230MHz无线蜂窝基站的设计

摘要

230MHz无线蜂窝通信系统是电力负荷管理系统中重要的无线通信系统。本文参考无线窄带Mobitex网络,首先对230MHz无线蜂窝通信系统的网络结构和系统模型进行了介绍,讨论了基站和移动终端的接口规范和数据传输格式。其次,针对目前电力采用的轮询方式无法充分利用上下行信道资源,致使信道控制方法落后、信道利用率低,结合时分复用和标记交换的思想,兼顾随机接入的实际需求,提出了新的标记控制、轮询控制与随机并存的信道接入方法。最后对230MHz无线蜂窝基站的软硬件结构进行了整体设计和分模块设计。基于ARM9芯片为核心处理器构建了硬件平台;在软件实现方面,主要对基站和终端之间各层的通信流程以及230MHz无线蜂窝通信系统中的信道接入协议进行了软件设计实现。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 课题研究的必要性

1.3 论文研究的内容和主要工作

第二章 230MHZ 无线蜂窝网络结构与协议

2.1 230MHz 无线蜂窝网络结构

2.1.1 系统信道

2.1.2 业务信道

2.1.3 接入信道

2.2 230MHz 网络系统模型与协议分析

2.2.1 网络层协议

2.2.2 逻辑链路控制层协议

2.2.3 物理层

2.3 本章小结

第三章 介质访问控制研究

3.1 信道接入方式分类

3.2 传统信道接入算法分析

3.2.1 固定分配

3.2.2 随机接入技术

3.2.3 Polling 信道接入算法

3.2.4 竞争式信道接入

3.2.5 混杂方案

3.3 基于标记交换的信道接入算法

3.3.1 算法原理

3.3.2 信道划分

3.3.3 通信流程

3.4 性能分析

3.5 本章小结

第四章 230MHZ 无线蜂窝基站硬件设计

4.1 系统总体框架

4.2 电源、复位和晶振电路设计

4.2.1 电源电路

4.2.2 手动复位

4.2.3 晶振电路

4.3 存储器电路设计

4.3.1 FLASH 存储器接口电路

4.3.2 SDRAM 存储器电路

4.4 硬件接口电路

4.4.1 以太网接口电路

4.4.2 串口电路设计

4.4.3 JTAG 和 I/O 接口电路

4.4.4 调制解调接口

4.4.5 发送接收模块

4.5 本章小结

第五章 230MHZ 无线蜂窝基站软件实现

5.1 软件平台搭建

5.1.1 嵌入式 Linux 的特点

5.1.2 Linux 平台的构建

5.2 总体设计框架

5.3 网络层和逻辑链路层实现

5.3.1 基站和终端通信网络层对话模型

5.3.2 基站和终端间逻辑链路控制层通信情况分析

5.3.3 软件模块设计与实现

5.4 媒体访问控制层实现

5.4.1 230MHz 系统帧结构及差错控制

5.4.2 数字基带信号的差错控制的实现

5.4.3 CMX909B 控制流程

5.5 信道接入算法的软件实现

5.6 本章小结

第六章 总结及展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况