本文關(guān)鍵詞：基站動(dòng)力與環(huán)境監(jiān)控中的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：移動(dòng)通信基站作為移動(dòng)通信系統(tǒng)中提供無(wú)線(xiàn)功能的模塊給移動(dòng)終端提供系統(tǒng)接口,是通信系統(tǒng)的重要組成部分。近年來(lái),隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)投入使用,移動(dòng)基站的數(shù)量大幅增長(zhǎng)。而我國(guó)的移動(dòng)基站具有分布分散、所處環(huán)境惡劣、電力網(wǎng)不穩(wěn)定等特點(diǎn)。為適應(yīng)移動(dòng)通信事業(yè)的發(fā)展以及信息化社會(huì)建設(shè)需要,對(duì)基站的動(dòng)力與環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控就尤為重要。基站動(dòng)力與環(huán)境監(jiān)控依靠現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元、監(jiān)控中心和通信系統(tǒng)三部分協(xié)同工作。其中通信系統(tǒng)作為基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)將各現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,并將監(jiān)控中心的監(jiān)控命令下達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元,是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。但是傳統(tǒng)的基站監(jiān)控通信系統(tǒng)由于目標(biāo)用戶(hù)單一和采用技術(shù)陳舊已經(jīng)不能很好地滿(mǎn)足當(dāng)前需求。本文根據(jù)傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的不足,針對(duì)新的用戶(hù)群體,采用更為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新的基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控通信系統(tǒng)。首先,與傳統(tǒng)的使用2M專(zhuān)線(xiàn)組網(wǎng)不同,本文采用3G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng),大大降低了通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。其次本文將傳輸數(shù)據(jù)分為快、慢兩種數(shù)據(jù),需要實(shí)時(shí)上傳的告警信息為快數(shù)據(jù),現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元檢測(cè)到告警信息后及時(shí)主動(dòng)上傳;監(jiān)測(cè)點(diǎn)最新的檢測(cè)值為慢數(shù)據(jù),只有監(jiān)控中心詢(xún)問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元時(shí),后者才上傳最新的監(jiān)控結(jié)果。該設(shè)計(jì)降低了傳輸數(shù)據(jù)量,減輕了監(jiān)控中心服務(wù)器負(fù)載。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)將傳輸數(shù)據(jù)封裝在自定義格式的數(shù)據(jù)幀中,通過(guò)socket發(fā)送數(shù)據(jù)幀,本文則使用Web Service技術(shù)傳輸封裝在XML格式的數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)。使用WebService傳輸數(shù)據(jù)提高了系統(tǒng)的封裝性、容錯(cuò)性和開(kāi)發(fā)人員的工作效率,使用XML格式通信報(bào)文,傳輸數(shù)據(jù)的可解釋性更強(qiáng),通信系統(tǒng)也可以更靈活的應(yīng)對(duì)功能擴(kuò)展。傳統(tǒng)的基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控通信系統(tǒng)并沒(méi)有考慮通信網(wǎng)絡(luò)安全,本文則使用L2TP/IPSec VPN驗(yàn)證通信兩端身份,給傳輸數(shù)據(jù)加密,并驗(yàn)證傳輸數(shù)據(jù)的完整性。最后,為了通信系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行和便于擴(kuò)展升級(jí),本文還設(shè)計(jì)了自動(dòng)重連和自動(dòng)升級(jí)功能模塊。本文利用樹(shù)莓派ARM開(kāi)發(fā)板作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元的核心運(yùn)算模塊,使用openswan和xl2tpd配置IPSec和L2TP的服務(wù)器和客戶(hù)端,編寫(xiě)Web Service接口和調(diào)用程序,實(shí)現(xiàn)了一種新的基站監(jiān)控通信系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證明這種新的通信系統(tǒng)可以經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、安全的完成基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控中的通信功能需求。
【關(guān)鍵詞】：移動(dòng)通信基站 監(jiān)控 3G Web Service VP
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 課題背景與研究意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文主要工作12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 移動(dòng)基站監(jiān)控通信系統(tǒng)需求分析13-17
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)模型13
• 2.2 業(yè)務(wù)需求13-15
• 2.2.1 業(yè)務(wù)分類(lèi)13-14
• 2.2.2 業(yè)務(wù)特點(diǎn)14-15
• 2.3 性能需求15-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 第三章 通信系統(tǒng)的相關(guān)原理與技術(shù)17-29
• 3.1 WebService技術(shù)17-20
• 3.1.1 WebService體系構(gòu)成17-18
• 3.1.2 SOAP18
• 3.1.3 UDDI18
• 3.1.4 WSDL18-19
• 3.1.5 WebService的安全威脅19-20
• 3.2 L2TP協(xié)議20-23
• 3.2.1 PPP協(xié)議20-21
• 3.2.2 L2TP工作原理21-23
• 3.2.3 L2TP的身份認(rèn)證23
• 3.3 IPSec協(xié)議簇23-28
• 3.3.1 IPSec概述23-24
• 3.3.2 SA和SAD24-25
• 3.3.3 封裝協(xié)議25-26
• 3.3.4 封裝模式26-27
• 3.3.5 IKE協(xié)議27-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 基站監(jiān)控通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29-51
• 4.1 傳輸組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)29-32
• 4.1.1 傳統(tǒng)組網(wǎng)方式29-31
• 4.1.2 基于 3G組網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)硬件架構(gòu)31-32
• 4.2 通信系統(tǒng)軟件框架設(shè)計(jì)32-33
• 4.3 通信報(bào)文設(shè)計(jì)33-38
• 4.4 數(shù)據(jù)傳輸功能設(shè)計(jì)38-40
• 4.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)40-42
• 4.6 文件傳輸模塊設(shè)計(jì)42-43
• 4.7 L2TP/IPSec VPN設(shè)計(jì)43-46
• 4.8 開(kāi)機(jī)啟動(dòng)與自動(dòng)重連模塊設(shè)計(jì)46-48
• 4.9 自動(dòng)升級(jí)模塊設(shè)計(jì)48-49
• 4.10 本章小結(jié)49-51
• 第五章 移動(dòng)基站監(jiān)控通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)51-68
• 5.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)概述51-52
• 5.1.1 FSU模塊實(shí)現(xiàn)51
• 5.1.2 SC模塊實(shí)現(xiàn)51-52
• 5.2 數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)52-60
• 5.2.1 WebService接口的實(shí)現(xiàn)52-55
• 5.2.2 快、慢數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)55-57
• 5.2.3 數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試57-60
• 5.3 文件傳輸功能實(shí)現(xiàn)60
• 5.4 安全功能模塊實(shí)現(xiàn)60-64
• 5.5 自動(dòng)重連功能實(shí)現(xiàn)64-65
• 5.6 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果65-67
• 5.7 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 全文總結(jié)68
• 6.2 后續(xù)工作展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 碩士學(xué)位期間取得的成果74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1117175