2 时分多址技术  16-17
  2.2 DMR系统协议栈分层研究  17-20
    2.2.1 系统协议栈分层模型  17-19
    2.2.2 数据链路层协议分析  19-20
  2.3 集群系统的帧结构分析  20-29
    2.3.1 摩托罗拉公司iDEN系统的帧结构  20-22
    2.3.2 FHMA系统的帧结构  22-26
    2.3.3 DMR数字集群通信系统的帧结构  26-29
  2.4 集群系统的信道编码研究  29-33
    2.4.1 Turbo乘积码的纠错能力  30-31
    2.4.2 BPTC、Turbo码、卷积码性能对比  31-33
    2.4.3 编码效率的比较  33
  2.5 本章小结  33-34
第3章 集群系统的信道接入协议研究  34-41
  3.1 ALOHA算法  34
  3.2 时隙ALOHA算法  34-35
  3.3 载波监听CSMA算法  35-37
  3.4 改进的动态帧时隙ALOHA算法实现  37-40
    3.4.1 原理与算法分析  37-38
    3.4.2 发生碰撞的请求数估计  38-39
    3.4.3 动态帧算法流程  39
    3.4.4 仿真分析  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第4章 呼叫控制层协议的设计  41-48
  4.1 呼叫控制层功能  41
  4.2 数据结构设计  41-47
    4.2.1 控制信令的信息结构  42-44
    4.2.2 数据包的信息格式  44-46
    4.2.3 请求信息格式  46-47
    4.2.4 响应信息格式  47
  4.3 本章小结  47-48
第5章 呼叫流程描述  48-65
  5.1 基本呼叫过程描述  48-54
    5.1.1 呼叫控制主流程  48-49
    5.1.2 主要呼叫处理过程  49-54
  5.2 DMR的分组数据传输的流程实现  54-64
    5.2.1 分组数据的传输协议  55-59
    5.2.2 分组数据的呼叫业务  59
    5.2.3 数据类型与PDU结构  59-60
    5.2.4 分组数据信道接入进程描述  60-61
    5.2.5 分组数据发送和接收流程  61-64
  5.3 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-69
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  69-71
致谢  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信 > 集群移动通信系统
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