警用数字集群通信系统的设计与实现

摘要

从数字集群通信系统的发展现状来看，我国的数字集群通信产业还处于发展的初期，国外的集群通信实施技术垄断，这种情况造成的最直接问题是集群系统和终端设备的价格比较高、维护、升级及扩容的成本比较高，这在很大程度上限制了数字集群通信在我国的发展。为了突破国外技术垄断，降低终端设备成本，更好的保护信息安全，研究和设计出融合中国特色的专业集群通信系统，对我国的集群通信发展具有深远的意义。
　　首先，本论文从技术和经济二方面对警用集群系统进行了可行性研究，通过在用户出的多次调研和沟通，为满足用户需求，本警用数字集群标准的信道采用12.5KHz间隔，每对频点划分为2个时隙，频率利用率比MPT1327模拟集群提高了4倍，纯编码速率应低于16kb/S，编解码时延应控制在十毫秒之内。
　　其次，本文对需求分析确定的呼叫控制模块，语音处理模块，路由转发模块，链路检测控制模块，信道资源管理模块，资源管理模块六大功能模块进行概要设计及详细设计，确定了本系统的具体功能。
　　接着，本文在收集了传统数字集群系统标准的基础上，引入PDT（Police Digital Trunking:警用数字集群系统）数字集群通信系统采用的协议标准。 PDT与传统的集群通信系统相比，警用数字集群通信有频谱利用率高、信号抗信道衰落的能力强、保密性好、稳定性高等优点。论文分析研究了心跳检测算法和流控匹配算法以及呼叫建立优先级算法。
　　最后，本文利用白盒法和黑盒法相结合的方法对系统的主要功能模块进行测试，测试结果基本达到了PDT系统的协议要求。响应时间需进一步提高。
　　本文开发的系统已经在中国的集群通信厂商中得到了实际应用。该标准对国际上成熟的标准技术进行了借鉴及改进设计，融合了中国特色的专业通信经验，降低了设备的成本，解决了国外的技术封锁，推动了我国数字集群通信发展。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景

1．1．1 国内研究现状

1．1．2 国外研究现状

1．2 课题研究的目的和意义

1．2．1 课题研究的目的

1．2．2 课题研究的意义

1．3 相关警用数字集群系统标准介绍

1．4 目前存在的问题

1．5 本文主要解决的问题与论文结构

1．5．1 本文主要解决的问题

1．5．2 本文的章节结构

第2章 警用数字集群通信系统的需求分析

2．1 可行性研究

2．1．1 技术可行性分析

2．1．2 经济可行性分析

2．2 系统的功能需求

2．2．1 系统的主要功能模块组成

2．2．2 界面需求

2．2．3 可靠性需求

2．2．4 效率需求

2．2．5 运行环境需求

2．2．6 其它需求

2．3 本章小结

第3章 警用数字集群通信系统的概要设计

3．1 引言

3．2 协议架构概述

3．2．1 物理层（PL）

3．2．2 数据链路层（DLL）

3．2．3 呼叫控制层（CCL）

3．3 数字集群通信系统总体设计

3．3．1 系统拓扑结构

3．3．2 系统总体结构

3．4 典型处理流程举例

3．4．1 单站呼叫描述

3．4．2 跨站呼叫描述

3．4．3 单站呼叫转为跨站呼叫描述

3．5 本章小结

第4章 警用数字集群通信系统的详细设计

4．1 引言

4．2 功能模块详细设计

4．2．1 CC详细设计

4．2．2 VSW详细设计

4．2．3 RT详细设计

4．2．4 LLC详细设计

4．2．5 RM详细设计

4．2．6 MM详细设计

4．3 本章小结

第5章 警用数字集群通信系统的实现

5．1 引言

5．2 CC模块的实现

5．3 VSW模块的实现

5．4 RT模块的实现

5．5 LLC模块的实现

5．6 RM模块的实现

5．7 MM模块的实现

5．8 本章小结

第6章 警用数字集群通信系统的测试

6．1 引言

6．2 实验环境及测试用例

6．3 测试结果分析

6．3．1 测试场景设置

6．3．2 结果分析

6．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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