基于北斗二號和GPRS的物資運輸監控系統
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2．2 GPRS通信原理
GPRS是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是利用“包交換”(Packet Switched)概念發(fā)展出的一套無(wú)線(xiàn)傳輸方式。它的基本功能是在移動(dòng)終端和互聯(lián)網(wǎng)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(wú)線(xiàn)調制標準、突發(fā)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(shí)，不需要對GSM系統中的大部分硬件作改動(dòng)，只需軟件升級。在GSM系統的基礎上只需要增加GPRS服務(wù)支持結點(diǎn)(SGSN，Serring GPRS Supporting Node)，GPRS網(wǎng)關(guān)支持結點(diǎn)(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(xiàn)””自如切換”等優(yōu)點(diǎn)。正因為GPRS擁有的這些優(yōu)點(diǎn)，使得其在無(wú)線(xiàn)數據業(yè)務(wù)中得到廣泛應用，GPRS網(wǎng)主要為用戶(hù)提供突發(fā)性數據業(yè)務(wù)，GPRS可以分為面向個(gè)人用戶(hù)的橫向應用和面向集團用戶(hù)的縱向應用兩種。GPRS網(wǎng)絡(luò )參考模型如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159429.htm
移動(dòng)終端(MS)：移動(dòng)終端包括移動(dòng)物理設備和SIM卡兩部分。移動(dòng)臺的類(lèi)型很多，除了車(chē)載臺、便攜式移動(dòng)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(fā)信臺(BTS)和基站控制器(BSC)兩部分組成?；咀酉到y一方面通過(guò)BTS利用無(wú)線(xiàn)接口與移動(dòng)臺相連，負責信息的無(wú)線(xiàn)發(fā)送／接收和無(wú)線(xiàn)資源的管理；另一方面，通過(guò)BSC和網(wǎng)絡(luò )子系統中的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)相連，實(shí)現移動(dòng)用戶(hù)之間以及移動(dòng)用戶(hù)和固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)之間的通信連接。
移動(dòng)業(yè)務(wù)控制中心(MSC)：MSC是網(wǎng)絡(luò )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(hù)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(yè)務(wù)支持節點(diǎn)(SGSN)：主要功能是對移動(dòng)終端進(jìn)行鑒權和移動(dòng)性管理，建立移動(dòng)終端到GGSN的傳輸通道，接收從BSS傳送來(lái)的移動(dòng)終端分組數據，通過(guò)GPRS骨干網(wǎng)傳送給GGSN或者將分組發(fā)送到同一服務(wù)區內的移動(dòng)終端。SGSN還可集成計費網(wǎng)關(guān)、邊緣網(wǎng)關(guān)和防火墻的功能。
GPRS網(wǎng)關(guān)支持節點(diǎn)(GGSN)：是連接GPRS網(wǎng)絡(luò )與外部數據網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)。對于外部數據網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)，它就是一個(gè)路由器，負責存儲已經(jīng)激活的GPRS用戶(hù)的路由信息。GGSN接收移動(dòng)終端發(fā)送來(lái)的數據，轉發(fā)到相應的外部網(wǎng)絡(luò )，或接收來(lái)自外部數據網(wǎng)絡(luò )的數據，通過(guò)隧道技術(shù)，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(diǎn)可分可合，即它們的功能既可以由一個(gè)物理節點(diǎn)全部實(shí)現，也可以由不同的物理節點(diǎn)實(shí)現。它們都應有IP路由功能，并能與IP路由器互聯(lián)。
GPRS主要是用來(lái)提供非語(yǔ)音數據業(yè)務(wù)，GPRS提供移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )到TCP／IP或X．25網(wǎng)絡(luò )的接口，可以把GPRS網(wǎng)絡(luò )看作是一個(gè)IP子網(wǎng)。
3 監控系統構建
物資監控系統由監控中心、通信網(wǎng)絡(luò )和終端機組成。其中通信網(wǎng)絡(luò )選擇GPRS公共通信網(wǎng)絡(luò )，文中重點(diǎn)對監控中心和終端機進(jìn)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(hù)管理，并根據接收終端的請求響應定位服務(wù)，同時(shí)負責各個(gè)分中心的網(wǎng)絡(luò )互連，完成各種信息的分類(lèi)、記錄和轉發(fā)以及分中心之間業(yè)務(wù)信息的流動(dòng)，并對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監控。監控中心動(dòng)態(tài)獲取道路狀況及實(shí)時(shí)監控、指揮移動(dòng)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(wù)器、監控端計算機以及部分輔助設備構成，服務(wù)器和監控端計算機由局域網(wǎng)連接。如因條件限制也可將服務(wù)器和各監控端功能集成在一臺電腦上。
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