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集群通信系统属于专用移动通信系统,主要用于调度指挥。传统的传输网络采用电路交换方式,可以满足以话音为主要业务的通信需求。但因为其资源利用效率和可靠性低,越来越不能满足急剧增长的数据、多媒体通信需求。随着通信需求从以语音业务为主转向数据、多媒体业务为主的转变,以及科技的发展,集群系统必将以IP网络作为其传输网。 IP分组传输方式的引入,必将引起原来业务与控制一体化的网络架构的变革。但缘于Internet的IP网络采用一种尽力而为的服务,无法保障集群系统的服务质量QoS。本文根据集群通信系统的特点,在分析IP协议的基础上,提出了基于IP协议的数字集群传输新结构,并就影响服务质量的有关参数进行了计算机仿真分析,得出了相关参数设置对QoS的影响关系,以作为今后工程设计的参考。 本文首先简要介绍了集群通信的发展史和目前的应用,预测了今后集群发展的趋势。简单介绍了集群通信系统的网络构架。 然后对电路交换和分组交换的优缺点及其应用进行了分析,并就分组交换的两种情况,即基于IP的时分复用(TDM over IP)和全IP进行了理论分析、比较,指出:全IP是未来集群通信的最佳选择。 接下来分析了TCP/IP协议族以及RTP协议、IP路由选择理论,并分析了不同的集群业务需求在服务质量方面的差异。在此基础上,为不同的业务确定了不同的协议选择,并提出了新的传输模块构架。 最后,利用OPNET软件,模拟仿真了TCP/IP协议的几个重要参数对服务质量(QoS)的影响。首先分析了语音业务中带宽对链路时延、时延抖动以及丢包率的影响,给出了带宽的范围。然后针对数据业务,分别仿真分析了带宽与数据输入反应时间、数据排队反应时间、TCP时延的影响,并仿真分析最大分段尺寸(MSS)与TCP连接时延、IP业务丢失的关系,缓存(Buffer)与TCP连接时延、IP业务丢失的关系。在仿真的基础上,确定了带宽、最大分段尺寸(MSS)、缓存(BUFFER)参数的设置范围。这些关于服务质量QoS参数的仿真分析,可以为今后的实际系统提供可靠的理论依据。