DMR集群系统高层协议的设计和研究

论文摘要

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。

论文目录

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