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GSM-R是由国际铁路联盟与欧洲电信标准组织提出的新一代铁路数字移动通信标准,是我国铁路未来几十年内的主要通信系统。本文在分析我国铁路编组调车作业的特点以及GSM-R网络特性的基础上,通过对比,提出了一套适合编组站环境的GSM-R数字集群系统应用方案,简要叙述了各组成部分的功能。之后具体说明了手持终端的设计方案,并着重阐述了终端软件设计以及终端与地面节点之间的通信过程。文章介绍了终端所使用的操作系统Windows CE.NET及其集成开发工具eMbedded Visual C++,论述了其在嵌入式应用中的巨大优势。根据手持终端的功能特点,文中将软件体系分为4层结构,由低到高分别是MAC层、LLC层、NET层、MMI层。针对每层结构功能进行了细致的分析,提出相应的程序设计方法,并对其中的串行通信端口控制、多线程处理机制、语音编解码、屏幕驱动、窗口调度机制等重点部分进行了详细论述。本文最后列出了各阶段终端软件测试方法与测试结果,对结果进行分析后提出了优化方法,并对优化前后的性能进行了对比。