文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
自组织移动通信系统MAC层协议设计与实现
姓名:强文炜
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:郑宝玉
20100301
摘要目前国内专网通信按照领域划分主要包括三大类系统:无调度功能的对讲机系统、依赖于基站调度的集群系统以及本身具备调度功能的自组织通信系统。在通信系统全面数字化的趋势下,前两类通信系统均有比较成熟的通信协议支撑,如对讲机的协议,基于基站调度集群系统的椤5嵌杂谧宰橹贫ㄐ畔低常蛭RC娑圆煌场景及需求,需要有一套适合的通信协议进行支撑。本文在欧洲电信协会制定的数字集群橹械闹蓖J协议栈的基础上,根据应急移动通信系统的特点,制定了一套适合应急环境下的自组织移动通信系统的协议栈,并在布教上用镅源胧迪帧自组织移动通信系统集语音、数据、短消息、文本传输等通信功能及强拆、强插等调度功能为一体,无需基站及交换中心,具有组网灵活、具有移动性、易于迅速展开、系统抗毁能力强等特点,并且能够通过网关接入等外部网络,从而弥补了在紧急情况下无网络通信基础设施可用的缺陷。本文综述了自组织移动通信网络的原理,主要阐述了协议栈的整体结构及分层特点。首先详细描述了上阈诺拦芾砩婕暗幕靖拍詈吐呒诺赖谋匾P院椭匾P浴F浯描述了下愕闹饕=峁褂牍δ芎屯环⒔峁沟纳杓啤=幼挪隽送ㄐ判檎坏呢⒎⒎法及上、下闶萁峁股杓萍敖涌谏杓啤W詈笸ü锊馐裕砻餍椴闶迪止δ与描述功能相一致,符合应急移动通信系统的特点及要求。关键词:自组织、媒体接入控制层、逻辑信道、协议开发南京邮电人学硕士研究生学位论文
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第一章引言概述最新调查数据显示我国的移动通信手机用户已经达到谥啵鞘澜绲谝淮笫只用国家,这表明我国的公网无线通信已经在短短十几年的时间取得了巨大的成就。而与之相比,我国专网通信的建设却大大落后于世界发达。目前我围的专网通信主要应用在公安、消防、水利等职能部门,基本采用的是数字集群系统。集群系统的核心是基站,基站实际上是一个具有调度和转发功能的电台,并且具有大的发射功率。集群系统以基站为控制中心,以一定数量的手持或车载终端为成员构成一个网络,基站可以控制任一成员终端的工作频点,也可以跟任一成员进行通信。成员之问的通信可以依靠基站转发,也可以向基站申请一个信道进行通信。由于基站可以和所有的成员时刻保持通信,所以整个通信网是稳定的,基站对成员的管理也非常全面健壮。集群系统的功能强大,但是建设成本高昂。其中主要是对基站的建设,硬件投资绶倍嗟纳璞福罅康哪茉吹和软件投资缈刂瞥绦蛉砑鞫裙ぷ魅嗽钡都相当的庞大,占了整个系统成本的大部分。在现代战场比较特殊的环境下,部队之间的协同作战、通信指挥对于通信系统的灵活性、自愈性等要求越来越高。所以在这种情况下,就不能选择带有基站的集群系统,因为集群系统有基站与交换机,是整个通信网络的核心,这将会成为敌方首要攻击的目标。一旦基站和交换机遭到攻击而毁坏,会导致整个通信系统的瘫痪,而且在短时间内无法恢复。在其他民用场景比如灾后救援、不易架设基站的偏远山区,集群专网通信系统也存在了其基站比较难架设、建网成本较高等缺点。因此,,也就是自组织系统【俊自组织通信系统中没有基站和交换控制中心,仅由若干成员终端构成,各个成员终端既可以通过自组织组网进行两两之间的通信,也可为其他成员充当中继终端,进行转发。自组织系统仍然具备调度功能,其本质是将集群系统中基站的调度功能转移到了成员终端上。成员终端之间可以通过信道『办商,调整到呼叫发起过程中约定的业务信道上进行通信,并且这种调度功能依靠软件实现,只要研发成功即可大量复制。可以说自组织系统是狭义上的通信终端与集群系统的综合体,既有较低的建设成本又有强大的调度功能。在比较复杂环境下,自组织系统由于成员终端之间比较分散、体积较小,不容易成为攻击目标。即使损坏了若干台,也可以很快由备用终端替换,迅速恢复通信,具有很强的自愈性。其特南京邮电大学硕士研究生学位论文
自组织移动通信系统特点及应用场景点同样在灾后救援、偏远山区等复杂环境下,也能很快进行组网,在处理紧急突发事件和进行调度指挥中的作用是其他通信工具无法比拟的。自组织移动通信系统,集语音、数据、短信息、文本、图片传输、终端显示等功能,是具有通信调度功能为一体的综合通信系统。为了满足能够应对应急突发情况的变化,该系统采用先进合理的数字化技术,实现在同一对线路上进行数字化、远距离、综合业务的分布式自组织、自愈网络;具有频率自适应和功率自适应特点,其子网在不小于同时传输贰路、坊耙羟榭鱿拢诒桓聪呱系耐ㄐ啪嗬敕直鸩恍∮ɡ铩公里和里;可通过中继、网关实现小规模单位之间的语音、数据等多业