【正文】 發(fā)板的一側(cè)，同時(shí) MZ28的系統(tǒng)連接器也連接到系統(tǒng)開發(fā)板的另一側(cè)。由圖所示， MZ28作為主要模塊來與外部裝置連接，外部裝置有 PC機(jī)、外部直流電源、外加天線和系統(tǒng)開發(fā)板以及耳機(jī)，其中 MZ28 模塊是單獨(dú)使用的調(diào)制解調(diào)器。由于 MZ28 的系統(tǒng)連接器的接口是扁平的插座，因而它與系統(tǒng)開發(fā)板或者使用者自己的應(yīng)用系統(tǒng)的連接必須要使用扁平電纜來連接。系統(tǒng)連接器主要為裝置提供的接口有好幾種：連接外部電源接口、 RS232串行接口、連接外部 SIM卡的接口以及音頻接口。使用者要對(duì) 外部的 SIM 卡進(jìn)行連接時(shí)，**碩士學(xué)位論文 第二章 主要技術(shù)及相關(guān)理論 15 只要使用系統(tǒng)連接器就可以。 儲(chǔ)存器芯片已把 16Mbits FLASH 和 2Mbits SRAM 通過使用 BGA的封裝模式封裝在一起了，采用這種模式主要是為了縮小 PCB 板面積，其中 SRAM 主要對(duì)動(dòng)作的臨時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存放，而 FLASH主要對(duì)動(dòng)作軟件和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行存放。發(fā)射或者接收電路，合并頻率和對(duì)應(yīng)相關(guān)的控制電路都是屬于射頻或者 SMS插座射頻電路的。 GSM 的應(yīng)用軟件和協(xié)議棧都是在 GSM基帶處理器上使用的，同時(shí) GSM基帶處理器為了能夠和用戶系統(tǒng)通信，會(huì)供給一個(gè) UART 口。具體來說，就是調(diào)制解調(diào)器上行和下行信號(hào)、加密或者解密、信道和音頻編解碼以及 A/D 或者 D/AT等功能。處理 GSM 基帶全部信息都是靠模擬基帶芯片與 數(shù)字基帶芯片的 DSP處理器之間的相互合作來實(shí)現(xiàn)的。具有 20 管腳的系統(tǒng)連接器和 SMB 插座都是主板的外部接口。 從圖 ，構(gòu)成 MZ28 主板各個(gè)單元是在虛線范圍內(nèi)，而虛線范圍外的是外面接口。 MZ28 模塊主要由七部分組成，這七部分分別為儲(chǔ)存器、 SIM卡、電源電流控制功率電路、射頻電路、 GSM 基帶處理器以及系統(tǒng)連接器，所以 MZ28 模塊本身已經(jīng)具有全部 GSM 電路與 GSM 接口。 MZ28 模塊和用戶自己所使用的系統(tǒng)相互連接時(shí)，只要使用20PIN ZIP 插座就可以了，這種連接方式是最簡(jiǎn)單方便的，同時(shí)使用 ZIP連接形式還可以提供像電源和數(shù)據(jù)通訊以及數(shù)據(jù)音頻等研發(fā)過程所要的接口信息。由于 MZ28 模塊本身已經(jīng)具有完善的身射頻電路和 GSM 的基帶處理器，所以非常合適用于快速研發(fā)以 GSM無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的無線應(yīng)用新產(chǎn)品。 短信模塊接收到來自網(wǎng)絡(luò)的短信，然后經(jīng)過串行接口來進(jìn)行指示內(nèi)容傳輸，同時(shí)終端裝置也可以將不同類型的命令傳送給短信模塊。 MZ28 集成了完整的射頻電路和 GSM 的基帶處理器，特別適合于迅速開發(fā)基于GSM無線網(wǎng)絡(luò)的無線應(yīng)用產(chǎn)品。整個(gè)呼叫過程如下圖 。第七步，終端 MSC 就會(huì)通過對(duì) VLR 的詢問來找到被尋呼的用戶。第五步， VLR就會(huì)把該號(hào)碼傳送回給 HLR， HLR再把該號(hào)碼發(fā)送回給 MSC。第三步， MSC會(huì)利用 SS7 TCAP 來對(duì) HLR 進(jìn)行訪問。 GSM 呼叫的原理 GSM呼叫的整個(gè)過程為：第一步，假如有某個(gè) GSM 網(wǎng)絡(luò)使用者利用公共電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來尋呼另外某個(gè)移動(dòng)用戶。單個(gè)時(shí)隙中就已經(jīng)包含有 位，其中每位的時(shí)間為577us?，F(xiàn) 在以個(gè)例子來說明，假如載波頻率為 被分配到其中一個(gè)通路，而另一個(gè)通路分到的載波頻率是 ，由那個(gè)時(shí)候開始，頻分復(fù)用與時(shí)分復(fù)用就是相互使用了，即是說時(shí)分復(fù)用通路其實(shí)也就是用作頻分復(fù)用通路了，頻分復(fù)用通路也就是當(dāng)作了時(shí)分復(fù)用通路。 GSM 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在最早時(shí)，所使用的通道頻率是 900Hz，其中通道頻率在890MHz 到 915MHz 區(qū)間的，該區(qū)間的通 道頻率只可以用在從 MS 到基站方向的數(shù)據(jù)傳輸，而通道頻率在 935MHz 到 960MHz 區(qū)間的，該區(qū)間的通道頻率只可以用于從基站到 MS方向的數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)在用得較多的通道頻率是從 1710MHz 到 1785MHz 的區(qū)間以及從 1805MHz 到 1880MHz 的區(qū)間，這兩大區(qū)間的通道頻率也是目前 DCS1800 經(jīng)常使用的頻率，可以看出， DCS1800R 帶寬容量比 GSM 900 帶寬容量是明顯增大了。該接口在對(duì) BSS 與無線電之間進(jìn)行操作處理，同時(shí)也會(huì)對(duì) MSC 和 HLR 以及 MSC和 VLR 之間進(jìn)行操作處理。其余兩種接口分別是 ABIS 與 MAP，其中 ABIS 是對(duì) BSC與 BTS之間的工作方式進(jìn)行了定義，**碩士學(xué)位論文 第二章 主要技術(shù)及相關(guān)理論 12 LAPD 及 PCM30以 2Mbit/s 的速度進(jìn)行傳輸搭接是其正常工作的保證，而 MAPL 即是移動(dòng)應(yīng)用部分是對(duì) MSC 與 HLR、 MSC 與 VLR、 MSC 與 EIR 以及 MSC與電話網(wǎng)絡(luò)之間的工作方式進(jìn)行了定義解釋，可以說， MAP 其實(shí)就是對(duì) SS7的補(bǔ)充。由于 UM 接口 是屬于無線電接口，它是把 MS與 BTS 連接起來工作的通道，而 A接口的工作區(qū)間是在基站系統(tǒng)與移動(dòng)設(shè)備交換總部之間。 GSM 所使用的接口 GSM系統(tǒng)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的接口是使用 PLMN 接口，同時(shí)結(jié)合 7號(hào)信令來達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的目的，該接口是依據(jù) CCITT 接口標(biāo)準(zhǔn)使用的。 GSM系統(tǒng)除了有 HLR 和 VLR 這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，其實(shí)還有 EIR 和 AC/AUC 這兩個(gè)部分，其中 AC/AUC 就是驗(yàn)證中心，它是與 HLR 相互合作使用的，其主要的功能是對(duì) GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用者的身體進(jìn)行準(zhǔn)確可靠驗(yàn)證，只能使經(jīng)過運(yùn)營(yíng)商授權(quán)的使用者進(jìn)入 GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來享受相關(guān)的服務(wù)，從而有效地拒絕了不合法的進(jìn)入，同時(shí)也杜絕了沒有被授權(quán)的人使用授權(quán)號(hào)碼的現(xiàn)象。 HLR 同VLR都是 GSM 系統(tǒng)經(jīng)常使用的兩大數(shù)據(jù)庫(kù)，其中 HLR 是本地位置寄存器，而 VLR是漫游位置寄存器，每一位 GSM 使用者的個(gè)人通信信息都被存放在這兩大數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于它能對(duì) BTS實(shí)行全面的控制，同時(shí)也能在功率信號(hào)出現(xiàn)于 BTS 與 MS區(qū)間時(shí)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行控制，而且也能出色地完成尋呼的移交操作的任務(wù)，不管是什么任務(wù)，只要是來自交換中心的，它都可以對(duì)其 進(jìn)行接收。 Base Transceiver Station 簡(jiǎn)稱 BTS，即接收和發(fā)送信號(hào)的基站，它供應(yīng)了 Mobile Station，簡(jiǎn)稱 MS（即移動(dòng)臺(tái)）的全部接口，在廣播信路的范圍內(nèi)，如果 BTS和 MS要正常動(dòng)作，必須要通過無線電接口來實(shí)現(xiàn)。手機(jī)正在通話的情況下，為**碩士學(xué)位論文 第二章 主要技術(shù)及相關(guān)理論 11 了選擇最佳信路，手機(jī)是可以自由地在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，且其轉(zhuǎn)換過程使用者是完全沒有察覺的。該雙頻網(wǎng)的出現(xiàn)，有效地緩解了無線電信路在高業(yè)務(wù)密集區(qū)越來越緊張的狀況，雙頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的旦生，使用戶可以自由地在兩個(gè)系統(tǒng)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而選擇最合適的信路來進(jìn)行通信，但實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的前提是使用者所用的手機(jī)必須是雙頻手機(jī)。在我國(guó)， GSM 900 是最初引入使用的系統(tǒng)，但隨著時(shí)代的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模正在快速的擴(kuò)展，使用者的人數(shù)正在高速的增加，出現(xiàn)了 GSM 900 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)頻率日趨緊張的局面。 在各個(gè)移動(dòng)單元之間，不僅話音的傳送和處理信息的設(shè)備被列入了 GSM／ DCS 標(biāo)準(zhǔn)所制定的范圍內(nèi)，而且其標(biāo)準(zhǔn)制定的設(shè)備還涵蓋了傳真的收發(fā)和緊急尋呼設(shè)備以及各種各樣的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備。在 1987 年 6月， European Commission 簡(jiǎn)稱 EC（即歐洲委員會(huì)）為了有效 地解決這個(gè)問題，制定了關(guān)于 GSM/DCS 標(biāo)準(zhǔn)的建議性文本，并將其呈交給了部長(zhǎng)委員會(huì)。現(xiàn)在所使用的 Digital Cellular System 1800，簡(jiǎn)稱 DCSl800，即是數(shù)字蜂窩系統(tǒng)1800，就是依據(jù)該體制而創(chuàng)建開發(fā)出來的產(chǎn)物。 GSM 通信原理 “ 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)” 是 GSM 的中文全稱， Global System for Mobile Communications是其英文全稱。在相同的一個(gè)通話中，使用者想在話音與數(shù)據(jù)之間頻繁地交替使用，只要通過 GIWV就可以實(shí)現(xiàn)了。 GMSC 是表示移動(dòng)服務(wù)交換中心網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)的作用就是對(duì)某兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行連接，該網(wǎng)關(guān)工作時(shí)，常常是在 MSC 上進(jìn)行的。 **碩士學(xué)位論文 第二章 主要技術(shù)及相關(guān)理論 10 MEX是信息中心的英文縮寫，它只是其中的一小部分，不過它是不可缺少的，因?yàn)樵捯?、傳真以及?shù)據(jù)信息都是由它來供給，而且還有能對(duì)短信、通知、單元廣播 以及話音、傳真和電子郵件進(jìn)行處理的能力。由于 OSS 的存在，所以，不管是哪個(gè)操作機(jī)構(gòu)或者維護(hù)部門都可以對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。 網(wǎng)絡(luò)操作者只要利用 OSS 這個(gè)功能實(shí)體，就可以操作以及監(jiān)控系統(tǒng)了。一個(gè) BSC 就已經(jīng)足夠控制一組 BTS 了。 BTS是基本傳輸站點(diǎn)的英文簡(jiǎn)稱，在移動(dòng)站點(diǎn)與無線電通信的問題上，它主要是解決它們之間的接口問題，它被服務(wù)于每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元。它是一個(gè) 高性能的交換器，在 GSM 中都大量使用它。 BSS主要由兩大單元組成，這兩大單元分別是 BSC以及 BTS，有關(guān)無線電通信全部功能的實(shí)現(xiàn)都是離不開該系統(tǒng)的。 AUC及 EIR的工作方式是相互聯(lián)系但同時(shí)也有較強(qiáng)的獨(dú)立性，主要是由于它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)，既可以相互結(jié)合使用，也能獨(dú)立使用。 EIR是裝置信息記錄的英文簡(jiǎn)稱，它存儲(chǔ)了每臺(tái)移動(dòng)通信裝置身份的參數(shù)。如當(dāng)某個(gè) MSC 接收到一個(gè)新移動(dòng)站點(diǎn)的詢問時(shí)，與 MSC相連的 VLR 就會(huì)向 HLR發(fā)出詢問，請(qǐng)求 HLR 存儲(chǔ)到該站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。執(zhí)行電話交換功能是它的主要功能，但同時(shí)還可以執(zhí)行別的功能，比如：傳送一般信道的信號(hào)、記錄遠(yuǎn)途通話、對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接口。當(dāng)這個(gè)使用者在 PCS 操作員手中得到應(yīng)用權(quán)限之后，該使用者就已經(jīng)被注冊(cè)到該 PCS操作員的 HLR 中了。 HLR是家庭區(qū)域記錄的英文簡(jiǎn)稱，在交換系統(tǒng)中，由于它永久地存放以及管理著用戶的數(shù)據(jù)資料，因而它被看做最主要的數(shù)據(jù)庫(kù)。 圖 以 GSM網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)為基礎(chǔ)組成的交換系統(tǒng) SS的作用主要是對(duì)通話進(jìn)行處理和執(zhí)行使用者的相應(yīng)要求的功能。單片機(jī)可以置于惡劣環(huán)境的前端，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)控。 （ 5）多機(jī)系統(tǒng)中的測(cè)控 單片機(jī)所具備的通信接口，能方便地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)之間、單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。結(jié)合不同類型的傳感器，還可實(shí)現(xiàn)各類物理量的精密測(cè)量。 （ 3）計(jì)算機(jī)外設(shè)控制 **碩士學(xué)位論文 第二章 主要技術(shù)及相關(guān)理論 8 如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器等。單片機(jī)還作為機(jī)電一體化產(chǎn)品中的控制器。外部總線增加了I2C及 SPI等串行總線方式 , 可根據(jù)需要進(jìn)行并行或者串行擴(kuò)展。 單片機(jī)的特點(diǎn) （ 1）性價(jià)比高 （ 2）集成度高，可靠性好 （ 3）功能完善，接口多樣 （ 4）低功耗、低電壓 一般電源的供電電壓在 3～ 5V范圍內(nèi)單片機(jī)都能正常工作，供電 的下限可達(dá) 1～ 2V。 **碩士學(xué)位論文 第一章 引言 7 第二章 主要技術(shù)及相關(guān)理論 單片機(jī) 本系統(tǒng)的中央處理芯片是單片機(jī)。 第五章是對(duì)該系統(tǒng)的總結(jié)與展望。 第三章是對(duì)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。概述了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，論文主要 完成工作等。 ，驗(yàn)證系統(tǒng)安全性以及可靠性?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)象的信息數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時(shí)，若監(jiān)控對(duì)象超出預(yù)設(shè)值，將會(huì)報(bào)警。 由于本課題研究的系統(tǒng)結(jié)合了 GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，因此，使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行性能增強(qiáng)了，提高了系統(tǒng)抗干擾能力，也為系統(tǒng)功能的擴(kuò)展預(yù)留了空間，更重要的是大大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度以及 明顯地減少了運(yùn)營(yíng)的費(fèi)用。假如把 MSC1210 系統(tǒng)應(yīng)用到溫度采集那部分上，同時(shí)也把 GSM 模塊 應(yīng)用到傳輸上，這樣就能保證了數(shù)據(jù)的精度和實(shí)時(shí)性，還可以遠(yuǎn)離控制現(xiàn)場(chǎng)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控 [齊保良 , 2021]。如果溫度是通過人工的方法**碩士學(xué)位論文 第一章 引言 5 來測(cè)量，這樣測(cè)出來的溫度數(shù)據(jù)不僅實(shí)時(shí)性比較差，而且精度也比較低。在誤差允許的范圍內(nèi)，裝置要求溫度一直保持不變。接收和發(fā)送短信可以通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)，一種是利用專業(yè)的 GSM Modem 或者手機(jī)等 GSM 裝置來實(shí)現(xiàn)該功能，而 另一種途徑是在現(xiàn)有的 CMPP 和 SMPP 協(xié)議的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)連接到像中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信等移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的短信中心，利用專門的通信接口來實(shí)現(xiàn)接收或發(fā)送短信。同一般手機(jī)比較，可靠性高。 GSM模塊使用國(guó)外生產(chǎn)的芯片，具有價(jià)格低、操作非常方便的特性?；?GSM而開發(fā)的短信系統(tǒng)在我 國(guó)也擁有許多的使用者，主要因?yàn)樵撓到y(tǒng)操作簡(jiǎn)便，通信咨費(fèi)非常低并且可靠性也相當(dāng)高，因此，受到廣大用戶的青睞。 本設(shè)計(jì)目的和意義 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)使用非常的廣泛。正常運(yùn)行過程中也要大量的人力物力來進(jìn)行維護(hù)，但是信號(hào)質(zhì)量好。但安裝成本低廉，運(yùn)行費(fèi)用低，信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性好。費(fèi)用比較低廉 ，通信線路無法保證安全穩(wěn)定。但對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴性非常強(qiáng)，有些偏遠(yuǎn)的地方比較難到達(dá)。突破了時(shí)空的局限性，達(dá)到了各類資源的優(yōu)化配置。 **碩士學(xué)位論文 第一章 引言 3 圖 以短信作為載體組成的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的框架圖 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 遠(yuǎn)程監(jiān)控