基于多鏈路聚合的電力通信終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本學(xué)位論文的研究課題來(lái)源于國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“面向電力移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用的4G多業(yè)務(wù)承載關(guān)鍵技術(shù)研究”（SGRIXTKJ[2015]349號(hào)），針對(duì)電力移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用中遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)的業(yè)務(wù)要求，主要完成了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)中基于多鏈路聚合的電力通信終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文給出了多模聚合終端的總體設(shè)計(jì)方案，并基于嵌入式Linux平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了3G、4G和WiFi網(wǎng)絡(luò)模式的融合及多鏈路聚合傳輸。該多模聚合通信終端處理器為ARMCortex-A8 S5

2、PV210，以嵌入式Linux為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，通過(guò)將Linux內(nèi)核編譯后移植各模塊的驅(qū)動(dòng)，支持3G、4G和WiFi網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常工作。軟件平臺(tái)主程序編寫(xiě)基于socket通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)收發(fā)、數(shù)據(jù)處理、鏈路通信資源管理和鏈路監(jiān)測(cè)等功能。最后，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和測(cè)試結(jié)果表明，多模聚合通信終端可以支持多種網(wǎng)絡(luò)模式并進(jìn)行多鏈路的聚合傳輸，提高通信的帶寬和穩(wěn)定性。同時(shí)，終端能夠在高低溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，可應(yīng)用于電力傳輸系統(tǒng)及其它類似場(chǎng)景。
　

3、　本文共包含六章內(nèi)容，各個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容如下:
　　第一章闡述了本文所研究課題的背景和意義，并介紹論文的主要內(nèi)容和各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容安排。
　　第二章在電力移動(dòng)互聯(lián)環(huán)境下遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景下分析了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，給出系統(tǒng)總體方案以及多模聚合通信終端的設(shè)計(jì)方案。在系統(tǒng)總體方案中，將電力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)劃分為管控中心、多模聚合終端和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端3個(gè)部分。多模聚合終端的設(shè)計(jì)方案分別介紹了模塊各部分的作用，并細(xì)化了該部分各個(gè)模塊

4、的設(shè)計(jì)方案。
　　第三章根據(jù)第二章的設(shè)計(jì)方案，介紹了以ARM Cortex-A8處理器為核心的多模聚合通信終端硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，完成了嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的完整搭建。包括了嵌入式文件系統(tǒng)的定制和移植以及3G通信模塊、4G通信模塊和WiFi無(wú)線網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)移植工作。
　　第四章在設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了多模聚合通信終端的軟件設(shè)計(jì)方案。主要涉及程序功能模塊的劃分、多線程機(jī)制方案及其代碼實(shí)現(xiàn)方式。本章軟件編程基于soc

5、ket套接字通信技術(shù)，包括原始套接字和UDP套接字，相互配合實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)資源管理、數(shù)據(jù)發(fā)送和鏈路監(jiān)測(cè)等功能實(shí)現(xiàn)。
　　第五章重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)發(fā)送線程中多鏈路聚合算法。首先闡述了多鏈路聚合算法的思想，其核心在于負(fù)載均衡。負(fù)載均衡算法常見(jiàn)的有靜態(tài)負(fù)載均衡算法以及動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法兩類。本章以基于HashMap的負(fù)載均衡算法和加權(quán)輪詢負(fù)載均衡算法為例，詳細(xì)分析了這兩種算法的適用場(chǎng)景和具體實(shí)現(xiàn)方式。根據(jù)實(shí)際情況，最終選用加權(quán)