基于IP网络的铁路应急通信传输系统的研究与设计

论文摘要

铁路是我国经济的大动脉,是国家交通运输体系的骨干,是不可或缺的-部分,它具有管理高度集中、各个工作环节紧密相扣的特点。铁路运输包含-系列的工作节点,若是某一个点出现了问题,发生了故障,就会影响到整个线路的运输安全和畅通,不及时排除险情、控制事态的发展将会引起更大范围的堵塞和瘫痪,可谓千钧一发,因此保畅通是铁路运输最基本之要求,安全的生产乃是铁路运输的永恒主题。铁路应急通信传输系统就是为了满足这样的需求而产生的,在事发地点如何利用现场环境快速恢复和建立应急通信信道,确保现场影音数据第一时间传回指挥中心为救援决策提供支持,现场人员及时收取救援指令为排除事故降低损失尽快恢复线路通车争取时间,这就要求研究和设计一套在任何情况下拉得出、开得通、联的上的多手段、多途径、多业务相融合的应急通信传输方案。论文首先对目前铁路应急通信网络、应急通信系统、业务现状和发展历程进行了描述,在此基础上针对其存在的问题和需求进行了分析,提出了以分层分片构建铁路应急通信系统的架构模型,对构架中的链路层、IP交换层、编码传输层、业务控制层进行了详细描述：其次,针对有线、无线、卫星三种不同的物理链路接入技术进行了比对,完成了救援现场、区间车站和局端指挥中心设备的接入设计；然后,对IP网络环境下的视频编码技术进行了深入探讨,对流行的H.264算法进行了分析并以此给出了在Linux环境下的实现,同时对编码后的传输方案提出了使用应用层RTP/RTCP协议进行流传输的设计思路和实现,并对其中涉及到的网络自适应、码流自动控制、网络状态反馈等问题给出了解决方法；最后文章对接收端完成接收后的数据存储问题进行了分析,对不同的存储模式进行了比对,并给出了适合本设计的存储方案。本文的研究工作主要为铁路应急通信的研发提供一定的思路,在实际的应用中具有一定的价值。此外,其能够为铁路应急抢险工作提供准确及时的信息,对决策支持、抢险方案制定都有重要的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 铁路应急通信的发展与现状
• 1.2.1 铁路应急通信的发展过程
• 1.2.2 铁路应急通信的现状
• 1.3 主要研究工作与论文结构
• 1.3.1 主要研究工作
• 1.3.2 论文结构
• 第二章 相关技术与理论
• 2.1 接入技术研究
• 2.1.1 有线接入方式
• 2.1.2 无线接入方式
• 2.1.3 卫星接入方式
• 2.2 数据传输协议与编码技术
• 2.2.1 传输方式与传输协议
• 2.2.2 视频数据编码
• 2.3 本章小结
• 第三章 总体方案设计
• 3.1 我国铁路应急通信的特点
• 3.2 我国铁路应急通信存在的问题
• 3.3 解决问题的思路
• 3.4 系统结构
• 3.4.1 接入节点
• 3.4.2 中继节点
• 3.4.3 核心节点
• 3.4.4 业务层次结构
• 3.4.5 系统拓扑结构
• 3.5 设备配置
• 3.5.1 现场采集设备
• 3.5.2 现场通信设备
• 3.5.3 中继设备
• 3.5.4 局端指挥中心设备
• 3.6 本章小结
• 第四章 视频数据传输的设计与实现
• 4.1 视频数据压缩编码的设计
• 4.2 视频数据压缩编码的实现
• 4.3 视频数据传输的设计
• 4.3.1 数据打包设计
• 4.3.2 自动适应网络变化的策略
• 4.4 视频数据传输的实现
• 4.4.1 数据初始化
• 4.4.2 数据发送
• 4.4.3 数据接收
• 4.5 本章小结
• 第五章 数据存储方案设计
• 5.1 存储技术研究
• 5.1.1 存储部署模式
• 5.1.2 存储部署设计
• 5.1.3 RAID类型选择
• 5.2 存储阵列规划
• 5.2.1 阵列磁盘选择
• 5.2.2 阵列配置
• 5.3 本章小结
• 第六章 结语与展望
• 6.1 论文完成的主要工作
• 6.2 需要进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果