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基于GSM-R的列车位置监测平台研究与设计
| 论文题名： | 基于GSM-R的列车位置监测平台研究与设计 |
| 关键词： | GSM—R;数字移动通信网;无线传感器网络;移动节点;列车定位;MPLS VPN |
| 摘要： | GSM-R(GSM for Railway)作为新一代的铁路综合数字移动通信网,在世界范围内得到了越来越广泛的应用,也是我国铁路移动通信的发展方向。随着高速铁路的大量建设和投入使用,GSM—R在我国得到了巨大的发展。 现代铁路的安全和指挥系统中,列车位置信息是一个关键因数,许多应用如移动闭塞、列车自动控制等都需要列车的位置信息作为参数之一。而在铁路建设过程中,针对不同的铁路线路采用了不同厂家和型号的列车控制和通信系统,造成各条线路互联互通比较困难,制约了集中网络管理的发展。为此,本文设计了一种基于GSM—R的列车位置监测平台,把多条铁路线路的列车位置信息放到同一个监测平台上,便于对列车的集中网络管理。 监测平台主要分三个部分:数据采集,数据传送和数据处理显示。数据采集使用ZigBee无线传感器网络,主要由两部分组成:沿铁路线布放的带状ZigBee无线传感器网络和列车上的移动节点。数据传送通过GSM—R网络,流程如下:先经过列车上汇聚节点的GPRS模块把数据传送到GSM—R网络基站BTS:BTS接着把数据沿着BSC、SGSN、GGSN模块,通过GPRS归属服务器接入GSM—R数据网,然后通过MPLS VPN网络把多条线路数据汇集到数据处理终端。在数据处理终端部分,使用铁路地理信息系统对位置信息进行矫正并显示在终端上面。 本文主要进行了如下三方面工作:针对带状ZigBee无线传感器网络设计定位算法,使用实验设备进行分析,验证方案的有效性；为了确保数据在GSM—R数据网中的可靠、实时传送,提出构建MPLS VPN虚拟专用网络传送数据的方式,通过GNS3仿真软件验证设计方案的可行性；针对GSM—R中对实时性、容错能力要求较高以及带状覆盖的特点,提出一种无线传感器网络实时容错时间同步算法,并结合GSM—R的实际需求提出相应组网解决方案,分析和仿真验证算法的有效性。 |
| 作者： | 黄小午 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 王桂棠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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