基站动力与环境监控中的通信系统设计与实现

发布时间：2017-10-30 10:01

  本文关键词：基站动力与环境监控中的通信系统设计与实现

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【摘要】：移动通信基站作为移动通信系统中提供无线功能的模块给移动终端提供系统接口,是通信系统的重要组成部分。近年来,随着移动通信技术的飞速发展,特别是第三代移动通信网络投入使用,移动基站的数量大幅增长。而我国的移动基站具有分布分散、所处环境恶劣、电力网不稳定等特点。为适应移动通信事业的发展以及信息化社会建设需要,对基站的动力与环境进行实时监控就尤为重要。基站动力与环境监控依靠现场监控单元、监控中心和通信系统三部分协同工作。其中通信系统作为基站动环监控系统的子系统将各现场监控单元监测数据传输到监控中心,并将监控中心的监控命令下达到现场监控单元,是监测系统正常运行的关键。但是传统的基站监控通信系统由于目标用户单一和采用技术陈旧已经不能很好地满足当前需求。本文根据传统通信网络的不足,针对新的用户群体,采用更为先进的技术设计了一种新的基站动环监控通信系统。首先,与传统的使用2M专线组网不同,本文采用3G网络组网,大大降低了通信网络建设成本。其次本文将传输数据分为快、慢两种数据,需要实时上传的告警信息为快数据,现场监控单元检测到告警信息后及时主动上传;监测点最新的检测值为慢数据,只有监控中心询问现场监控单元时,后者才上传最新的监控结果。该设计降低了传输数据量,减轻了监控中心服务器负载。传统的通信系统将传输数据封装在自定义格式的数据帧中,通过socket发送数据帧,本文则使用Web Service技术传输封装在XML格式的数据报中的数据。使用WebService传输数据提高了系统的封装性、容错性和开发人员的工作效率,使用XML格式通信报文,传输数据的可解释性更强,通信系统也可以更灵活的应对功能扩展。传统的基站动环监控通信系统并没有考虑通信网络安全,本文则使用L2TP/IPSec VPN验证通信两端身份,给传输数据加密,并验证传输数据的完整性。最后,为了通信系统可以稳定运行和便于扩展升级,本文还设计了自动重连和自动升级功能模块。本文利用树莓派ARM开发板作为现场监控单元的核心运算模块,使用openswan和xl2tpd配置IPSec和L2TP的服务器和客户端,编写Web Service接口和调用程序,实现了一种新的基站监控通信系统。实验证明这种新的通信系统可以经济、稳定、安全的完成基站动环监控中的通信功能需求。
【关键词】：移动通信基站 监控 3G Web Service VP
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 课题背景与研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文主要工作12
• 1.4 论文组织结构12-13
• 第二章 移动基站监控通信系统需求分析13-17
• 2.1 网络模型13
• 2.2 业务需求13-15
• 2.2.1 业务分类13-14
• 2.2.2 业务特点14-15
• 2.3 性能需求15-16
• 2.4 本章小结16-17
• 第三章 通信系统的相关原理与技术17-29
• 3.1 WebService技术17-20
• 3.1.1 WebService体系构成17-18
• 3.1.2 SOAP18
• 3.1.3 UDDI18
• 3.1.4 WSDL18-19
• 3.1.5 WebService的安全威胁19-20
• 3.2 L2TP协议20-23
• 3.2.1 PPP协议20-21
• 3.2.2 L2TP工作原理21-23
• 3.2.3 L2TP的身份认证23
• 3.3 IPSec协议簇23-28
• 3.3.1 IPSec概述23-24
• 3.3.2 SA和SAD24-25
• 3.3.3 封装协议25-26
• 3.3.4 封装模式26-27
• 3.3.5 IKE协议27-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 基站监控通信系统的设计29-51
• 4.1 传输组网方案设计29-32
• 4.1.1 传统组网方式29-31
• 4.1.2 基于 3G组网的通信网络硬件架构31-32
• 4.2 通信系统软件框架设计32-33
• 4.3 通信报文设计33-38
• 4.4 数据传输功能设计38-40
• 4.5 数据库设计40-42
• 4.6 文件传输模块设计42-43
• 4.7 L2TP/IPSec VPN设计43-46
• 4.8 开机启动与自动重连模块设计46-48
• 4.9 自动升级模块设计48-49
• 4.10 本章小结49-51
• 第五章 移动基站监控通信系统的实现51-68
• 5.1 系统实现概述51-52
• 5.1.1 FSU模块实现51
• 5.1.2 SC模块实现51-52
• 5.2 数据传输模块实现52-60
• 5.2.1 WebService接口的实现52-55
• 5.2.2 快、慢数据传输实现55-57
• 5.2.3 数据传输测试57-60
• 5.3 文件传输功能实现60
• 5.4 安全功能模块实现60-64
• 5.5 自动重连功能实现64-65
• 5.6 系统测试结果65-67
• 5.7 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 全文总结68
• 6.2 后续工作展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74
• 硕士学位期间取得的成果74-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 徐婧芳;;通信基站动环监控组网方案讨论[J];无线互联科技;2012年11期

2 钟丽芳;;linux下vsftp的安装及基本配置[J];才智;2011年12期

3 胡小颖;;论基站设备环境监控系统的发展趋势[J];信息通信;2010年06期

4 张松敏;陶荣;于国华;;安全散列算法SHA-1的研究[J];计算机安全;2010年10期

5 吴清兰;张忠培;徐卓;周冲;;E1数据时隙插入与提取的实现研究[J];通信技术;2009年12期

6 胡泽;廖闻剑;彭艳兵;;WebService技术研究及应用[J];硅谷;2009年05期

7 孙亮;;浅析黑龙江电信C网基站动力环境监控系统建设[J];通信世界;2008年40期

8 姚华桢;;AES和DES的效率及安全性比较[J];仲恺农业技术学院学报;2006年02期

9 李军;我国移动通信网从第二代到第三代的演进策略[J];世界电信;2001年02期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 黄毕尧;刘国军;李建岐;王楠;渠晓峰;赵涛;徐鑫;;智能配用电通信系统需求分析[A];2012年电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C];2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 胥小武;通信基站环境监控系统的设计与软件实现[D];西南交通大学;2014年

2 迟洪涛;基于GPRS的基站监控系统的研究与设计[D];延边大学;2012年

3 杨鹏;北京联通分布式基站动环监控系统设计与实施[D];北京邮电大学;2011年

4 王鹏;湖北移动动力环境监控系统组网方案与工程实施[D];北京邮电大学;2011年

5 武睿彪;基站集中监控系统软件的设计与实现[D];西南交通大学;2011年

6 夏蕊;我国电信产业的发展与政府规制[D];首都经济贸易大学;2010年

7 于东敏;基于L2TP+IPSec的远程开放网络实验室的研究与实现[D];河北工业大学;2008年

8 董裕艺;基于GPRS的移动通信基站集中监控单元的设计[D];湖南大学;2007年

9 孙滔;基于IP的基站监控系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2007年

10 严新;基于IPSec的IKE协议分析与改进[D];华中科技大学;2005年

，

本文编号：1117175