基于北斗二號和GPRS的物資運輸監控系統
2.2 GPRS通信原理
GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的簡稱,它是利用“包交換”(Packet Switched)概念發展出的一套無線傳輸方式。它的基本功能是在移動終端和互聯網的路由器之間傳輸分組數據。
由于GPRS采用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、無線調制標準、突發結構、跳頻規則以及相同的TDMA幀結構,所以在GSM系統的基礎上構建GPRS系統時,不需要對GSM系統中的大部分硬件作改動,只需軟件升級。在GSM系統的基礎上只需要增加GPRS服務支持結點(SGSN,Serring GPRS Supporting Node),GPRS網關支持結點(GGSN,Gateway GPRS Support Node)和分組控制單元(PCU,Packet Control Unit),便可構成完整的GPRS系統。
由于GPRS引入了分組交換能力,因此與GSM電路交換相比,GPRS具有“按流量計費”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“永遠在線””自如切換”等優點。正因為GPRS擁有的這些優點,使得其在無線數據業務中得到廣泛應用,GPRS網主要為用戶提供突發性數據業務,GPRS可以分為面向個人用戶的橫向應用和面向集團用戶的縱向應用兩種。GPRS網絡參考模型如圖2所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/159429.htm
移動終端(MS):移動終端包括移動物理設備和SIM卡兩部分。移動臺的類型很多,除了車載臺、便攜式移動臺,還有手機等。SIM卡是一張符合ISO標準的IC卡,由CPU和存儲器以及串行通信單元組成。
基站子系統(BSS):基站子系統由基站收發信臺(BTS)和基站控制器(BSC)兩部分組成。基站子系統一方面通過BTS利用無線接口與移動臺相連,負責信息的無線發送/接收和無線資源的管理;另一方面,通過BSC和網絡子系統中的移動業務交換中心(MSC)相連,實現移動用戶之間以及移動用戶和固定電話網絡用戶之間的通信連接。
移動業務控制中心(MSC):MSC是網絡子系統的核心。MSC是交換機,具有號碼存儲、呼叫處理、路由選擇、回波抵消和超負荷控制等功能。MSC可以從HLR,VLR和AUC獲取處理用戶位置登記和呼叫請求所需的全部數據。反之,MSC也根據其獲取的最新信息請求更新數據庫的部分功能。
GPRS業務支持節點(SGSN):主要功能是對移動終端進行鑒權和移動性管理,建立移動終端到GGSN的傳輸通道,接收從BSS傳送來的移動終端分組數據,通過GPRS骨干網傳送給GGSN或者將分組發送到同一服務區內的移動終端。SGSN還可集成計費網關、邊緣網關和防火墻的功能。
GPRS網關支持節點(GGSN):是連接GPRS網絡與外部數據網絡的節點。對于外部數據網絡來說,它就是一個路由器,負責存儲已經激活的GPRS用戶的路由信息。GGSN接收移動終端發送來的數據,轉發到相應的外部網絡,或接收來自外部數據網絡的數據,通過隧道技術,傳送給相應的SGSN。另外GGSN還可以具有地址分配、計費、防火墻功能。
SGSN和GGSN兩節點可分可合,即它們的功能既可以由一個物理節點全部實現,也可以由不同的物理節點實現。它們都應有IP路由功能,并能與IP路由器互聯。
GPRS主要是用來提供非語音數據業務,GPRS提供移動網絡到TCP/IP或X.25網絡的接口,可以把GPRS網絡看作是一個IP子網。
3 監控系統構建
物資監控系統由監控中心、通信網絡和終端機組成。其中通信網絡選擇GPRS公共通信網絡,文中重點對監控中心和終端機進行設計。
3.1 監控中心
監控中心是系統的重要組成部分,負責和接收終端的交互及用戶管理,并根據接收終端的請求響應定位服務,同時負責各個分中心的網絡互連,完成各種信息的分類、記錄和轉發以及分中心之間業務信息的流動,并對整個網絡進行監控。監控中心動態獲取道路狀況及實時監控、指揮移動終端,GIS系統與衛星定位系統的緊密結合可以提高監控中心的工作效率。
監控中心硬件由一臺服務器、監控端計算機以及部分輔助設備構成,服務器和監控端計算機由局域網連接。如因條件限制也可將服務器和各監控端功能集成在一臺電腦上。
評論