基于IP網(wǎng)絡(luò)的集群移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著集群通信系統(tǒng)的發(fā)展，它的方便、快捷、靈活、信道資源共享等特點(diǎn)的日益突出，使得對(duì)跨地市之間的通信、調(diào)度需求也更加迫切。尤其在執(zhí)行跨地市的大型特殊任務(wù)中，跨地市的指揮調(diào)度更有利于各地市統(tǒng)一行動(dòng)、統(tǒng)一管理、快速反應(yīng)，也使得集群系統(tǒng)的調(diào)度指揮功能相對(duì)于公網(wǎng)的優(yōu)越性更加明顯。高速公路的迅猛發(fā)展縮短了城市之間的距離，如何將某一地域的各個(gè)專(zhuān)用集群通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域擴(kuò)大并進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)工作已逐漸成為專(zhuān)業(yè)用戶(hù)需求的焦點(diǎn)。因此建立優(yōu)化的、跨地市的集群通信漫游

2、聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是大勢(shì)所趨、刻不容緩。 目前，國(guó)內(nèi)外都對(duì)集群通信系統(tǒng)的組網(wǎng)進(jìn)行了深入的研究，并提出了相應(yīng)的解決方案。這些解決方案都是根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，有針對(duì)性的、部分的解決了一些問(wèn)題，仍然存在著一些缺陷。主要表現(xiàn)在：現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬小，且需要專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)或租用；標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)接續(xù)失敗的反應(yīng)較慢，從而會(huì)導(dǎo)致通信的中斷；系統(tǒng)繁忙時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)不能提供良好的話(huà)音質(zhì)量；另外，標(biāo)準(zhǔn)IP采用分布式智能管理，以致于組呼的呼叫建立時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能夠滿(mǎn)

3、足集群調(diào)度要求的接續(xù)時(shí)間。這些因素對(duì)于集群通信系統(tǒng)組網(wǎng)是極其不利的，阻礙了集群系統(tǒng)的發(fā)展。因而，簡(jiǎn)單地把集群通信系統(tǒng)與IP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合是不合適的。從通信技術(shù)發(fā)展來(lái)看，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)以IP網(wǎng)絡(luò)為接入核心網(wǎng)絡(luò)，但國(guó)內(nèi)外對(duì)于基于IP網(wǎng)絡(luò)的集群系統(tǒng)的研究也剛剛處于起步的階段，缺少相關(guān)的參考文獻(xiàn)。在國(guó)外，有Motorola和NOKIA等公司致力于TETRAoverIP的研究。然而此項(xiàng)研究只針對(duì)于TETRA標(biāo)準(zhǔn)，雖然都有一定的進(jìn)展，但是沒(méi)有普遍性，不適

4、于基于IP網(wǎng)絡(luò)的集群系統(tǒng)的要求。因此，本文對(duì)基于IP網(wǎng)絡(luò)的集群系統(tǒng)的組網(wǎng)方案及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究并提出了解決辦法。 本文針對(duì)實(shí)現(xiàn)集群系統(tǒng)跨區(qū)域(跨城市)覆蓋的要求，提出了基于傳輸網(wǎng)和IP網(wǎng)的漫游聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方案?；贗P網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)方案采用專(zhuān)用IP網(wǎng)絡(luò)的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN(VirtuePrivateNetwork)作為集群系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，克服了基于傳輸網(wǎng)絡(luò)需要專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)(租用)專(zhuān)網(wǎng)的缺點(diǎn)，節(jié)約了成本，并且便于向未來(lái)的下一代網(wǎng)絡(luò)平滑

5、過(guò)渡。 本文提出了基于IP網(wǎng)絡(luò)的VPN在集群系統(tǒng)中應(yīng)用的方案，解決了集群系統(tǒng)專(zhuān)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)資源分配的問(wèn)題以及集群基于IP網(wǎng)絡(luò)的安全性問(wèn)題。討論了適合于集群系統(tǒng)在IP網(wǎng)絡(luò)中的傳輸協(xié)議，并分析路由器的轉(zhuǎn)發(fā)策略以及各種可以適用于集群系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型。對(duì)基于IP網(wǎng)絡(luò)的集群系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的QoS進(jìn)行了定量分析，并根據(jù)傳統(tǒng)集群系統(tǒng)中的技術(shù)指標(biāo)提出了基于IP網(wǎng)絡(luò)的集群系統(tǒng)的QoS技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真研究，得到了系統(tǒng)性能參數(shù)，為集群通信系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)

6、計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。 本文對(duì)基于IP網(wǎng)絡(luò)的集群系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一的集群系統(tǒng)中的軟交換技術(shù)進(jìn)行了研究，對(duì)現(xiàn)有的組播技術(shù)進(jìn)行了分析，提出了滿(mǎn)足集群通信要求的組呼新方案，對(duì)該方案中組播路由算法進(jìn)行了詳細(xì)全面的論述和分析，提出了最長(zhǎng)最短路徑約束組播路由算法(LSPC)，兼顧全局和局部最優(yōu)，具有較好的單鏈路開(kāi)銷(xiāo)均衡性，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化適應(yīng)性較強(qiáng)；并對(duì)算法中的時(shí)延約束條件進(jìn)行了分析，提出了獲得處理時(shí)延參數(shù)的方法，進(jìn)而提出了時(shí)延反饋?zhàn)铋L(zhǎng)最短路徑約