基于软交换的数字集群呼叫控制单元的设计

摘要

随着我国经济、社会的发展和无线电通信技术的进步，无线电通信特别是以移动通信为龙头的无线电通信产业得到了长足的发展，令世人瞩目。其中数字集群通信作为一个全新的产业更以强劲的势头，在国内初露锋芒。TETRA数字集群系统是一种高级专用移动通信系统，是共享资源、分担费用、共用信道设备和服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。与模拟集群通信系统相比较，数字集群通信系统具有系统功能强，频率利用率高，业务覆盖面宽，数据传输速率快，能满足用户对专业数据通信的准确性、实时性和安全性的需要，且具有较强的抗干扰能力、技术支持强大等优点。而软交换作为下一代网络的核心技术，是目前业界研究的热门课题之一，软交换是实现网络融合的基础，其特点是具有独立的呼叫控制功能，并能方便的引入新业务。论文以专网移动通信系统的开发为背景，针对重要的集群系统交换控制单元的开发和V+D空中接口协议研究，基于软交换技术提出了切实可行的呼叫控制单元设计方案。
　　本文首先综述了数字集群移动通信系统的发展状况，针对目前国际上流行的数字集群体制的技术特点进行了比较和分析，并根据我国的具体国情选择了TETRA数字集群系统作为研究和开发的重点，结合对软交换控制技术的研究和分析，对集群系统重要的V+D空中接口协议及其信道复用进行了较为深入的剖析，对数字集群实验系统的基站控制部分进行了论述，对呼叫控制流程进行了设计。然后，本文着重介绍了控制过程的分析，结合课题技术要求，在以TCP/IP传输协议为基础的局域网上建立利用VisualC++通用语言实现的网络通信，结合TETRA空中接口协议对呼叫控制流程的具体设计思想及其实现进行了比较详细的论述。此外，控制单元软件还实现了部分管理功能，如进行权限控制。最后，通过理论分析和MATLAB仿真验证分析了通信对软交换的服务质量的要求，以便在程序的设计的时候，根据需要对系统进行必要的修改以满足集群通信的需要。
　　通过进行了系统内部联调，本课题设计的软件结果准确，完成了设计要求。

目录

基于软交换的数字集群呼叫控制单元的设计

SOFTSWITCH BASED DESIGN OF CALL CONTROL UNIT IN DIGITAL TRUNKING SYSTEM

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 集群通信系统发展简介

1.2.2 软交换技术

1.3 本章的主要研究内容和结构

第2章 软交换技术简介

2.1 软交换技术概述

2.1.1 软交换网络层次

2.1.2 软交换设备的特点

2.1.3 软交换系统的功能

2.1.4 软交换网络对承载网的要求

2.2 软交换的呼叫控制

2.2.1 呼叫控制

2.2.2 软交换呼叫控制模型设计的要求

2.2.3 呼叫控制体系

2.2.4 呼叫控制的实现

2.3 TCP/IP协议体系结构

2.4 L2TP简介

2.5 本章小结

第3章 控制单元的设计

3.1 基于软交换的控制单元

3.1.1 控制单元功能

3.1.2 控制单元结构

3.2 编程软件

3.3 软件主体设计

3.3.1 CMCE空中接口协议控制

3.3.2 呼叫控制主流程

3.3.3 呼叫控制有限状态机

3.4 控制单元数据格式

3.4.1 与控制单元上层间交互的原语

3.4.2 PDU的描述

3.4.3 与控制单元下层交互的SDU信令

3.5 本章小结

第4章 控制单元的实现

4.1 呼叫处理功能的实现

4.1.1 主要呼叫处理过程

4.1.2 程序处理流程举例

4.2 移动性管理业务

4.2.1 移动性管理提供的业务

4.2.2 程序处理流程举例

4.3 控制单元的其他功能

4.4 本章小结

第5章 软交换呼叫控制QoS分析

5.1 系统的服务质量(QoS)

5.1.1 可用性

5.1.2 吞吐量

5.1.3 时延

5.1.4 抖动

5.1.5 丢包

5.2 系统QoS分析

5.2.1 模型描述

5.2.2 模型状态图

5.2.3 模型QoS分析

5.2.4 仿真实验结果

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

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致谢