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                        GSM網絡通信在車載定位系統中的應用(二)


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                        3. GPRS服務模式:
                          GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱,是在現有GSM 系統上發展出來的一種新的承載業務,目的是為GSM 用戶提供分組形式的數據業務。它是一種新的移動數據通信業務,在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接,給移動用戶提供高速無線IP。GPRS 采用分組交換技術,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,數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術實現數據分組發送和接收,用戶永遠在線且按流量計費,迅速降低了服務成本。GPRS 移動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務都可以應用,如城市配電網絡自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業POS 機、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
                          GPRS服務模式的實現方法為:車載單元的GPRS通信模塊將包括GPS信息在內的GPRS分組和專用APN信息經基站發送到GPRS服務支持節點(SGSN),SGSN與GPRS網關支持節點(GGSN)進行通信,GGSN對分組數據進行相應的處理,再經DDN專用數字電路或Internet路由至監控中心;來自監控中心標識有車載單元地址的分組數據包,由GGSN接收,再轉發到SGSN,繼而傳送到車載單元。
                        GPRS服務模式的優點是數據傳輸速率可高達115kbit/s,而其鏈路建立時間非常短,可小于1s;按流量進行計費,通信成本低;從車載單元到GGSN有服務質量的保證;此外數據處理能力強,安全性高。但該服務模式網絡開銷較大,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”服務模式
                          所謂點對點服務模式,即車載定位系統中車輛間不經監控中心直接的通信。系統運用了GSM的短消息(SMS)功能來實現服務中心與受控目標之間的數據傳輸。在GSM 體系結構中,有一個通信管理層(CM),其功能是:應用戶的要求,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。點對點的短消息業務是由短消息業務中心完成存儲和轉發功能的。短消息業務中心是在功能上與GSM網完全分離的實體。
                          與點對中心服務模式對應,點對點服務模式也有三種通信方式:
                          在第一種方式中,車載單元短信收發通信模塊將包括GPS信息在內的短信和要發往的目的站一同發給短信服務中心SMSC,而SMSC直接把短信轉發給另一個車載單元。
                          在第二種方式中,車載單元短信通信模塊將包括GPS信息在內的短信和要發往的目的站信息一同發給SMSC,再由通信服務中心轉發,最后經DDN專用數字電路或Internet路由至相應的SMSC,最后由SMSC轉發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信息在內的GPRS分組和專用APN信息經基站發送到GPRS服務支持節點(SGSN),SGSN與GPRS網關支持節點(GGSN)進行通信,GGSN對分組數據進行相應的處理,再經DDN專用數字電路或Internet路由至目的GPRS服務支持節點(SGSN),繼而傳送到車載單元。
                        點對點服務模式可以使車輛之間不經過監控中心直接通信,減少了監控中心的數據運算量,使監控中心不用負擔車輛間的數據通信,從而更好的服務于點對中心的服務模式。
                          三、與集群系統的比較
                          傳統的集群系統在移動通信中占有相當大的份量,最初由幾部普通步話機就可以組成一個無線電調度網,這種網在廠、礦等部門仍被大量采用,但網的功能過于簡單。
                        (一)采用集群系統的車輛監控系統存在的問題:
                        (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用移動通信網,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控系統,優良的通信質量,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GSM數字蜂窩移動通信系統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計方案。
                        (二)GSM相對于集群的優點
                          GSM數字蜂窩移動通信系統(簡稱GSM系統)是依據歐洲通信標準化委員會制定的技術規范而設計研究的。它具有下列主要特點 :可提供國內和國際的自動漫游服務,覆蓋范圍廣;具有加密和鑒權功能,保證信息的安全;具有靈活的組網結構,頻率重復利用率高;系統的抗干擾能力強,通信質量高;隨著大規模集成電路技術的發展和用戶量的增加,用戶終端(手持機,車載臺)將會越來越小巧,功能越來越強而價格越來越低。
                          GSM通信網用于GPS車載監控系統可以較好地解決以前所遇到的大部分問題:首先,GSM采用蜂窩式小區結構,在用戶密集的地區采用小區制,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,其通信質量遠遠好于模擬體制的集群通信系統。其應用于車載定位系統中時,通信誤碼率低,車輛監控的可信度大大提高;另外,隨著GSM應用的不斷擴展,其業務種類也越來越多,用戶所得到的服務將越來越完善,服務費用也會越來越容易接受。
                          結論:
                          GSM網絡通信在車載GPS定位管理系統中的應用將進一步解決車載GPS定位管理系統的數據傳輸“瓶頸”問題,有力推動車載GPS定位管理系統的市場應用和發展。許多公司互聯技術公司的興起及一些高校重點實驗室的開發和研究為車載定位系統的發展和普及也起到了重要作用。例如東南大學移動通信國家重點實驗室研究出了車載定位系統的相關配套軟件,南京東大移動互聯移動技術有限公司也已批量生產了定位系統中的車載系統模塊,該模塊在不同驅動程序初始化后可以應用于多種車輛,根據車載系統的不同要求通過軟件程序靈活設置,與移動運營商聯系申請入網后即可使用,而移動運營商通過GSM網絡通信在車載定位系統中的應用將有效促進短信和GPRS數據增值業務的發展,適時地推出相應的GPS行業應用套餐,將培育出新的利潤增長點,打造出短信和GPRS數據增值業務行業應用的精品工程。

                         

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