【文章內(nèi)容簡介】 程信息處理。 GPRS 也允許短消息業(yè)務 (SMS)經(jīng)GPRS 無線信道傳輸。 (9)GPRS 支持基 于 標準數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應用，可以和 IP 網(wǎng)、 網(wǎng)互聯(lián)互通。 (10)GPRS 的核心網(wǎng)絡層采用 IP 技術(shù)，底層可使用多種傳輸技術(shù)，很方便地實現(xiàn)與高速發(fā)展的 IP 網(wǎng)無縫連接。 (11) GPRS 可以實現(xiàn)基 于 數(shù)據(jù)流量、業(yè)務類型及服務質(zhì)量等級 (QoS)的計費功能，計費方式更加合理，用戶使用更加方便。 (12)用戶數(shù)據(jù)在 MS 和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間透明地傳輸，它使用的方法是封裝和隧道技術(shù) ： 數(shù)據(jù)包用特定的 GPRS 協(xié)議信息打包并在 MS 和 GGSN 之間傳輸。這種透明的傳輸方法縮減了 GPRS PLMN 對外部數(shù)據(jù)協(xié)議解釋的需求，而且易于在將來引入新的互通協(xié)議。用戶數(shù)據(jù)能夠壓縮，并有重傳協(xié)議保護，因此數(shù)據(jù)傳輸高效且可靠。 GPRS 網(wǎng) 絡結(jié)構(gòu)及各接口之間的關(guān)系 GPRS 系統(tǒng)是通過 在現(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡 基礎(chǔ)上增加新功能實體來實現(xiàn)的，無需對現(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡作較大改造。在 GSM 系統(tǒng) [6] 中主要引入了幾個組件，主要有SGSN(Serving GSN，服務 GPRS 支持節(jié)點 )、 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node,石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 7 網(wǎng)關(guān) GPRS 支持節(jié)點 )、 PCU(分組控制單元 )、點對多點服務中心 (PTMSC)、計費網(wǎng)關(guān)CG、域名服務器 DNS 和邊界網(wǎng)關(guān) BG 等， GPRS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。 圖 21 GPRS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 PCU 在 BSS 中和 BSC(基站控制器 )協(xié)同作用，提供無線數(shù)據(jù)的處理 功能，如邏輯鏈路與物理鏈路的映射、數(shù)據(jù)包的拆封、數(shù)據(jù)包的確認、無線數(shù)據(jù)信道的分配等。它控制多個 MS 共享同一無線信道或一個 MS 使用多個無線信道進行接入，并進行多個用戶的碰撞控制 ： PCU 可以根據(jù)無線環(huán)境決定不同編碼方式的使用與轉(zhuǎn)換，并提供 RLC(Radio Link Control，無線鏈路控制 )層數(shù)據(jù)傳送的確認 。它還用以進行小區(qū)GPRS 功能管理，執(zhí)行小區(qū)與 MS 數(shù)據(jù)流量控制。 SGSN(GPRS 服務支持節(jié)點 )通過 Gb 接口提供與無線分組控制單元 PCU 的連接，進行移動數(shù)據(jù)的管理，如用戶身份識別、加密、壓縮等，通過 Gb 接口上的邏輯信道采用虛電路進行到 MS 的分組數(shù)據(jù)傳送，并提供數(shù)據(jù)流的流量控制。 SGSN 控制建立和管理附著用戶的相關(guān)信息數(shù)據(jù)庫 (即 MM Context)，以及就緒 (Breads)狀態(tài)下用戶的相關(guān) PDP (Packet Data Protocol，分組數(shù)據(jù)規(guī)程 )信息 ( PDP Context)。在用戶附著階段，通過 Gr 接口與 HLR(Home Location Register，家區(qū)位置寄存器 )建立信令連接，提取用戶信息，參與鑒權(quán)與加密過程，并存儲用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)，形成用戶數(shù)據(jù)庫。在用戶激活 PDP 階段， SGSN 負責 進行用戶 APN(Access Point Name,業(yè)務接入點 )的選擇和控制，并通過與 DNS 的協(xié)同工作得到 APN 所屬 GGSN 的地址，然后在與相關(guān) GGSN進行 Qos 協(xié)商的基礎(chǔ)上建立連接 pan，獲得用戶動態(tài)地址，從 而 形成用戶的 PDP 相關(guān)數(shù)據(jù) ； 在用戶就緒狀態(tài) SGSN 控制路由區(qū)的更新 ； 在數(shù)據(jù)傳送過程中， SGSN 負責石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 8 數(shù)據(jù)包的壓縮、封裝、分段重組，以及相關(guān)邏輯鏈路的建立、釋放和負荷分擔下作。SGSN 通過 Gn 接口與 GGSN 相連或其它 SGSN 連接，提供 IP 數(shù)據(jù)包到無線 單元 的傳輸通路和協(xié)議交換或路由區(qū)的更新等功能 ； SGSN 還 可以提供與 MSC (Mobile Switching Center，移動交換中心 )的 Gs 接口連接，以及與 SMSC 的 Gd 接口連接，用以支持數(shù)據(jù)業(yè)務和電路業(yè)務的協(xié)同工作和短信收發(fā)等。 SGSN 還完成相關(guān)的 SCDR與 MCDR 等計費信息的收集和傳送。 GGSN(Gateway GPRS Support Node， GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點 )根據(jù) APN 信息進行GPRS 系統(tǒng)到外部網(wǎng)絡的連接和路由選擇，并配合 DHCP 服務器完成用戶動態(tài)地址分配。 GGSN 還進行 Gn 接口和 Gi 接口管理，完成外部數(shù)據(jù)包的傳送工作。 GGSN 在激活 PDP 上下文階段，根據(jù)用戶所需接入的網(wǎng)絡信息 (APN)從 DHCP 服務器獲得動態(tài)用戶地址，并配合 SGSN 在 MS/SGSN/GGSN 中形成用戶的 PDP 數(shù)據(jù)，其中包括IMSI， NSAPI， APN， IP 地址以及相關(guān)的 SGSN/GGSN 地址等，從而保證后續(xù)數(shù)據(jù)傳送過程的順利進行。在下行數(shù)據(jù)傳送階段， GGSN 進行數(shù)據(jù)包的報頭封裝，并根據(jù)PDP 相關(guān)數(shù)據(jù)或通過 HLR 獲得的 MS 所在 SGSN 的地址，將數(shù)據(jù)經(jīng) Gn 接口的 GTP隧道協(xié)議傳送至 SGSN； 對于上行數(shù)據(jù)傳送， GGSN 去 GTP 封裝并將數(shù)據(jù)經(jīng) Gi接口路由至相應的服務器或地址。 GGSN 還提供相關(guān)的 GCDR 計費信息的收集和傳送工作。 動態(tài)域名解析 動態(tài)域名解析的概念 動態(tài)域名解析服務，簡稱 DDNS(Dynamic Domain Name Server)，是將用戶的動態(tài) IP 地址映射到一個固定的域名解析服務上，用戶每次連接網(wǎng)絡的時候，客戶端程序就會通過信息傳遞把該主機的動態(tài) IP 地址傳送給位于服務商主機上的服務器程序，服務程序負責提供 DNS 服務并實現(xiàn)動態(tài)域名解析。就是說 DDNS 捕獲用戶每次變化的 IP 地址，然后將其與域名相對應，這樣域名就可以始終解析到非固定 IP 的服務器上，互聯(lián)網(wǎng)用戶通過本地的域名服務器獲得網(wǎng)站域名的 IP 地址，從而可以訪問網(wǎng)站的服務。 眾所周知 ， 計算機想?yún)⑴c互聯(lián)網(wǎng)通訊 ， 無論是作為一臺執(zhí)行資源訪問的客戶端還是作為一臺被訪問的資源提供服務器 ， 必須分配有一個合法的 IP 地址 (注 ： LAN 方式寬帶用戶不需要直接獲得合法的 IP 地址 )。 IP 地址的分配又有靜態(tài)和動態(tài)兩種 ， 通常作為服務器的計算機的 IP 地址是靜態(tài)的 (固定 )， 因為它要為用戶提供服務 。 如果一臺服務器的 IP 地址每天變換 ， 那又有哪個用戶可以記住服務器的地址呢 ？ 而由于作為石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 9 訪問客戶端的計算機絕大多數(shù)時間是作為資源 請求方而不是服務提供者 ， 因此它的 IP可以是動態(tài)的 ， 通常體現(xiàn)在我們每次撥號的得到的 IP 地址都不同 ， 當用戶斷線時再由服務商回收再分配。 那可不可以讓所有的計算機的 IP 地址都固定呢 ， 不管是服務器還是客戶端 ， 那樣不就可以互相訪問了嗎 ？ 事實上 ， 目前的 IP 地址已經(jīng)非常匱乏了 (IPv4 的 IP 總地址有限，而分配權(quán)又掌握在美國手中 )， 一個固定 IP 地址的租用費用是十分昂貴的 ，根本不可能這樣做。 針對目前這種情況，如果一個企業(yè)想作為互聯(lián)網(wǎng)服務的提供商，但同時希望客戶在訪問自己網(wǎng)站的時候暢通無阻，那他就需要用戶在訪問自己企業(yè)網(wǎng) 站的時候知道自己網(wǎng)站的實時 IP，也就是正在使用的 IP。 當前有兩種解決方案： 申請一個靜態(tài) IP。用戶訪問可以準確并且快捷的進行，但同時企業(yè)需要付出高昂的靜態(tài) IP 申請費用； 存在一種服務或者應用，在用戶訪問企業(yè)網(wǎng)站的時候，可以通過這個服務器或者應用來解析出網(wǎng)站的實時 IP，反饋給用戶，用戶通過這個靜 態(tài) IP 來 快捷的訪問企業(yè)的網(wǎng)站。后者既是目前流行的 DDNS，動態(tài)域名解析服務。 盡管服務器的 IP 地址固定了 ， 但要記憶像 這樣的 IP 地址還是很煩人的 ， 互聯(lián)網(wǎng)上的服務器何止數(shù)萬 ， 誰能都記住 ？ 因此就有了傳統(tǒng)的 DNS 服務 (域名解析服務 )， 它可以用一串容易記憶并富有含義的字符代替枯燥的 IP 地址 ， 例如用 代替 。這樣 ， 我們看到 . 就知道通過它可以訪問 ithack 的網(wǎng)站服務器 ， 而不需要知道 ithack 網(wǎng)站服務器的 IP 地址是什么。當我們在瀏覽器中敲入 . ithack. 這樣的名字時 ， DNS 就在后臺將這串名字轉(zhuǎn)換成相應的 IP 地址 ， 從而實現(xiàn)訪問。 不是所有在互聯(lián)網(wǎng)上通訊的計算機都會有這樣一個助記名字 (域名 )的， 只有服務器才有 ， 廣大的客戶端是沒有固定 IP 地址的 ， 而傳統(tǒng)的 DNS 服務器是一種靜態(tài)地址映射服務器。如果某個域名對應的 IP 地址變動了必須手工修改相應記錄 ， 所以為動態(tài) IP 地址用戶提供名字映射是不實際的。 現(xiàn)在廣大的互聯(lián)網(wǎng) (尤其是寬帶 )用戶不再滿足于作為單一的客戶端的上網(wǎng)方式 ，希望能夠?qū)崿F(xiàn)服務器的功能 ， 動態(tài) DNS(域名解析 )服務 ， 也就是可以將固定的互聯(lián)網(wǎng)域名和動態(tài) (非固定 )IP 地址實時對應 (解析 )的服務。這就是說相對于傳統(tǒng)的靜態(tài) DNS而言 ， 它可以將一個固定的域名解析到一個動態(tài)的 IP 地址 ， 簡單的說 ， 不管用戶何時上網(wǎng)、以何種 方式上網(wǎng)、得到一個什么樣的 IP 地址、 IP 地址是否會變化 ， 他都能保證通過一個固定的域名就能訪問到用戶的計算機。 這一意味著在動態(tài) DNS 服務下的計算機就好像具有了固定的 IP 地址可以充當互石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 10 聯(lián)網(wǎng)服務器了。對于廣大互聯(lián)網(wǎng)用戶和中小企業(yè)而言這無疑是一項非常具有吸引力的服務。 花生殼軟件的特點 花生殼是一套完全免費的動態(tài)域名解析服務客戶端軟件。當客戶安裝并注冊該項服務，無論在任何地點、任何時間、使用任何線路，均可利用這一服務建立擁有固定域名和最大自主權(quán)的互聯(lián)網(wǎng)主機。 “ 花生殼 ” 支持的線路包括普通電話線、 ISDN、ADSL、有線電視網(wǎng)絡、雙絞線到戶的寬帶網(wǎng)和其它任何能夠提供互聯(lián)網(wǎng)真實 IP 的接入服務線路，而無論連接獲得的 IP 屬于動態(tài)還是靜態(tài)。 從 ： //，花生殼網(wǎng)站 申請一個域名，就可以正常解析你的動態(tài) IP 了，每次開機就啟動花生殼軟件，它的域名會自動指向你當前的 IP 地址。花生殼軟件，給用戶提供了一個域名，下載該軟件后在服務器安裝，安裝時會提示：輸入花生殼的用戶名和密碼，此為花生殼護照，用戶 需要首先到花生殼網(wǎng)站申請一個花生殼護照 。 在申請護時，輸入要申請的名稱和密碼，填寫相關(guān)資料后，就申請成功了，申請了護照后，登錄護照，注冊一個免費域名記錄，然后花生殼就起作用了。 具體步驟是： (1)需在以下地址 ： //態(tài)域名客戶端。 (2)憑已注冊的 Oray 護照成功登錄，那么護照下所有 激活花生殼服務 的域名將與機器的公網(wǎng) IP 綁定。 (3)可以利用花生殼動態(tài)域名建立主機的遠程接入應用，讓互聯(lián)網(wǎng)用戶隨時隨地都可以通過域名找到機器的網(wǎng)絡地址。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 11 (a) (b) 圖 22 花生殼軟件 安裝結(jié)果 及 域名診斷 (a) 登錄 (b) 信息 傳感技術(shù) 隨著社會的進步，科學 技術(shù)的發(fā)展，特別是近 20 年來，電子技術(shù)日新月異，計算機的普及和應用把人類帶到了信息時代，各種電器設備充滿了人們生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，相當大一部分的電器設備都應用到了傳感器件，傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中主要技術(shù)之一，在國民經(jīng)濟建設中占據(jù)有極其重要的地位。 人是通過視覺、嗅覺、聽覺及觸覺等感官來感知外界的信息，感知的信息輸入大腦進行分析判斷 (即人的思維 )和處理，再指揮人作出相應的動作，這是人類認識世界和改造世界具有的最基本的本能。但是通過人的五官感知外界的信息非常有限，例如，人總不能利用觸覺來感知超過幾十甚至 上千度的溫度吧，而且也不可能辨別溫度的微小變化，這就需要電子設備的幫助。同樣，利用電子儀器特別象計算機控制的自動化裝置來代替人的勞動，那么計算機類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信息的“五官”顯然是不足夠的，中央處理系統(tǒng)也還需要它們的“五官” —— 即傳感器。 人的五管是功能非常復雜、靈敏的 ―傳感器 ‖，例如人的觸覺是相當靈敏的，它可以感知外界物體的溫度、硬度、輕重及外力的大小，還可以具有電子設備所不具備的石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 12 ―手感 ‖，例如棉織物的手感，液體的粘稠感等。然而人的五官感覺大多只能對外界的信息作 ―定性 ‖感知，而不 能作定量感知。而且有許多物理量人的五官是感覺不到的，例如對磁性就不能感知。視覺可以感知可見光部分，對于頻域更加寬的非可見光譜則無法感覺得到，象紅外線和紫外線光譜，人類卻是 ―視而不見 ‖。借助溫度傳感器很容易感知到幾百度到幾千度的溫度，而且要做到 1℃ 的分辨率輕而易舉。同樣借助紅外和紫外線傳感器，便可感知到這些不可見光，所以人類才制造出了具有廣泛用途的紅外夜視儀和 X 光診斷設備，這些技術(shù)在軍事、國防及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域有著極其重要的作用。 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，工廠的自動流水生產(chǎn)線，全自動加工設備，許多智能化的檢測儀器設備 ，都大量地采用了各種各樣的傳感器，它們在合理化地進行生產(chǎn)，減輕人們的勞動強度，避免有害的作業(yè)發(fā)揮了巨大的作用。在家用電器領(lǐng)域，象全自動洗衣機、電飯褒和微波爐都離不開傳感器。醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，電子脈博儀、體溫計、醫(yī)用呼吸機、超聲波診斷儀、斷層掃描 (CT)及核磁共振診斷設備，都大量地使用了各種各樣的傳感技術(shù)。這些對改善人們的生活水平，提高生活質(zhì)