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GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載GPS定位管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2016-08-14 12:09

  本文關(guān)鍵詞:GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載GPS定位管理系統(tǒng)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


黃宇

湖南移動(dòng)長(zhǎng)沙分公司



  摘 要 本文從車載GPS定位管理系統(tǒng)市場(chǎng)分析入手,對(duì)車載GPS定位管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了全面介紹,并對(duì)車載GPS定位管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉SM網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用模式進(jìn)行詳細(xì)論述,進(jìn)而對(duì)其GSM網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用的短信服務(wù)、GPRS服務(wù)等三種模式進(jìn)行了比較分析。


  關(guān)鍵詞 GPS GSM 短信 GPRS



1 前言


  全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國(guó)國(guó)防部經(jīng)20多年的試驗(yàn)研究,耗資100多億美元,于1993年12月正式全面投入運(yùn)行的新一代星際無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。它的出現(xiàn)和發(fā)展已帶動(dòng)起一個(gè)潛力巨大、競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的新興市場(chǎng),據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,目前GPS的全球用戶逾400萬(wàn),相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)大,GPS已發(fā)展成為一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)。我國(guó)GPS市場(chǎng)雖然落后于美國(guó)和日本,也在飛速發(fā)展;保守估計(jì),2005年我國(guó)GPS市場(chǎng)將達(dá)到100~150億元的規(guī)模。


  隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和交通管理的智能化,車輛GPS導(dǎo)航定位將成為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用的最大潛力市場(chǎng)之一。以2000年為例,車輛導(dǎo)航產(chǎn)品的產(chǎn)值為29億美元,約占GPS產(chǎn)品總值的35%左右。就我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō),車輛GPS導(dǎo)航定位在專用車輛調(diào)度監(jiān)控、公交車智能管理、出租車運(yùn)營(yíng)管理等領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)前景。


  通信分系統(tǒng)作為車輛GPS導(dǎo)航定位的關(guān)鍵分系統(tǒng)之一,起著十分重要的作用。過去,通信分系統(tǒng)通過無(wú)線電臺(tái)等相關(guān)方式來(lái)實(shí)現(xiàn),存在頻率資源緊張、覆蓋范圍小等問題。近年來(lái),隨著GSM通信技術(shù)的成熟,覆蓋范圍廣,系統(tǒng)可靠性高,將GSM網(wǎng)絡(luò)通信與GPS系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),利用GSM通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸GPS信息,既可使GSM信息增值服務(wù)技術(shù)得到很好的應(yīng)用,培育新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn);又可解決GPS數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題,因而受到廣大用戶和通信運(yùn)營(yíng)商的青睞。本文在此將對(duì)車載GPS定位管理系統(tǒng)的架構(gòu)、GSM通信實(shí)現(xiàn)方式及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行詳述。


2 車載GPS定位管理系統(tǒng)概述


  應(yīng)用GSM通信技術(shù)的車載GPS定位管理系統(tǒng)一般由三部分構(gòu)成(見圖1):①車載單元;②監(jiān)控中心;③GSM通信服務(wù)系統(tǒng)


  1. 車載單元


  車載單元中GPS模塊的功能是通過GPS接收天線同時(shí)收到4顆衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行自主定位,如果系統(tǒng)有差分功能的話,它亦進(jìn)行差分修正;安全控制模塊的功能是通過傳感器與車門、油門等設(shè)備相連,可以控制車輛的移動(dòng)或停止以及開關(guān)車門等;主控制器的功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理(壓縮或糾錯(cuò)處理)和加入要發(fā)送給監(jiān)控中心的傳感器信息;GSM通信模塊的功能是將車輛的GPS信息和傳感器信息發(fā)往監(jiān)控中心,同時(shí)接收由監(jiān)控中心發(fā)出的各種指令和差分修正信息。


  2. 監(jiān)控中心


  監(jiān)控中心中GPS差分基準(zhǔn)模塊用以產(chǎn)生差分修正信息,送往中央處理機(jī);中央處理機(jī)將管理數(shù)據(jù)庫(kù),并將各種調(diào)度、指令信息、差分修正信息通過GSM通信模塊發(fā)往各車載單元,同時(shí)將收到的各車載單元發(fā)來(lái)的信息送往電子地圖或數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存;地理信息系統(tǒng)GIS模塊的電子地圖將準(zhǔn)確地顯示所監(jiān)控的所有車輛的實(shí)時(shí)位置;GSM通信模塊的功能是將中央處理機(jī)送出的命令和差分修正信號(hào)發(fā)往各車載單元,同時(shí)接收由各車載單元發(fā)出的車輛的GPS信息和傳感器信息。


  3. GSM通信服務(wù)系統(tǒng)


  GSM通信服務(wù)系統(tǒng)由GSM通信模塊和GSM通信網(wǎng)絡(luò)組成,其功能主要是在車載單元與監(jiān)控中心之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,確保各車載單元發(fā)出的車輛GPS信息、傳感器信息和中央處理機(jī)送出的指令和差分修正信號(hào)在車載單元與監(jiān)控中心之間進(jìn)行穩(wěn)定傳送。


3 GSM通信服務(wù)系統(tǒng)詳析


  GSM通信服務(wù)系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式的不同,可采用短信和GPRS兩種方式。就短信服務(wù)來(lái)說(shuō),由于短信服務(wù)是GSM中唯一不要求建立端—端路徑的業(yè)務(wù);而且它是通過信令控制信道進(jìn)行信息傳輸,而在僅有話音傳輸時(shí)信令通道比較空閑,這為利用短信服務(wù)傳輸GPS信息提供了良好的條件。短信服務(wù)一般可采用兩種方式:①“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”工作方式;②“點(diǎn)對(duì)中心”工作方式。就GPRS服務(wù)來(lái)說(shuō),由于GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))系統(tǒng)與GSM電路交換方式不同,屬于分組交換方式的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),介于2G和3G之間,具有“永遠(yuǎn)在線、高速傳輸、快速登錄、流量計(jì)費(fèi)”等優(yōu)點(diǎn),特別適用于像車載GPS系統(tǒng)那樣突發(fā)性數(shù)據(jù)的應(yīng)用。


  1. “點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”短信服務(wù)模式


  所謂“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”短信服務(wù)模式,即車載單元和監(jiān)控中心都采用類手機(jī)的短信收發(fā)通信模塊,車載單元短信收發(fā)通信模塊將包括GPS信息在內(nèi)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),再由SMSC轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控中心短信收發(fā)通信模塊;同理監(jiān)控中心短信收發(fā)通信模塊也將包括中央處理機(jī)送出的命令和差分修正信號(hào)在內(nèi)的短信和要發(fā)往的目的站一同發(fā)給SMSC,再由SMSC轉(zhuǎn)發(fā)給車載單元短信收發(fā)通信模塊。


  “點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”短信服務(wù)模式最大的優(yōu)點(diǎn)是短信收發(fā)通信模塊價(jià)格低廉,無(wú)額外的網(wǎng)絡(luò)開銷,通信成本較低;但該短信服務(wù)模式有時(shí)時(shí)延會(huì)相當(dāng)長(zhǎng),并且監(jiān)控中心短信收發(fā)通信模塊數(shù)據(jù)處理能力較低,僅適用于車輛較少的情況


  2. “點(diǎn)對(duì)中心”短信服務(wù)模式


  所謂“點(diǎn)對(duì)中心”短信服務(wù)模式,即短信上行時(shí),車載單元短信通信模塊將包括GPS信息在內(nèi)的短信和要發(fā)往的目的站信息一同發(fā)給SMSC,再由SMSC轉(zhuǎn)發(fā)給短信網(wǎng)關(guān)(ISMG),最后經(jīng)DDN專用數(shù)字電路或Internet路由至監(jiān)控中心進(jìn)行處理;短信下行時(shí),監(jiān)控中心將包括中央處理機(jī)送出的命令和差分修正信號(hào)在內(nèi)的短信和要發(fā)往的目的站信息經(jīng)DDN專用數(shù)字電路或Internet路由至ISMG,再發(fā)給SMSC,最后由SMSC轉(zhuǎn)發(fā)給車載單元短信通信模塊。


“點(diǎn)對(duì)中心”短信服務(wù)模式優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng),時(shí)延。ㄒ话阍2~10s范圍內(nèi)),適用于車輛較多的情況。但該短信服務(wù)模式網(wǎng)絡(luò)開銷較大,,需自建路由器,申請(qǐng)IP地址;若從安全性考慮采用DDN專線方式,還存在租用電路開銷。


  3. GPRS服務(wù)模式


  GPRS服務(wù)模式的實(shí)現(xiàn)方法為:車載單元的GPRS通信模塊將包括GPS信息在內(nèi)的GPRS分組和專用APN信息經(jīng)基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN),SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信,GGSN對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理,再經(jīng)DDN專用數(shù)字電路或Internet路由至監(jiān)控中心;來(lái)自監(jiān)控中心標(biāo)識(shí)有車載單元地址的分組數(shù)據(jù)包,由GGSN接收,再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN,繼而傳送到車載單元。


  GPRS服務(wù)模式的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)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(jì)費(fèi),通信成本低;從車載單元到GGSN有服務(wù)質(zhì)量的保證(QoS);此外數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng),安全性高。但該服務(wù)模式網(wǎng)絡(luò)開銷較大,需自建路由器,申請(qǐng)專用APN()和IP地址,安裝RADIUS Server用作認(rèn)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。



4 結(jié)束語(yǔ)


  GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載GPS定位管理系統(tǒng)中的應(yīng)用將進(jìn)一步解決車載GPS定位管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸“瓶頸”問題,有力推動(dòng)車載GPS定位管理系統(tǒng)的市場(chǎng)應(yīng)用和發(fā)展。而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商通過GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載GPS定位管理系統(tǒng)中的應(yīng)用將有效促進(jìn)短信和GPRS數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的發(fā)展,適時(shí)地推出相應(yīng)的GPS行業(yè)應(yīng)用套餐,將培育出新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn),打造出短信和GPRS數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)行業(yè)應(yīng)用的精品工程。




----《中國(guó)數(shù)據(jù)通信》



  本文關(guān)鍵詞:GSM網(wǎng)絡(luò)通信在車載GPS定位管理系統(tǒng)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號(hào):93754

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