msc的gprs无线通信系统设计
gprs无线通信系统设计方案

gprs无线通信系统设计方案汇报人:2023-11-20contents•GPRS无线通信系统概述•GPRS系统结构和工作原理目录•GPRS无线通信系统设计方案•GPRS无线通信系统实现与测试•GPRS无线通信系统的应用和优化GPRS无线通信系统01概述可与GSM语音业务同时进行,互不干扰。
提供高效的、低成本的无线分组数据业务。
支持中、低速率数据传输,适用于间断的、突发性的或频繁的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
定义:GPRS(General Packet Radio Service)即通用分组无线业务,是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。
功能GPRS系统定义和功能GPRS是在GSM基础上发展而来,是2G向3G过渡的技术,为之后的EDGE和WCDMA等技术的发展奠定了基础。
演进路径由于其覆盖面广、数据传输速度快、网络信号稳定等特点,GPRS 在车载定位、远程监控、移动支付等领域得到了广泛应用。
市场应用GPRS在无线通信中的地位与GSM比较GSM主要提供语音业务,而GPRS主要提供数据业务。
GSM的数据传输速率较低,而GPRS可提供更高的数据传输速率。
与3G比较GPRS是2.5G技术,数据传输速率和网络覆盖范围不及3G。
数据业务为主。
与4G、5G比较GPRS在数据传输速率、时延、业务类型等方面远不及4G和5G。
4G、5G提供了更高的数据传输速率、更低的时延和更丰富的业务类型,如高清视频、虚拟现实、增强现实等。
GPRS系统结构和工02作原理网络子系统(NSS)包括GPRS服务支持节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)等,负责提供GPRS服务的核心网络部分。
包括GPRS基站(GBS),负责无线信号的收发。
即GPRS终端设备,如手机、数据卡等。
描述MS与GGSN之间的连接参数和配置信息。
基站子系统(BSS)移动台(MS)分组数据协议(PDP)上下文GPRS系统结构GPRS工作原理*附着与分离01MS在进行GPRS业务前,需先完成在GPRS网络中的注册,即附着流程,当MS不需要使用GPRS业务时,会发起分离流程。
GPRS通信模块中无线传输系统的协议设计

李 姣
【 摘要 】 目前的消 防通信 指挥系统 能完成火警受理、话 音数据和 图像通信 等功能。但 是消防员在现场救援 时却为信 息孤 岛 ,在执行救 护任务 时,各级指 挥员无法
单片机登陆G P R S 网关 ( G G S N ) 与 网 定 义为 0 X 7 D 。 基 于 上 述 的 情 况 , 构 建 一 个 无 线 传 ( 5 ) 报 文总 长度 输 系 统 极 为重 要 。利 用 嵌入 式 系 统和 G P R S 关协商L C P 、P A P 、I P C P 协 议 。L C P 、P A P 报文 总长度= 1 ( 报文头) + 1 ( 命令符) 网络 ,实 现监 控 系统 中的G P R S 无 线 数据 终 与 I P C P 协 议 的 帧 结 构 最 常 用 的 是 请 求 R E Q )、 同 意 ( A C K )和 拒 绝 ( N A K )三 十 1 ( S I M 卡 号 长度 ) + n ( S I M 卡号 ) + 1 ( G P R S 编 端 。通 过 采集 、传 输 、控 制 消 防员 的生 命 ( G S N 各 为 一方 进 行 协商 ,任 号) + 1 ( 终 端编 号 ) + 1 ( 消 防 员编 号 ) + l ( 控 制 体特 征 和 环境 信 息 , 实现 远程 监 测 后 台服 种 。单 片机 与G E Q 帧 请 求 某 方 面 的配 符) + m ( 数据) + 2 ( C R C 校验) + l ( 报文尾 ) = 1 0 + n + m 务 。根 据 无 线 网的 结 构和 功 能 设计 通信 协 何 一 方 都 可 以发 送 R 3 . 自定义 协议 指 令和 命令 字定 义 议 。 协议 设 计 主要 是 应用 层 自定义 设 计 , 制 , 另一 方 觉 得 配 置 不 接 受 回应 N A K 帧, 为便 于 查 找 ,按 功 能分 类 ,分 别 描述 根 据 需 求 自定 义 G P R S 协 议 和 数 据 结 构 定 接 受 则 回应A C K 帧 。过 程 如下 : 义 。通过 自定 义协 议 报 文格 式 ,制 定 出一 ( 1 ) 在 拨 号 成 功 连 接 后 ,G G S N 首 先返 各 协 议指 令 和命 令 字 的含 义 。采用 一 条 请 个 完 善 的协 议 ,确 保 系 统 稳 定 可 靠 地 工 回 一 个 P A P R E Q 数据帧。发送一个空L C P 求 ,多 条 返 回的 形 式 。控 制 符 按 照 成 功 / 作 ,是本 系 统 研制 工 作 中 一个 十 分 重要 的
蜂窝无线通信系统简介

二、蜂窝无线通信系统简介
CDMA1X网络结构 在原有的话音电路交换基础 上增加了相应的分组业务处 理单元 IS95A标准(还属于 2G技术),随即升级为 CDMA1X(2.5G), CDMA1X实际应该属于2.75G 的网络,除了在数据传输速 率上达不到3G的要求电路域 和分组域之间只是在BSC有 接口电路域和分组域结构清 晰,网络结构简单
在ITU的建议里,主要提供的业务有 语音业务;典型的对称业务,上,下行链路的信息速率都是16Kbit/s,属 于电路交换。 短消息;数据速率为14Kbit/s,属于分组交换。 交换数据;属于电路交换业务,上,下行数据速率都是64Kbit/s。 非对称多媒体业务;分为中速和高速两种,中速上行64 Kbit/s,下行 384 Kbit/s;高速上行2M Kbit/s,下行128 Kbit/s。 交互式多媒体业务;上下行数据流量相等。用于音频,视频应用传输, 电路交换,128 Kbit/s。 IMT-2000的主要含义为,工作在2000MHz频段上,能够承载的数据传 输速率在2Mbit/s。
对于第二代移动通信系统来说,无论是从GSM到GPRS网络的 升级,还是新建立的CDMA1X网络,根本的目地都是为2G网络 逐步过渡到第三代移动通信系统做准备。
第三代移动通信系统很早被提出,其原始驱动力来源于人们对数据业务服务 能力的需求,最主要的是特征是带宽和无线信号传输质量。而传统的2G技术 不能满足高带宽数据业务传输的需求,因此世界上普遍开展了关于第三代移 动通信系统的研究。 80年代后期,ITU提出要建立一种在世界范围内具有一致的频谱和无线接口标 准的新一代移动通信系统。ITU将该系统的标准定义为IMT-2000。虽然,IMT2000仍然是一个蜂窝式网络,但它目的是将各种不同的服务覆盖区—宏小区, 微小区和微微小区地面蜂窝系统,无线接入系统以及卫星通信系统都综合在 一起,从而能够实现真正的全球漫游和全球服务。 同时IMT-2000将为多种业务的融合和分配提供一个平台,无论他们是移动业 务还是固定业务,语音或是数据业务,电信服务还是计算机应用服务。
GPRS无线远程集中抄表系统设计方案

GPRSc线远程集中抄表系统设计方案前沿科技、概述《GPR无线远程集中抄表系统》是利用中国移动提供的GPR无线数传业务,结合当前供电部门的实际情况开发的远程自动集中抄表分析系统。
由于它施工简便,远行成本低廉,性能可靠,自动化程度高,投资回报快,深受广大用户欢迎。
它是实现抄表自动化的发展趋势,必将代替传统的工作效率低下的手工抄表。
采用该集中抄表系统和采用传统的手工抄表相比有很多优势:第一,工作效率上得到极大的提高。
集中抄表系统可实现每小时上报定点抄表数据,并且能保证数据准确、可靠,因为它采用了多种校验算法。
同时它给数据分析提供了前提和基础。
这是手工抄表无法实现的,手工抄表不仅周期长,抄表时一致性差,抄表数据的准确性较差(人工抄录经常会出现笔误),不能确保每次都能给数据分析提供可靠、准确的基础数据。
第二,在数据分析方面可以达到一个崭新的水平,可每小时自动计算输入输出线路的线损率,并考核各计量装置(电能表)是否走字异常。
及时发现故障及时排除,可最大限度减少因故障造成的损失。
它的使用彻底解决了人工抄表时,工作效率低、人力物力消耗量大、电量考核滞后等弊病。
第三,在线损率、用户的用电量出现异常时,该系统具有自动分析报警功能,这可及时发现非法用电和盗窃电等情况,以便及时采取措施杜绝此类现象发生。
第四,该系统的运行成本很低,每个计量点平均按40 块表计算,每一小时定时上报一次抄表数据(总、峰、平、谷电量和A、B、C相的累计缺相时间),每天的数据传输量为48KB(2KB/h*24h=48KB),每个计量点每月的数据传输量为1440KB(48KB 天*30天/月),其传输费用为24.2元(按天津中国移动轻松卡GPRS 的第二种收费方式计算,20 元+4.2 元)。
因此,该抄表系统可见少大量的抄表费用(如,可大大减少手工抄表时所用的人力物力,出车等费用等)。
二、系统设计构想1、系统组成(远程抄表系统示意图)本系统包括GPRS6线远程集中抄表部分和用电分析部分(1) GPR无线远程集中抄表系统该系统包括GPRS6线远程集中抄表中心和GPRS6线集抄终端两部分,如图1所示。
GPRS无线通信系统设计策划方案

MSC1210的GPRS无线通信系统设计引言近年来,通信技术和网络技术的迅速进展,特不是无线通信技术的进展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。
GSM网络出现后,技术人员专门快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中,如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等,从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。
GPRS是在现有GSM系统上进展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议,能够与分组数据网(Internet等)直接互通。
GPRS无线传输系统的应用范围特不广泛,几乎能够涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输,尤其适合突发的小流量数据传输业务。
本文设计的GPRS无线通信模块,内嵌了TCP/IP协议,采纳工业级的GPRS模块,适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈,但使用串口通信的情况。
1 GPRS通信原理及应用特点1.1 GPRS简介GPRS是通用无线分组业务(General Packet Radio System)的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为2.5G。
GPRS采纳与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。
因此,在GSM系统的基础上构建GPRS系统时,GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动,只需作软件升级。
有了GPRS,用户的呼叫建立时刻大大缩短,几乎能够做到“永久在线”。
此外, GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时刻为基准来计费,从而令每个用户的服务成本更低。
1.2 差不多工作原理GPRS是在原有的基于电路交换(CSD)方式的GSM网络上引入两个新的网络节点: GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)。
SGSN和MSC在同一等级水平,并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入操纵,并通过帧中继连接到基站系统。
GGSN支持与外部分组交换网的互通,并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。
GPRS网络建设方案及设计

图1G PR S 系统的基本结构G PR S 网络建设方案及设计邱1刘鑫2(1重庆邮电大学重庆400065)(2广东通信产业服务有限公司汕头515000)摘要首先对G R PS 系统基本结构进行了简单介绍。
其次,根据广东汕头G PR S 网络建设工程,详细说明了G PR S 网络的设计方案。
详细阐述了汕头G PRS 网络连接方案、数据配置以及对现有网络的升级方案。
最后对G RPS 网络建设方案进行了总结。
关键词G PR S网络建设现网升级1G PR S 系统基本结构G PR S 系统的主要组成包括下述功能单元:(1)分组控制单元(PCU ):主要用于完成RLC/M AC 功能和与G b 接口的转换;(2)服务GPR S 支持节点(SGSN ):执行移动性管理、安全功能和接入控制和路由选择等功能;(3)网关GPR S 支持节点(G G SN ):负责提供GPR S P LM N 与外部分组数据网的接口,并提供必要的网间安全机制(如防火墙)。
GG SN 与HLR 之间的G c 接口可选接口,用于GG SN 向H LR 查询M S 的路由信息;(4)边界网关(B G ):边界网关用于PLM N 间G PR S 骨干网的互连,它应具有基本的安全功能,此外还可以根据运营商之间的漫游协定增加相关功能;(5)计费网关(CG ):计费网关通过Ga 接口与G PR S 网络中的计费实体如G SN 等通信,用于收集各G SN 发送的计费数据记录并进行计费;(6)域名服务器(DN S):负责提供G PRS 网内部SGSN 、GGSN 等网络节点的域名解析以及APN 的解析。
从上面的G PR S 网络结构图可看出,GPR S 网络建设包括两大方面,第一是核心网部分的建设,包括SGSN 、G GSN 、B G 、C G 、DN S ;第二部分是现网升级部分,就是包括交换子系统、基站子系统、操作维护系统的软、硬升级方案和G b 接口连接方案。
基于GSM/GPRS无线报警系统的设计

1 系统 硬 件 设 计
基于 G M G R 无线报警 系统框 图如 图 l S / PS 所示 。该系统包 括无线 报警传感 器、 制处理模块、 控 GM G R S / P S模 块 等 。
无线报警传感器主要包括红外报警器 、 J烟雾报警器 、 可燃气气体泄漏报警器、 紧急按钮 、 门) 窗( 磁报警器等 。每一种无线报警传感器都是 由传感器 、 信号处理电路、 无线发射电路等构成 。红外传感器 可 安装 在室 内需 要监 控 位 置 , 当有 人非 法 进入 时 , 过无 线 发 射 电路 触 发 主 机 报 警 ; 通 烟雾 传 感 器 可安装
中。 上 电 , 各传 感 器分 别 采 集信 号后 , 声光 报 警 , 定 手 机上 可接 收 短 信 ,电脑屏 幕 上 有 警 有 设 情 显 示 , 明 达到 了设 计要 求 。 表 [ 关 键 词 ] 报 警 ; 无 线传 感 器 ; 控 制 处理 模 块 ; 全 球 移 动 通 信 系统/通 用 分 组无 线
在 客厅 或厨 房位 置 , 当住 户 发 生火 灾 时 , 头探 测 到烟雾 , 过无 线发 射 电路 触发 主机 报警 ; 燃气气 体 探 通 可
泄漏传感器可安装在厨房或浴室 , 一旦有燃气泄漏 , 通过无线发射 电路触发主机报警 ; 紧急按钮 , 当家中 有紧急事情发生如重病 , 或有盗贼闯入, 需要求助时按动紧急按钮 , 通过无线发射 电路触发主机报警 ; 窗 ( 磁传感器可安装在需监控 的门框或 窗户上 , 门) 当有人非法打开大 门或窗门时, 即通过无线发射 电路 触发主机报警。无线发射接收 电路可选用 35发射接收模块_ 。为了区分报警 器的类型 , 1 3 J 每一个报警 器可设有不 同的编码 。编码 由“ 地址码 ” “ + 身份码” 构成 ,地址码 ” “ 表示不同的安 防系统 , 身份码” “ 表
GPRS无线通信系统设计方案(doc 8页)

GPRS无线通信系统设计方案(doc 8页)MSC1210的GPRS无线通信系统设计引言近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。
GSM网络出现后,技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中,如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等,从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。
GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议,可以与分组数据网(Internet等)直接互通。
GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛,几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输,尤其适合突发的小流量数据传输业务。
本文设计的GPRS无线通信模块,内嵌了TCP/IP协议,采用工业级的GPRS模块,适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈,但使用串口通信的情况。
1 GPRS通信原理及应用特点1.1 GPRS简介GPRS是通用无线分组业务(General Packet Radio System)的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为2.5G。
GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。
因此,在GSM系统的基础上构建GPRS系统时,GSM嵌入式GPRS无线通信模块主要由嵌入TCP/IP的单片机(MSC1210Y5)、GPRS模块、SIM卡座、外部接口和扩展数据存储器等部分组成。
图2是系统的硬件框图。
MSC1210控制GPRS模块接收和发送信息,通过标准RS232串口和外部控制器(比如数据采集端)进行数据通信。
用软件实现中断,完成数据的转发。
2.1.1 单片机模块单片机采用美国德州仪器公司最新推出的基于8051内核的MSC1210Y5。
该芯片具有很强的数据处理能力,时钟频率为33 MHz,指令运行速度实际上与运行在99 MHz时钟频率下的标准8051内核相当。
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m s c的g p r s无线通信系统设计集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]MSC1210的GPRS无线通信系统设计引言近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。
GSM 网络出现后,技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中,如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等,从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。
GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议,可以与分组数据网(Internet等)直接互通。
GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛,几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输,尤其适合突发的小流量数据传输业务。
本文设计的GPRS无线通信模块,内嵌了TCP/IP协议,采用工业级的GPRS模块,适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈,但使用串口通信的情况。
1 GPRS通信原理及应用特点GPRS简介GPRS是通用无线分组业务(General Packet Radio System)的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为2.5G。
GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。
因此,在GSM系统的基础上构建GPRS系统时,GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动,只需作软件升级。
有了GPRS,用户的呼叫建立时间大大缩短,几乎可以做到“永远在线”。
此外, GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费,从而令每个用户的服务成本更低。
基本工作原理GPRS是在原有的基于电路交换(CSD)方式的GSM网络上引入两个新的网络节点: GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)。
SGSN和MSC在同一等级水平,并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制,并通过帧中继连接到基站系统。
GGSN支持与外部分组交换网的互通,并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。
图1给出了GPRS 与Internet连接原理框图。
GPRS终端通过接口从客户系统取得数据,处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。
分组数据经SGSN封装后,SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点GGSN进行通信。
GGSN对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如Internet 或网络。
若分组数据是发送到另一个GPRS终端,则数据由GPRS骨干网发送到SGSN,再经BSS发送到GPRS终端。
2 嵌入式GPRS通信系统的实现GPRS模块的硬件设计嵌入式GPRS无线通信模块主要由嵌入TCP/IP的单片机(MSC1210Y5)、GPRS模块、SIM卡座、外部接口和扩展数据存储器等部分组成。
图2是系统的硬件框图。
MSC1210控制GPRS模块接收和发送信息,通过标准RS232串口和外部控制器(比如数据采集端)进行数据通信。
用软件实现中断,完成数据的转发。
2.1.1 单片机模块单片机采用美国德州仪器公司最新推出的基于8051内核的MSC1210Y5。
该芯片具有很强的数据处理能力,时钟频率为33 MHz,指令运行速度实际上与运行在99 MHz时钟频率下的标准8051内核相当。
32 KB Flash程序存储器,256 B 内部RAM和1024 B片上SRAM,2 KB启动ROM,支持串行和并行的在系统编程。
双数据指针DPTR0和DPTR1可加快数据块的移动速度。
其主要实现过程如下:①通过AT指令初始化GPRS无线模块,使之附着在GPSR 网络上,获得网络运营商动态分配的GPRS终端IP地址,并与目的终端建立连接。
②通过串口0扩展MAX232标准串口和外部控制器(例如数据采集端)连接,外部控制器端接出标准串口,按照约好的协议可很容易利用本设计的控制器进行通信。
③复用和,也就是串口1分别和GPRS模块的TXD0和RXD0连接,P1口的其他6个端口分别接到GPRS模块对应的剩余RS232通信口,通过软件置位完成对MC35的初始化和控制GPRS模块的收发数据。
2.1.2 扩展数据存储器部分MSC1210的Flash存储器可全部作为Flash程序存储器,也可以全部作为数据Flash程序。
因为要嵌入实时操作系统和网络协议,需要一定的空间,因此将其全部用作程序存储器,而通过74HC573作为地址锁存器,扩展6264作为外部数据存储器,8 KB的数据存储空间足够程序正常运行。
图3给出了MSC1210与数据存储器之间的硬件连接图。
2.1.3 GPRS无线数传模块GPRS无线模块作为终端的无线收发模块,把从单片机发送过来的IP包或基站传来的分组数据进行相应的处理后再转发。
GPRS模块采用德国Simens公司生产的MC35模块。
MC35模块主要由射频天线、内部Flash、SRAM、GSM基带处理器、匹配电源和一个40脚的ZIF插座组成。
GSM基带处理器是核心部件,其作用相当于一个协议处理器,用来处理外部系统通过串口发送AT指令。
射频天线部分主要实现信号的调制和解调,以及外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换。
匹配电源为处理器基射频部分提供所需的电源。
MC35外围电路如图4所示。
AS2815将外部电压转换成 V工作电压。
启动电路由三极管和上电复位电路组成,模块上电后,为使之正常工作,必须在15脚加至少为100 ms的低电平信号。
启动后,15脚信号应保持高电平。
MC35在ZIF连接器上为SIM卡接口预留的引脚数为6个,要注意的是,CCIN引脚用来检测SIM卡座是否插有SIM 卡。
当插入SIM卡,该引脚置为高电平时,系统方可进入正常工作。
SYNC引脚有两种工作模式:一种是指示发射状态时的功率增长情况,另一种是指示MC35的工组状态。
本设计中使用后一种模式,LED熄灭时,表明MC35处于关闭或睡眠状态;当LED为600 ms亮/600 ms熄时,表明SIM卡没有插入或MC35正在进行网络登陆;当LED为75 ms亮/3 s熄时,表明MC35已登陆进网络,处于待机状态。
单片机通信程序设计软件中的所有代码都用C语言编写,在Keil环境中编译。
Keil是Keil Software公司为8051及其兼容产品提供的专门开发工具,它支持在系统调试。
Keil中C51编译器很好地集成了RTX多任务实时操作系统,编写程序时,需在源代码头加入“#incluede ”。
所有代码调试通过后经由TI Downloader下载到存储器中。
目前,绝大多数基于GPRS网络应用系统所使用的GPRS模块不支持TCP/IP协议。
也就是说,要想工作在相同的网络层面上,其内部传输的数据必须都要采用相同的协议,所以除了利用GPRS模块的功能外,必须在单片机系统中嵌入按TCP/IP和PPP协议标准编写的程序,从而使设计的终端设备能够方便的应用GPRS数据分组业务。
2.2.1 TCP/IP协议的嵌入有很多种方法可以完成协议转换,本设计利用在嵌入式实时操作系统RTX51中移值部分IP和PPP协议来增强系统的可扩展性和产品开发的可延续性。
TCP/IP协议是一个标准协议套件,可以用分层模型来描述。
数据打包处理数据时,每一层把自己的信息添加到一个数据头中,而这个数据头又被下一层中的协议包装到数据体中。
数据解包处理程序接收到GPRS数据时,把相应的数据头剥离,并把数据包的其余部分当作数据体对待。
考虑到嵌入式系统的特点,本设计采用了系统开销较小的IP+UDP协议来实现GPRS通信。
主机发送的UDP数据报文经GPRS通道传送给GPRS通信模块, GPRS通信模块负责对数据报进行解析,解析后的数据按照一定的波特率串行传送给用户终端。
2.2.2 数据处理数据包在主机和GPRS服务器群中传输使用的是基于IP的分组,即所有的数据报文都要基于IP包。
但明文传送IP 包不可取,故一般使用PPP协议进行传输。
模块向网关发送PPP报文都会传送到Internet网中相应的地址,而从Internet传送过来的应答帧也同样会根据IP地址传送到GPSR模块,从而实现采集数据和Internet网络通过GPRS模块的透明传输。
要注意的是,GSM网络无静态IP地址,故其他通信设备不能向它提出建立连接请求,监控中心必须拥有一个固定的IP,以便监测终端可以在登陆GSM网络后通过该IP找到监控中心。
关于这一点,很容易解决,只需在电信申请相应的服务就可以了。
GPRS模块登陆上GSM网络后,自动连接到数据中心,向数据中心报告其IP地址,并保持和维护数据链路的连接。
GPRS监测链路的连接情况,一旦发生异常,GPRS模块自动重新建立链路,数据中心和GPRS模块之间就可以通过I地址通过UDP/IP协议进行双向通信,实现透明的可靠数据传输。
3 上位机监控中心的设计监控中心的功能是实现GPRS信息的接收和保存。
设计语言采用Microsoft公司的Visual C++编程语言,C++语言应用灵活,功能强大,并对网络编程和数据库有强大的支持。
由于通过GPRS,中心监控部分可以直接访问互联网,所以监控部分并不需要再设置GPRS模块。
中心只需通过中心软件帧听网络,接收GPRS无线模块传来的UDP协议的IP包和发送上位机控制信息,以实现与GPRS终端的IP协议通信。
接收到的信息要保存到中心的数据库中,以备查历史记录。
数据库采用Access,VC编制的界面窗口通过ADO访问Access中的数据。
需要说明的是,笔者是通过Socket接收网络终端信息的。
Socket接口是TCP/IP网络的API,Socket接口定义了许多函数和例程,程序员可以利用它来开发TCP/IP网络上的应用程序。
VC中的MFC类提供了CAsyncSocket这样一个套接字类,用它来实现Socket编程非常方便。
本设计中采用数据报文式的Socket,它是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。
CAsyncSocket类用DoCallBack函数处理MFC消息,当一个网络事件发生时,DoCallBack函数按照网络事件类型:FD_REA D、FD_WRITE、FD_ACCEPT和FD_CONNECT分别调用OnReceive、OnSend、OnAccept和OnConnect函数,驱动相应的事件,完成网络数据通信过程。
4 结论本文采用嵌入式TCP/IP协议,通过高速8位单片机实现GPRS业务的数据传输功能,具有外围电路少,电路简单,系统成本低等优点。
通过标准RS232串口和外部控制器连接,只需按照预先规定的协议就可互相通信,通用性较强。
系统软件均使用C语言编写,稍加改动就可以在各种控制器上实现,可移植性也较强。