【正文】 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。實際上，早在70年代末期，當模擬蜂窩系統(tǒng)還處于開發(fā)階段時，一些發(fā)達國家就著手數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的研究。1992年4月美國的IBM和8個最大的蜂窩電話運營公司宣布聯(lián)合研發(fā)CDPD系統(tǒng)，他們模擬網(wǎng)覆蓋占美國的95%地區(qū)。訂閱 第二章 GPRS原理GPRS系統(tǒng)是在GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，為了支持數(shù)據(jù)傳輸，GPRS在GSM系統(tǒng)中增加了很多支持節(jié)點。系統(tǒng)通信部分采用TCP協(xié)議，各數(shù)據(jù)終端通過GPRS數(shù)字傳輸模塊與服務(wù)器建立連接，用戶終端提供列表和圖形等多種數(shù)據(jù)顯示方式，獨立的通信服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器則為系統(tǒng)提供了足夠的伸縮度。IPCP幀的格式與LCP也是類似的：一字節(jié)的代碼，然后是標志，長度，選項。下面是單片機發(fā)送PAP的數(shù)據(jù)包：7E FF 03 C0 23 01 06 00 0C 03 7A 77 6D 03 7A 77 6D…解析如表4所示。最后所有控制特性被服務(wù)器端同意丟棄。4 單片機PPP協(xié)議PPP連接的建立建立后的單片機PPP連接狀態(tài)如圖2所示。默認情況下是對所有的32個字符都進行轉(zhuǎn)義。然后是一個長度為2字節(jié)循環(huán)冗余檢驗碼，以檢測數(shù)據(jù)幀中的錯誤。信息域長度最多為1500字節(jié)。只有當物理層斷開，連接才會真正被終止。在此階段只對連接協(xié)議、認證協(xié)議、連接質(zhì)量測試數(shù)據(jù)包進行處理。一旦一個配置成功的信息包發(fā)送且被接收，就完成了交換，進入LCP開啟狀態(tài)。當所選的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議配置好后，便可以將各網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的數(shù)據(jù)包發(fā)送到數(shù)據(jù)鏈路上。它提供了一種管理兩點間會話的有效方法，正在取代SLIP（Serial Line Interface Protocol）協(xié)議成為點對點網(wǎng)絡(luò)的標準。 本方案之中,可以無需考慮相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 ISP發(fā)生的選項若終端不接愛，則返回Reject我們在軟件只需要3K B（字節(jié)的ROM即可運行。 （2）PAP包的配置由于LCP包中選項3的使用情況,PAP包是必需的。由于我們每次發(fā)送（接收）的數(shù)據(jù)較少（由于單片機RAM的限制,設(shè)定的緩沖區(qū)很?。?MRU選項默認值為1500字節(jié),最小值為576字節(jié),所以測試程序不支持選項1?！渲酶鞣N數(shù)據(jù)包（1）LCP包的配置LCP包的配置如圖5所示。 PPP數(shù)據(jù)幀的格式如圖1所示。（2）當線路不再需要時,跳出這些線路,測試它們,商議選擇,并仔細地再次釋放鏈路控制協(xié)議。這項工作定義的PPP（PointtoPoint Protocol）,即點到點協(xié)議,并以RFC文件RFC1661,后來以RFC1662和RFC1663進一步明確下來。這些單片機的RAM、ROM一般都很小,而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常嵌入在操作系統(tǒng)中,無法把龐大的操作系統(tǒng)直接安裝在這樣的單片機中。錄入:Admin 在本方案中,物理層接口采用的是：單片機通過RS232與Modeem通信,電話線與Modem相連。本文中,只用了ConfigureRequest、Reject、Ack三種LCP數(shù)據(jù)包,這是實現(xiàn)應(yīng)答所必需的最低限度。（4）CCP包的處理有些服務(wù)器試圖協(xié)商壓縮,但由于我們關(guān)心的是程序的大?。ㄔ叫≡胶茫┒皇菙?shù)據(jù)傳送的速度,所以CCP請求被拒絕。利用該軟件可以很方便地查看進行該機器的數(shù)據(jù)包的功能,我們驗證出源端發(fā)送數(shù)據(jù)的測試程序是可行的。GPRS以PPP撥號實現(xiàn)GPRS與因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信的具體實現(xiàn)流程： 不同可能也有不同 LCP配置成功進入PAP認證，目前中移動用明文密碼認證身份，認證通過讀取SIM卡信息來完成身份認證，以電話號碼來識別用戶名和密碼，因此發(fā)送用戶名和密碼的數(shù)據(jù)包可以為NULL。AT　Command狀態(tài)使用 10．中斷GPRS　的PPP連接，可用LCP包完成///或用AT 11. 用網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議簇(NCP)來建立和配置不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，PPP允許同時采用多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。此時，LCP自動機處于初始階段。默認情況下，是不要求認證的。 終止連接階段PPP連接可以隨時被終止。協(xié)議域長度通常為2字節(jié)，表示信息域里包含的是哪種協(xié)議以及它的處理信息。這個時候ID表示的是一種服務(wù)類型。例如，遇到字符0x01時需連續(xù)傳送0x7D和0x21兩個字符(這時，第6個比特取補碼后變?yōu)?，而前面兩種情況均把它變?yōu)?)。例如采用UDP協(xié)議而不是功能相對齊全但協(xié)議內(nèi)容過于龐大的TCP/IP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)，傳輸中基本上不使用數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議，跳過單片機作為服務(wù)器端時的密碼驗證過程，省略IPX、AppleTalk等網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議等。隨后服務(wù)器端返回一個拒絕包給CHAP，本文用PAP來代替。在本應(yīng)用軟件中，強制單片機和PC協(xié)商的選項中，PC要求密碼驗證，單片機端不要求。此時，系統(tǒng)相當于服務(wù)器端的IP地址認證，然后由請求信息和IP地址來完成三路握手協(xié)議。GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計（一）摘要（原創(chuàng)）該模塊具有GPRS網(wǎng)絡(luò)和短信兩種工作方式，并支持TCP和UDP兩種通信協(xié)議。關(guān)鍵字：通用無線分組業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng),點對點通信協(xié)議,傳輸控制協(xié)議GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計（二）GPRS原理1(原創(chuàng)）電子技術(shù) 20080125 22:42:58 閱讀725 評論0 2000年初，在GSM網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立了GPRS,GSM/GPRS是GSM網(wǎng)絡(luò)的升級，成為繼第一代公共移動數(shù)據(jù)網(wǎng)AMPS/CDPD之后的第二代移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，同時也是第二代數(shù)字移動通信網(wǎng)向第三代演進的重要階段。解決這些問題的方法是開發(fā)新一代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。GPRS在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一個新的網(wǎng)絡(luò)，同時在網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備，并對軟件升級，形成了一個新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實體，提供端到端的、廣域的無線IP連接。當然，作為一種過渡技術(shù)，GPRS還存在很多不足，特別是數(shù)據(jù)傳輸速率與理論值差別較大等。同時，為了連接兩個公共陸地移動通信網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)邊界上增加了邊界網(wǎng)關(guān)（BG）。此外，移動臺還提供與使用者之間的接口，比如話筒、揚聲器等，或者提供與終端設(shè)備之間的接口，如串行口、無線紅外線接口等。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括很多通信實體，下面介紹主要的實體。 歸屬位置寄存器(Home Location Register, HLR)HLR可以看作是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，因為其中存儲了該HLR管轄區(qū)內(nèi)的所有移動用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中，靜態(tài)數(shù)據(jù)有用戶號碼、訪問能力、用戶類別和補充業(yè)務(wù)等，動態(tài)數(shù)據(jù)包括用戶漫游時的有關(guān)信息。 訪問位置寄存器(Visiting Location Register, VLR)VLR中存儲的是進入其控制區(qū)域內(nèi)的來訪移動用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是從該移動用戶的原籍位置寄存器獲取并進行暫存的，一旦移動用戶離開該VLR的控制區(qū)域，則臨時存儲的該移動用戶的數(shù)據(jù)就會被刪除。 鑒權(quán)中心(Authentication Center, AuC)GSM系統(tǒng)中采取了特別的通信安全措施，包括對移動用戶鑒權(quán)、對無線鏈路上的話音、數(shù)據(jù)和信令進行保密等。GSN有兩種類型：GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點（Serving GPRS Support Node, SGSN）和GRPS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點（Gateway GPRS Support Node,GGSN）。GGSN是SGSN和外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的連接點，它同時在GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身內(nèi)提供隧道能力。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)接口（Gp、Gs）。外部PLMN可以是一個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)。CCU位于基站收發(fā)信臺中，而PCU可以位于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)子系統(tǒng)或基站控制器中，但PCU總是BSS的一部分。由于GSM通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和運營環(huán)境的不同，GSM系統(tǒng)的設(shè)備可能會來自很多不同的設(shè)備生產(chǎn)廠商，為了保證各個廠家生產(chǎn)的設(shè)備可以通用，GSM/GPRS系統(tǒng)中規(guī)定了多個標準接口，如下所述：A: 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS,圖中以MSC/VLR表示）與BSS之間的通信接口，此接口傳送的信息包括對移動臺及基站管理、移動性及呼叫接續(xù)管理等。Gd: SMS與SGSN之間的接口，支持通過GPRS傳送SMS消息。除上圖標識的接口外，還有一些內(nèi)部接口沒有在上圖中標出，包括：Abis：BSC與BTS之間的接口，用于BTS與BSC之間的遠端互連方式。 GPRS協(xié)議結(jié)構(gòu)在GPRS網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分為用戶數(shù)據(jù)和控制信令，前者用來傳輸用戶數(shù)據(jù)，后者用來控制和支持用戶數(shù)據(jù)的傳輸。這些程序作為SGSN和MS之間的會話建立或移動性管理的一部分來調(diào)用。LLC提供可靠的SGSN到MS的加密邏輯鏈路，通過BSS GPRS協(xié)議（BSSGP）在SGSN和BSS之間使用基于幀中繼的稱為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)（NS）的連接來傳送BSSGP PDU。SGSN和BSS使用BSSGP來管理它們之間的信令連接。GSM中的信道根據(jù)用途分為兩種，即用于傳送語音和數(shù)據(jù)信息的業(yè)務(wù)信道和用于傳送網(wǎng)絡(luò)管理信息的控制信道。移動臺為了傳送起始的分組信道請求信號也可以使用PRACH。 分組通知信道（PNCH）：下行鏈路，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)之前將多點傳送發(fā)送給一組移動臺的點對多點的通知。 分組定時提前量控制信道/上行鏈路（PTCCH/U）：用于發(fā)送一個移動臺對時間提前量的估計信息。以上三步分別稱為物理連接、GMM連接和SM連接。該消息包括：記錄全部的射頻信道數(shù)目的參數(shù)、所有時隙的數(shù)目、臨時塊流（TBF）的開始時間、臨時塊流標識（TBFI）、時間超前（TA）、信道編碼方案（CSCSCSCS4）、競爭機制中的臨時邏輯鏈路號等。而在下行分組傳輸中，不發(fā)送位圖，共用同一個PDCH下行信道的移動臺必須監(jiān)聽在這個時隙傳輸?shù)乃邢滦袎K，通過解釋臨時流標志（TFI）移動臺可以知道該塊指定給了哪個移動臺。移動臺狀態(tài)模式當移動臺被激活時，它可能處于兩個狀態(tài)之一，分別是分組空閑模式和分組傳輸模式。通過物理連接過程，移動臺已經(jīng)獲得了必要的傳輸分組數(shù)據(jù)的無線資源，但是移動臺必須與某個SGSN建立連接后才能與GGSN進行分組數(shù)據(jù)協(xié)議（PDP）的協(xié)商。移動臺可以接收和發(fā)送所有相關(guān)業(yè)務(wù)類型的數(shù)據(jù)，如果移動臺或SGSN的準備就緒定時器終止，移動臺將轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)。TLLI的作用是向移動臺提供一個臨時用于數(shù)據(jù)通信的ID。3. SM連接Session Manager(SM)是指會話連接過程，該連接通過分組數(shù)據(jù)協(xié)議（PDP）上下文激活規(guī)程實現(xiàn)。PDP前后關(guān)系激活過程如下：（1）移動臺向SGSN發(fā)送一個PDP前后關(guān)系激活請求，PDP中包括QoS、數(shù)據(jù)是否壓縮、TCP/IP、PDP地址和類型等內(nèi)容。由移動臺發(fā)起的數(shù)據(jù)傳輸過程如圖28所示，具體過程如下： 分離階段GPRS的分離有兩種，一種是PDP的去激活，即刪除PDP前后關(guān)系；另一種是斷開同GPRS的連接，即移動臺的移動性管理轉(zhuǎn)移到空閑狀態(tài)。2．GPRS去激活 8PSK也用于UMTS。2．GPRS向3G的過渡GPRS是GSM移動電話系統(tǒng)向第三代移動通信邁進的一個重要步驟，根據(jù)歐洲電信標準化協(xié)會對GPRS發(fā)展的建議，GPRS從試驗到投入商用后，分為兩個發(fā)展階段，第一階段可以向用戶提供電子郵件、因特網(wǎng)瀏覽等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；第二階段是EDGE的GPRS，簡稱EGPRS，EDGE是GSM增強數(shù)據(jù)速率改進的技術(shù)，它通過改變GSM調(diào)制方法，應(yīng)用8個信道，使每一個無線信道的速率達到48kbit／s，既可以分別使用，也可以合起來使用。GPRS的這種可以無線接入互聯(lián)網(wǎng)的特性就是我們要使用的功能，利用這一功能，我們可以在工業(yè)上建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將分散的、偏遠的數(shù)據(jù)采集點的信息傳輸?shù)浇尤牖ヂ?lián)網(wǎng)的主機上，本文從下一章開始討論利用GPRS進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的實現(xiàn)方法。在工業(yè)上，需要使用數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的系統(tǒng)可以說是舉不勝舉，而且這些系統(tǒng)大都具有相似的結(jié)構(gòu)，一般都是具有服務(wù)器和若干個數(shù)據(jù)終端，各數(shù)據(jù)終端通過網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器。 GPRS數(shù)字傳輸模塊設(shè)計概要設(shè)計GPRS數(shù)字傳輸模塊需要解決幾個問題，首先必須有可以接入GPRS網(wǎng)絡(luò)的底層通信設(shè)備，其次模塊必須支持TCP/IP協(xié)議，以做到數(shù)據(jù)的透明傳輸。因此，本文中使用的是沒有TCP/IP協(xié)議棧的ME，在數(shù)字傳輸模塊中實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議。 使用哪種控制協(xié)議傳輸用戶數(shù)據(jù)登陸互聯(lián)網(wǎng)后的下一個任務(wù)是如何發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。點對點通信協(xié)議（Point to Point Protocol, PPP）就是因此而產(chǎn)生的。標志序列為16進制7E。 地址域地址域為一個內(nèi)容為16進制FF的字節(jié)，該地址為廣播地址，所有的終端都必須接受并使用該地址，使用其它地址的數(shù)據(jù)幀應(yīng)該被忽略。值得注意的是，此時協(xié)商的內(nèi)容都是與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議無關(guān)的選項，與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的選項要在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議階段使用特定的協(xié)議進行協(xié)商。5. 終止階段PPP可以在任何時候終止連接。 鏈路控制協(xié)議如上所述，鏈路控制協(xié)議（LCP）用于PPP鏈路的建立、維護和拆除。 連接維持包：用于管理和測試鏈路連接。 配置拒絕數(shù)據(jù)幀(ConfigureReject)：代碼域：4如果接收到的配置請求數(shù)據(jù)幀中有部分選項無法識別或不允許使用，則用配置拒絕數(shù)據(jù)幀應(yīng)答。 配置請求數(shù)據(jù)幀(ConfigureRequest)：代碼域：1為了打開一個LCP連接，必須發(fā)送一個配置請求數(shù)據(jù)包，欲設(shè)置的數(shù)據(jù)在LCP的數(shù)據(jù)域中設(shè)置，接收到該數(shù)據(jù)包后必須應(yīng)答。2．LCP數(shù)據(jù)包類型根據(jù)代碼域的不同，LCP數(shù)據(jù)包可以分為以下數(shù)據(jù)幀：LCP數(shù)據(jù)幀分為如下三個部分： 當通信雙方交換終止數(shù)據(jù)包后，整個終止過程就完成了，PPP進入鏈路死亡階段。3. 鑒權(quán)階段鑒權(quán)階段不是必須的，但是在很多系統(tǒng)都需要進行鑒權(quán)，以驗證客戶端的身份。在鏈路死亡階段，通信鏈路不存在。為了在一個點對點鏈路上建立通信，通信雙方必須發(fā)送鏈路控制協(xié)議數(shù)據(jù)包來配置和測試鏈路。 空閑在鏈路空閑時間中，異步鏈路可以發(fā)送全1表示鏈路空閑，同步鏈路應(yīng)該發(fā)送標志序列表示空閑。在發(fā)送數(shù)據(jù)時，依次計算上述內(nèi)容，然后將計算后的結(jié)果放入校驗域；在接收時，首先