基于GSM电路交换的数据传输系统协议栈的设计、验证和实现

摘要

GSM-R作为铁路综合通信平台,能够在列车高速移动时提供可靠的信息传输能力,在该论文中,将详细设计并实现一种基于GSM电路交换技术的数据采集传输应用系统——JTS908数据传输系统.JTS908数传系统需要一个可靠稳定并且有效的协议栈软件支持.由于GSM-R系统在国内还是处于试验阶段,基于GSM-R的数据采集传输系统其协议栈软件没有成熟的产品可以利用,需要根据这个系统的功能需求从无到有进行开发.该文将按照协议工程的方法,实施一个专用于铁路数据传输的协议栈工程.论文将就协议工程的三个重要阶段即协议设计和形式化描述、协议验证、协议实现做出论述.首先在文章的第二章分析协议规范设计需要考虑的主要问题;第三章给出协议栈设计的结果;第四章首先给出协议栈系统的形式化描述,之后利用形式化方法对所设计的协议栈进行验证.第五章分析在该协议栈实现中需要重点解决的问题,以及在windows平台上的实现.

目录

摘要

ABSTRACT

第1章综述

1.1 JTS908数据传输系统

1.2 网络协议及其开发

1.3 形式化协议工程

1.3.1协议工程各阶段的特点

1.3.2协议栈设计

1.4 论文主要工作

第2章 协议设计方法论

2.1 OSI参考协议栈模型

2.2 协议栈结构设计

2.2.1协议分层

2.2.2协议分阶段

2.2.3协议分类

2.3 协议设计的评价标准

2.4 协议描述语言

2.5协议元素

2.5.1 协议提供的业务

2.5.2协议的环境

2.5.3协议语汇

2.5.4协议的状态和协议变量

2.5.5 协议动作和谓词

2.5.6过程规则

第3章 JTS908数据传输系统协议栈设计

3.1 系统总体结构

3.1.1系统设备

3.1.2 车载子系统

3.1.3地面子系统

3.1.4 系统拓扑结构和物理设备接口

3.2 JTS908系统协议栈设计

3.2.1 JTS908系统协议栈的功能需求：

3.2.2分层化设计

3.2.3接口控制层设计

3.2.4物理层设计

3.2.5数据链路层设计

3.2.6 中继层设计

第4章 系统验证

4.1 协议验证的目的

4.2 协议验证的方法

4.2.1 协议验证的目标

4.2.2协议验证技术

4.2.3协议验证的形式化方法

4.3 JTS908系统协议栈的验证

4.3.1验证方法

4.3.2验证工具软件

4.3.3验证过程

4.3.4验证结果

第5章 系统实现

5.1 自动生成代码

5.1.1优点：

5.1.2缺点：

5.2 操作系统的选择

5.2.1分布式操作系统：

5.2.2 RTOS：

5.2.3多任务操作系统：

5.3 C++实现

5.3.1 并行的实现

5.3.2 面向对象的实现

5.3.3层间通信的实现

5.3.4有限状态机的实现

5.3.5配置表的使用

5.4 代码的可移植性

5.4.1 java：

5.4.2编译器：

5.5代码的效率

5.5.1 动态分配内存：

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2 未来的展望

参考文献

致谢