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GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載定位系統(tǒng)中的應(yīng)用（二）

 
3. GPRS服務(wù)模式：
  GPRS 是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它是一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP。GPRS 采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)160Kbps。使用GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計費，迅速降低了服務(wù)成本。GPRS 移動數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)有很大的應(yīng)用范圍，幾乎所有中低速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)都可以應(yīng)用，如城市配電網(wǎng)絡(luò)自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業(yè)POS 機(jī)、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
  GPRS服務(wù)模式的實現(xiàn)方法為：車載單元的GPRS通信模塊將包括GPS信息在內(nèi)的GPRS分組和專用APN信息經(jīng)基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節(jié)點（SGSN），SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點（GGSN）進(jìn)行通信，GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再經(jīng)DDN專用數(shù)字電路或Internet路由至監(jiān)控中心；來自監(jiān)控中心標(biāo)識有車載單元地址的分組數(shù)據(jù)包，由GGSN接收，再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN，繼而傳送到車載單元。
GPRS服務(wù)模式的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)115kbit/s，而其鏈路建立時間非常短，可小于1s；按流量進(jìn)行計費，通信成本低；從車載單元到GGSN有服務(wù)質(zhì)量的保證；此外數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，安全性高。但該服務(wù)模式網(wǎng)絡(luò)開銷較大，需自建路由器，申請專用APN和IP地址，安裝RADIUS Server用作認(rèn)證GPRS接入；若從安全性考慮采用DDN專線方式，還存在租用電路開銷。
   （二） “點對點”服務(wù)模式
  所謂點對點服務(wù)模式，即車載定位系統(tǒng)中車輛間不經(jīng)監(jiān)控中心直接的通信。系統(tǒng)運用了GSM的短消息（SMS）功能來實現(xiàn)服務(wù)中心與受控目標(biāo)之間的數(shù)據(jù)傳輸。在GSM 體系結(jié)構(gòu)中，有一個通信管理層（CM），其功能是：應(yīng)用戶的要求，在用戶之間建立連接，并能維持和釋放這些呼叫。SMS就是屬于CM層的附加功能。點對點的短消息業(yè)務(wù)是由短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能的。短消息業(yè)務(wù)中心是在功能上與GSM網(wǎng)完全分離的實體。
  與點對中心服務(wù)模式對應(yīng)，點對點服務(wù)模式也有三種通信方式：
  在第一種方式中，車載單元短信收發(fā)通信模塊將包括GPS信息在內(nèi)的短信和要發(fā)往的目的站一同發(fā)給短信服務(wù)中心SMSC，而SMSC直接把短信轉(zhuǎn)發(fā)給另一個車載單元。
  在第二種方式中，車載單元短信通信模塊將包括GPS信息在內(nèi)的短信和要發(fā)往的目的站信息一同發(fā)給SMSC，再由通信服務(wù)中心轉(zhuǎn)發(fā)，最后經(jīng)DDN專用數(shù)字電路或Internet路由至相應(yīng)的SMSC，最后由SMSC轉(zhuǎn)發(fā)給目的車載單元短信通信模塊。
在第三種方式中，車載單元的GPRS通信模塊將包括GPS信息在內(nèi)的GPRS分組和專用APN信息經(jīng)基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節(jié)點（SGSN），SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點（GGSN）進(jìn)行通信，GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再經(jīng)DDN專用數(shù)字電路或Internet路由至目的GPRS服務(wù)支持節(jié)點（SGSN），繼而傳送到車載單元。
點對點服務(wù)模式可以使車輛之間不經(jīng)過監(jiān)控中心直接通信，減少了監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)運算量，使監(jiān)控中心不用負(fù)擔(dān)車輛間的數(shù)據(jù)通信，從而更好的服務(wù)于點對中心的服務(wù)模式。
  三、與集群系統(tǒng)的比較
  傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在移動通信中占有相當(dāng)大的份量，最初由幾部普通步話機(jī)就可以組成一個無線電調(diào)度網(wǎng)，這種網(wǎng)在廠、礦等部門仍被大量采用，但網(wǎng)的功能過于簡單。
（一）采用集群系統(tǒng)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題：
（1）占用有限的頻率資源，尤其對集群通信的FDMA體制而言其占用的頻率點與監(jiān)控容量成正比，而普通用戶申請較多的頻率點不僅困難而且消費很高。
（2）通信誤碼率較高集群系統(tǒng)采用大區(qū)制，單中心，這樣在大城市中由于地形和建筑物等原因，通信盲區(qū)較多，多徑效應(yīng)嚴(yán)重，使監(jiān)控的可信度大大降低。
（3）系統(tǒng)容量有限。對于集群系統(tǒng)而言，有限的頻率資源是限制系統(tǒng)容量提高的瓶頸。
  （4）系統(tǒng)覆蓋范圍有限。集群通信系統(tǒng)屬于專用移動通信網(wǎng)，某一部門獨立建造和使用，覆蓋范圍較小。
  然而對于一個實際的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)良的通信質(zhì)量，較大的系統(tǒng)容量及充足的容量擴(kuò)大冗余度和較大的系統(tǒng)覆蓋范圍是往往是系統(tǒng)必須的指標(biāo)。而通過GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)傳輸車輛定位信息則較好地解決了上述問題，是目前較有前景的一種設(shè)計方案。
（二）GSM相對于集群的優(yōu)點
  GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)（簡稱GSM系統(tǒng)）是依據(jù)歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化委員會制定的技術(shù)規(guī)范而設(shè)計研究的。它具有下列主要特點 ：可提供國內(nèi)和國際的自動漫游服務(wù)，覆蓋范圍廣；具有加密和鑒權(quán)功能，保證信息的安全；具有靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，頻率重復(fù)利用率高；系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)，通信質(zhì)量高；隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和用戶量的增加，用戶終端（手持機(jī)，車載臺）將會越來越小巧，功能越來越強(qiáng)而價格越來越低。
  GSM通信網(wǎng)用于GPS車載監(jiān)控系統(tǒng)可以較好地解決以前所遇到的大部分問題：首先，GSM采用蜂窩式小區(qū)結(jié)構(gòu)，在用戶密集的地區(qū)采用小區(qū)制，提高了頻率的利用效率，容量問題可以得到解決。其次就是通信盲區(qū)較少，多徑效應(yīng)也較小；而且由于GSM系統(tǒng)是數(shù)字通信體制，其通信質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于模擬體制的集群通信系統(tǒng)。其應(yīng)用于車載定位系統(tǒng)中時，通信誤碼率低，車輛監(jiān)控的可信度大大提高；另外，隨著GSM應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，其業(yè)務(wù)種類也越來越多，用戶所得到的服務(wù)將越來越完善，服務(wù)費用也會越來越容易接受。
  結(jié)論：
  GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載GPS定位管理系統(tǒng)中的應(yīng)用將進(jìn)一步解決車載GPS定位管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸“瓶頸”問題，有力推動車載GPS定位管理系統(tǒng)的市場應(yīng)用和發(fā)展。許多公司互聯(lián)技術(shù)公司的興起及一些高校重點實驗室的開發(fā)和研究為車載定位系統(tǒng)的發(fā)展和普及也起到了重要作用。例如東南大學(xué)移動通信國家重點實驗室研究出了車載定位系統(tǒng)的相關(guān)配套軟件，南京東大移動互聯(lián)移動技術(shù)有限公司也已批量生產(chǎn)了定位系統(tǒng)中的車載系統(tǒng)模塊，該模塊在不同驅(qū)動程序初始化后可以應(yīng)用于多種車輛，根據(jù)車載系統(tǒng)的不同要求通過軟件程序靈活設(shè)置，與移動運營商聯(lián)系申請入網(wǎng)后即可使用，而移動運營商通過GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載定位系統(tǒng)中的應(yīng)用將有效促進(jìn)短信和GPRS數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的發(fā)展，適時地推出相應(yīng)的GPS行業(yè)應(yīng)用套餐，將培育出新的利潤增長點，打造出短信和GPRS數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)行業(yè)應(yīng)用的精品工程。