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GSM網(wǎng)絡(luò )通信在車(chē)載定位系統中的應用(二)


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3. GPRS服務(wù)模式:
  GPRS 是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱(chēng),是在現有GSM 系統上發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù),目的是為GSM 用戶(hù)提供分組形式的數據業(yè)務(wù)。它是一種新的移動(dòng)數據通信業(yè)務(wù),在移動(dòng)用戶(hù)和數據網(wǎng)絡(luò )之間提供一種連接,給移動(dòng)用戶(hù)提供高速無(wú)線(xiàn)IP。GPRS 采用分組交換技術(shù),每個(gè)用戶(hù)可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線(xiàn)信道,同一無(wú)線(xiàn)信道又可以由多個(gè)用戶(hù)共享,資源被有效的利用,數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術(shù)實(shí)現數據分組發(fā)送和接收,用戶(hù)永遠在線(xiàn)且按流量計費,迅速降低了服務(wù)成本。GPRS 移動(dòng)數據傳輸系統有很大的應用范圍,幾乎所有中低速率的數據傳輸業(yè)務(wù)都可以應用,如城市配電網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化、自來(lái)水、煤氣管道自動(dòng)化、商業(yè)POS 機、INTERNET 接入、個(gè)人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
  GPRS服務(wù)模式的實(shí)現方法為:車(chē)載單元的GPRS通信模塊將包括GPS信息在內的GPRS分組和專(zhuān)用APN信息經(jīng)基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節點(diǎn)(SGSN),SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信,GGSN對分組數據進(jìn)行相應的處理,再經(jīng)DDN專(zhuān)用數字電路或Internet路由至監控中心;來(lái)自監控中心標識有車(chē)載單元地址的分組數據包,由GGSN接收,再轉發(fā)到SGSN,繼而傳送到車(chē)載單元。
GPRS服務(wù)模式的優(yōu)點(diǎn)是數據傳輸速率可高達115kbit/s,而其鏈路建立時(shí)間非常短,可小于1s;按流量進(jìn)行計費,通信成本低;從車(chē)載單元到GGSN有服務(wù)質(zhì)量的保證;此外數據處理能力強,安全性高。但該服務(wù)模式網(wǎng)絡(luò )開(kāi)銷(xiāo)較大,需自建路由器,申請專(zhuān)用APN和IP地址,安裝RADIUS Server用作認證GPRS接入;若從安全性考慮采用DDN專(zhuān)線(xiàn)方式,還存在租用電路開(kāi)銷(xiāo)。
   (二) “點(diǎn)對點(diǎn)”服務(wù)模式
  所謂點(diǎn)對點(diǎn)服務(wù)模式,即車(chē)載定位系統中車(chē)輛間不經(jīng)監控中心直接的通信。系統運用了GSM的短消息(SMS)功能來(lái)實(shí)現服務(wù)中心與受控目標之間的數據傳輸。在GSM 體系結構中,有一個(gè)通信管理層(CM),其功能是:應用戶(hù)的要求,在用戶(hù)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(diǎn)對點(diǎn)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(shí)體。
  與點(diǎn)對中心服務(wù)模式對應,點(diǎn)對點(diǎn)服務(wù)模式也有三種通信方式:
  在第一種方式中,車(chē)載單元短信收發(fā)通信模塊將包括GPS信息在內的短信和要發(fā)往的目的站一同發(fā)給短信服務(wù)中心SMSC,而SMSC直接把短信轉發(fā)給另一個(gè)車(chē)載單元。
  在第二種方式中,車(chē)載單元短信通信模塊將包括GPS信息在內的短信和要發(fā)往的目的站信息一同發(fā)給SMSC,再由通信服務(wù)中心轉發(fā),最后經(jīng)DDN專(zhuān)用數字電路或Internet路由至相應的SMSC,最后由SMSC轉發(fā)給目的車(chē)載單元短信通信模塊。
在第三種方式中,車(chē)載單元的GPRS通信模塊將包括GPS信息在內的GPRS分組和專(zhuān)用APN信息經(jīng)基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節點(diǎn)(SGSN),SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信,GGSN對分組數據進(jìn)行相應的處理,再經(jīng)DDN專(zhuān)用數字電路或Internet路由至目的GPRS服務(wù)支持節點(diǎn)(SGSN),繼而傳送到車(chē)載單元。
點(diǎn)對點(diǎn)服務(wù)模式可以使車(chē)輛之間不經(jīng)過(guò)監控中心直接通信,減少了監控中心的數據運算量,使監控中心不用負擔車(chē)輛間的數據通信,從而更好的服務(wù)于點(diǎn)對中心的服務(wù)模式。
  三、與集群系統的比較
  傳統的集群系統在移動(dòng)通信中占有相當大的份量,最初由幾部普通步話(huà)機就可以組成一個(gè)無(wú)線(xiàn)電調度網(wǎng),這種網(wǎng)在廠(chǎng)、礦等部門(mén)仍被大量采用,但網(wǎng)的功能過(guò)于簡(jiǎn)單。
(一)采用集群系統的車(chē)輛監控系統存在的問(wèn)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(diǎn)與監控容量成正比,而普通用戶(hù)申請較多的頻率點(diǎn)不僅困難而且消費很高。
(2)通信誤碼率較高集群系統采用大區制,單中心,這樣在大城市中由于地形和建筑物等原因,通信盲區較多,多徑效應嚴重,使監控的可信度大大降低。
(3)系統容量有限。對于集群系統而言,有限的頻率資源是限制系統容量提高的瓶頸。
  (4)系統覆蓋范圍有限。集群通信系統屬于專(zhuān)用移動(dòng)通信網(wǎng),某一部門(mén)獨立建造和使用,覆蓋范圍較小。
  然而對于一個(gè)實(shí)際的車(chē)輛監控系統,優(yōu)良的通信質(zhì)量,較大的系統容量及充足的容量擴大冗余度和較大的系統覆蓋范圍是往往是系統必須的指標。而通過(guò)GSM數字蜂窩移動(dòng)通信系統傳輸車(chē)輛定位信息則較好地解決了上述問(wèn)題,是目前較有前景的一種設計方案。
(二)GSM相對于集群的優(yōu)點(diǎn)
  GSM數字蜂窩移動(dòng)通信系統(簡(jiǎn)稱(chēng)GSM系統)是依據歐洲通信標準化委員會(huì )制定的技術(shù)規范而設計研究的。它具有下列主要特點(diǎn) :可提供國內和國際的自動(dòng)漫游服務(wù),覆蓋范圍廣;具有加密和鑒權功能,保證信息的安全;具有靈活的組網(wǎng)結構,頻率重復利用率高;系統的抗干擾能力強,通信質(zhì)量高;隨著(zhù)大規模集成電路技術(shù)的發(fā)展和用戶(hù)量的增加,用戶(hù)終端(手持機,車(chē)載臺)將會(huì )越來(lái)越小巧,功能越來(lái)越強而價(jià)格越來(lái)越低。
  GSM通信網(wǎng)用于GPS車(chē)載監控系統可以較好地解決以前所遇到的大部分問(wèn)題:首先,GSM采用蜂窩式小區結構,在用戶(hù)密集的地區采用小區制,提高了頻率的利用效率,容量問(wèn)題可以得到解決。其次就是通信盲區較少,多徑效應也較;而且由于GSM系統是數字通信體制,其通信質(zhì)量遠遠好于模擬體制的集群通信系統。其應用于車(chē)載定位系統中時(shí),通信誤碼率低,車(chē)輛監控的可信度大大提高;另外,隨著(zhù)GSM應用的不斷擴展,其業(yè)務(wù)種類(lèi)也越來(lái)越多,用戶(hù)所得到的服務(wù)將越來(lái)越完善,服務(wù)費用也會(huì )越來(lái)越容易接受。
  結論:
  GSM網(wǎng)絡(luò )通信在車(chē)載GPS定位管理系統中的應用將進(jìn)一步解決車(chē)載GPS定位管理系統的數據傳輸“瓶頸”問(wèn)題,有力推動(dòng)車(chē)載GPS定位管理系統的市場(chǎng)應用和發(fā)展。許多公司互聯(lián)技術(shù)公司的興起及一些高校重點(diǎn)實(shí)驗室的開(kāi)發(fā)和研究為車(chē)載定位系統的發(fā)展和普及也起到了重要作用。例如東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗室研究出了車(chē)載定位系統的相關(guān)配套軟件,南京東大移動(dòng)互聯(lián)移動(dòng)技術(shù)有限公司也已批量生產(chǎn)了定位系統中的車(chē)載系統模塊,該模塊在不同驅動(dòng)程序初始化后可以應用于多種車(chē)輛,根據車(chē)載系統的不同要求通過(guò)軟件程序靈活設置,與移動(dòng)運營(yíng)商聯(lián)系申請入網(wǎng)后即可使用,而移動(dòng)運營(yíng)商通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )通信在車(chē)載定位系統中的應用將有效促進(jìn)短信和GPRS數據增值業(yè)務(wù)的發(fā)展,適時(shí)地推出相應的GPS行業(yè)應用套餐,將培育出新的利潤增長(cháng)點(diǎn),打造出短信和GPRS數據增值業(yè)務(wù)行業(yè)應用的精品工程。

 

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