【正文】 的發(fā)展也將使新的移動(dòng)通信技術(shù)更具吸引力。其最顯著特點(diǎn)：是現(xiàn)場(chǎng)的采樣設(shè)備將各種傳感器獲取的設(shè)備狀態(tài)信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給遠(yuǎn)程診斷工程師。 SCADA 系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、市政公用、石油、化工、水利等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域 [6]。因此，支持多頻段多模式、融合現(xiàn)有技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、有效實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)正是手機(jī)生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展必須著重考慮的重要問題。而 TDSCDMA 規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)試驗(yàn)正進(jìn)入到最后的關(guān)鍵階段，有 4 個(gè)系統(tǒng)廠家 、 4個(gè)終端芯片廠家、 16 款終端獲得了實(shí)驗(yàn)網(wǎng)試用批文，所有測(cè)試驗(yàn)證內(nèi)容全部完成，并已進(jìn)入友好用戶發(fā)放階段。 2020 年 WCDMA 商用網(wǎng)絡(luò)新增 45個(gè)， HSDPA 新增 42個(gè)， HSUPA 新增 34 個(gè)，綜合來看，隨著 HSDPA 技術(shù) 的逐漸成熟，現(xiàn)有的 WCDMA 網(wǎng)絡(luò)中， 90％以上都已經(jīng)升級(jí)到 HSDPA。在語音業(yè)務(wù)收入比重逐漸 減少的情況下，數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)無疑成為運(yùn)營商提高 ARUP 值 (平均用戶收益 )和利潤的重要途徑。 Network 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 第一章 緒論 ........................................ 1 研究背景 .................................................... 1 3G 網(wǎng)絡(luò)與終端設(shè)備現(xiàn)狀 ...................................... 1 3G 網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀 ......................................... 1 3G 移動(dòng)終端設(shè)備發(fā)展 ................................... 2 無線監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其前景 ................................ 4 本文主要工作 ................................................ 5 第二章 3G移動(dòng)通信技術(shù)的研究 ....................... 7 3G 移動(dòng)通信系統(tǒng)介紹 ......................................... 7 TDSCDMA 系統(tǒng)特性 .......................................... 8 TDSCDMA 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ................................. 8 TDSCDMA 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) ................................. 10 3G 業(yè)務(wù) ................................................... 12 本章小結(jié) ................................................... 13 第三章 數(shù)據(jù)采集終端硬件電路設(shè)計(jì) ................... 14 數(shù)據(jù)采集終端的總體設(shè)計(jì) ..................................... 14 硬件資源介紹 ............................................... 14 3G 無線調(diào)制解調(diào)器 ................................... 14 微處理器 ............................................ 16 其他主要硬件電路設(shè)計(jì) ...................................... 19 供電電路設(shè)計(jì) ........................................ 19 JTAG 技術(shù) ........................................... 19 鍵盤電路設(shè)計(jì) ......................................... 20 測(cè)溫芯片 DS18B20...................................... 21 RS232 電平轉(zhuǎn)換電路 .................................. 22 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 本章小結(jié) ................................................... 23 第四章 系統(tǒng)的軟 件設(shè)計(jì) .............................. 24 4． 1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ............................................ 24 主要軟件模塊說明 .................................... 24 軟件開發(fā)環(huán)境 ......................................... 24 AT 指令 .................................................... 24 數(shù)據(jù)采集終端程序設(shè)計(jì) ....................................... 27 單片機(jī)初始化模塊設(shè)計(jì) ................................ 27 無線通信模塊程序設(shè)計(jì) .................................. 28 網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)現(xiàn) ............................................. 30 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程通信 .......................................... 30 Winsock 介紹 ......................................... 31 Winsock 通信機(jī)制 ...................................... 32 網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)要點(diǎn) .................................... 33 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) ................................................ 34 數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺(tái)的選擇 ................................ 34 數(shù)據(jù)庫存取技術(shù) ...................................... 34 服務(wù)器端設(shè)計(jì) ............................................... 37 服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收軟件的功能 ........................... 37 程序流程分析 ........................................ 38 本章小結(jié) ................................................... 40 結(jié)語 .............................................. 41 參考文獻(xiàn) .......................................... 43 附錄 .............................................. 45 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 研究背景 全球移動(dòng)通信 發(fā)展雖然只有短短 20 年的時(shí)間，但已走完了從誕生到全球普遍認(rèn)可的路程。 江蘇科技大學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 學(xué) 院 電信學(xué)院 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué)生姓名 楊煒 班級(jí)學(xué)號(hào) 0640301230 指導(dǎo)教師 姜文剛 二零一零年六月 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 基于 3G 的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) The design of remote control system based on 3G 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 本文系統(tǒng)地闡述了 3G 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，分析了 3G 數(shù)據(jù)傳輸方式的原理和特性，研究了數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了利用 3G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)方案。從技術(shù)看，移動(dòng)通信已經(jīng)經(jīng)歷了三代發(fā)展歷程，第一代移動(dòng)通信從發(fā)明蜂窩概念開始，通過頻率復(fù)用增大了系統(tǒng)容量，實(shí)現(xiàn)了語音移動(dòng)通信；第二代移動(dòng)通信用數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù)，增加了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；第三代移動(dòng)通信的頻帶利用率更高，每用戶比特速率更大，并使移動(dòng)通信與 Inter 進(jìn)一步融合，為移動(dòng)中的人們提供廣泛的基于 IP 的多媒體業(yè)務(wù)。 根據(jù)一項(xiàng)調(diào)查資料顯示，預(yù)計(jì)到 2020 年底全球手機(jī)普及率將突破 50%，用戶的規(guī)模將突破 30 億大關(guān)。與此同時(shí)， 2020 年 cdma2020 1X EVD0 商用網(wǎng)絡(luò)也繼續(xù)快速增長，是CDMA 的主要增長點(diǎn)。隨著 TDSCDMA 試驗(yàn)接近尾聲，中國 3G發(fā)展的脈絡(luò)也將更加清晰，中國市場(chǎng)是 TDSCDMA 成功的關(guān)鍵 [3]。 （ 3）終端設(shè)計(jì)更具針對(duì)性、突出個(gè)性化 外觀設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了影響人們購買手機(jī)的三大重要因素之一。 SCADA 系統(tǒng)在不斷完善，不斷發(fā)展，其技術(shù)進(jìn)步一刻也沒有停止過。遠(yuǎn)程診斷工程師再利用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，給出診斷結(jié)論并將結(jié)果返回給現(xiàn)場(chǎng)人員。隨著 3G 網(wǎng)絡(luò)的成熟，基于無線數(shù)據(jù)應(yīng)用的各項(xiàng)服務(wù)展現(xiàn)出其獨(dú)特的魅力。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 本 文 主要完成以下任務(wù)： 1．對(duì) 3G 關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，包括 3G 技術(shù)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)原理、無線通信技術(shù)等； 2．課題硬件電路的設(shè)計(jì)，包括關(guān)鍵器件的選擇和工作原理，以及系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計(jì)； 3．課題的軟件設(shè)計(jì) ，包括數(shù)據(jù)采集終端的程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)中心的軟件和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等內(nèi)容。核心 受有線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展影 響很大，在建網(wǎng)初期，該系統(tǒng)的 IP業(yè)務(wù)通過 GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)接入到 分組交換機(jī)，話音和 ISDN 業(yè)務(wù)仍使用原來 GSM 的移動(dòng)交換機(jī)。 Node B 則完成 Iub 和 Uu接口之間的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也參與一部分無線資源管理。 UTRAN 和 CN之間的接口是 Iu 接口。采用了時(shí)分雙工、聯(lián)合檢測(cè)、智能天線、動(dòng)態(tài)信道分配、上行同步和接力切換等關(guān)鍵技術(shù)突出了其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越性。在發(fā)送端，智能天線根據(jù)接收到達(dá)的信號(hào)在天線陣上產(chǎn)生的相位差，提取出終端的位置信息，有效地產(chǎn)生多波束賦形，每個(gè)波束指向一個(gè)特定終端并自動(dòng)地跟蹤終端移動(dòng)，從而有效地減少了同信道干擾，提高了下行容量。當(dāng)手機(jī)用戶進(jìn)行越區(qū)切換時(shí)， TDSCDMA 系統(tǒng)采用智能天線大致定位用戶的方江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 位和距離，基站和基站控制器根據(jù)這些方位和距離信息，判斷用戶現(xiàn)在是否移動(dòng)到應(yīng)該切換給另一基站的鄰近區(qū)域。在終端用戶允許的前提下，運(yùn)營商可以為該用戶提供多種定位衍生業(yè)務(wù)（包括隨身廣告、地圖指引、移動(dòng)監(jiān)護(hù)等）。 (4)企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用 企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用是指搭設(shè)一個(gè) 3G 移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)，通過這 一平臺(tái)可以提供企業(yè)網(wǎng)移動(dòng)接入并執(zhí)行企業(yè)網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行的應(yīng)用。 ? MODEM 采用工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 。 RAM 數(shù)據(jù)保持方式下耗電僅 A，活動(dòng)模式耗電 250μ A/MIPS(MIPS：每秒百萬條指令數(shù) )，I/O 輸入端口的漏電流 最大僅 50nA[15]。 (4)豐富的片內(nèi)外設(shè) MSP430F149 單片機(jī)有豐富的片 內(nèi)外設(shè)。單片機(jī)電源電路如圖： 圖 3— 4 電源電路 為了使 輸出電源的紋波小，在輸出部分用了一個(gè) 10μ F 的電容，另外 在芯片的輸入端也放置一個(gè) 10μ F 的濾波電容，減小輸入端 收到的干擾。讀取溫度值時(shí)必須先啟動(dòng) DS18B20 開始轉(zhuǎn)換，再讀出溫度轉(zhuǎn)換值。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 3— 8 串口通信電路 本章小結(jié) 本章對(duì) 數(shù)據(jù)采集終端的硬件進(jìn)行了研究，對(duì)各主要元器件的選擇和應(yīng)用作了簡單介紹，并基于功能需求和硬件特性詳細(xì)地闡述了電路設(shè)計(jì)的方法，給出了模塊的電路原理圖。 2．?dāng)?shù)據(jù)中心模塊 數(shù)據(jù)中心主要完成以下功能：建立 Socket 完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的監(jiān)聽、接收，在此利用 Visual C++通過 WinSock 接口和 MFC WinSock 類實(shí)現(xiàn)。 AT 命令的基本格式為： AT+命令字符及相關(guān)設(shè)置參數(shù)。該指令的典型格式如下： AT*E2IPO=IPtype,IPAddr,IPPort IPType