【正文】 以下幾個(gè)塊： CPRS 連接的初始設(shè)置、短消息的判斷處理、無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的心跳處理、數(shù)據(jù)判斷轉(zhuǎn)發(fā)等。 關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)傳輸與接收 。 GPRS 通信系統(tǒng) 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract GPRS (general packet radio service) is the use of packet switching, the concept of the development of a set of wireless transmission mode. GPRS work is based on the existing GSM (global system for mobile munications) work. Need to add some nodes in the existing GSM work, such as the GGSN (GPRS gateway support node) and SGSN service (GPRS support node). SGSN39。 microputer。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的 GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。 SGSN 的主要作用是記錄移動(dòng)終端的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)終端與 GGSN 之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受。 GGSN 可以把 GSM 網(wǎng)中的 GPRS 分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的 TCP/IP 或 網(wǎng)絡(luò)。因此， GPRS 在無(wú)線上網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)便攜型、交通監(jiān)控、移動(dòng)辦公等行業(yè)中具有無(wú)可比擬的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。 GPRS 通信系統(tǒng)是現(xiàn)代測(cè)控的基礎(chǔ)，用于獲取各種采集到的數(shù)據(jù)，因?yàn)樽鳛楂@取信息的重要工具， GPRS 通信系統(tǒng)正廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、科研的各個(gè)領(lǐng)域。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 GPRS 是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（ General Packet Radio Service）的簡(jiǎn)稱，它突破了 GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過(guò)增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來(lái)實(shí)現(xiàn) 分組交換，這種改造的投入相對(duì)來(lái)說(shuō)并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。 GPRS 和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包?Packet）式來(lái)傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。而且，因?yàn)椴辉傩枰F(xiàn)行無(wú)線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會(huì)更方便容易。 GPRS 的特點(diǎn) 應(yīng)用上的特點(diǎn) 目前，用手機(jī)上網(wǎng)還顯得有些不盡人意。簡(jiǎn)單地說(shuō)：速度上去了，內(nèi)容豐富了，應(yīng)用增加了，而費(fèi)用卻更加合理。 （ 2） 永遠(yuǎn)在線 由于建立新的連接幾乎無(wú)需任何時(shí)間（即無(wú)需為每次數(shù)據(jù)的訪問(wèn)建立呼叫連接），因而您隨時(shí)都可與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，舉個(gè)例子，若無(wú) GPRS 的支持，當(dāng)您正在網(wǎng)上漫游，而此時(shí)恰有電話接入，大部分情況下您不得不斷線后接通來(lái)電，通話完畢后重新?lián)芴?hào)上網(wǎng)。而有了 GPRS，您就能輕而易舉地解決這個(gè)沖突。做個(gè)“打電話”的比方，在使用 GSM+WAP 手機(jī)上網(wǎng)時(shí)，就好比電話接通便開(kāi)始計(jì)費(fèi)；而使用 GPRE+WAP上網(wǎng)則要合理得多，就像電話接通并不收費(fèi)，只有對(duì)話時(shí)才計(jì)算費(fèi)用。相對(duì)原來(lái) GSM 的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式， GPRS 是分組交 換技術(shù)，具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。因此， GPRS 技術(shù)可以令手機(jī)上網(wǎng)省時(shí)、省力、省花費(fèi)。 相對(duì)于 GSM 的 的訪問(wèn)速度而言， GPRS 擁有 的訪問(wèn)速度；在連接建立時(shí)間方面 ， GSM 需要 10－ 30 秒，而 GPRS 只需要極短的時(shí)間就可以訪問(wèn)到相關(guān)請(qǐng)求；而對(duì)于費(fèi)用而言， GSM 是按連接時(shí)間計(jì)費(fèi)的，而 GPRS 只需要按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)；GPRS 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的利用率而相對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 GSM。 為什么要有 GPRS 目前，用手機(jī)上網(wǎng)還顯得有些不盡人意。簡(jiǎn)單地說(shuō)：速度上去了，內(nèi)容豐富了，應(yīng)用 增加了，而費(fèi)用卻更加合理了！ GPRS 的承載業(yè)務(wù) GPRS 提供的承載業(yè)務(wù)又叫 GPRS 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。 1. 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)是在兩個(gè)用戶之間提供一個(gè)或多個(gè)分組傳送的業(yè)務(wù)，由業(yè)務(wù)請(qǐng)求者啟動(dòng)，被接受者接受。具體來(lái)說(shuō)就是，一個(gè)或多個(gè)分組從單一業(yè)務(wù)用戶 A 發(fā)送到另一個(gè)單一目標(biāo)用戶 B，各個(gè)數(shù)據(jù)分組彼此相互獨(dú)立，即每一個(gè)分組獨(dú)立于前一個(gè)和后一個(gè)分組，用戶之間的信息 傳輸沒(méi)有端到端的呼叫建立過(guò)程，分組的傳送沒(méi)有邏輯連接，分組的交付沒(méi)有確認(rèn)保護(hù)。網(wǎng)關(guān)路由表配置該網(wǎng)關(guān)與其相連的其他網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)地址。在子網(wǎng)內(nèi)依據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的信宿 IP 地址，把數(shù)據(jù)送給目標(biāo)主機(jī)。分組的交付沒(méi)有確認(rèn)保護(hù)，用戶數(shù)據(jù)可能丟失或重復(fù)接收。它要求有建立連接，數(shù)據(jù)傳送和連接釋放的過(guò)程。 協(xié)議是數(shù)據(jù)終端設(shè)備分組協(xié)議。 PTPCONS 業(yè)務(wù)要求有數(shù)據(jù)分組傳送之前的連接建立，數(shù)據(jù)傳送和連接釋放工作程序。由于數(shù)據(jù)分組內(nèi)沒(méi)有信宿地址，所以不能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)分組的尋徑傳輸。 2. 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)是將單一消息傳送給多個(gè)用戶的一類業(yè)務(wù)。 GPRS 使用國(guó)際移動(dòng)組識(shí)別（ IMGI）識(shí)別組成員。 PTM業(yè)務(wù)請(qǐng)求者可以是外部網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供者，或者是經(jīng)過(guò)授權(quán)的 GPRS 移動(dòng)臺(tái)。服務(wù)的地理區(qū)可以是一個(gè)或幾個(gè)，即所有組成員可能分布在不同的地理區(qū)域內(nèi)，有業(yè)務(wù)請(qǐng)求著自己定義。由基站子系統(tǒng)送給 PTM 組成員移動(dòng)臺(tái)。 GPRS 系統(tǒng)中新增的數(shù)據(jù)單元包括一下幾個(gè)部分。 （ 2） SGSN（ Service GPRS Support Node）： GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)。 （ 3） GGSN（ Gateway GPRS Support Node）： GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)。進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，具有路由器的部分功能。其實(shí)既 包含類似局域網(wǎng)技術(shù)中的邏輯鏈路控制 LLC 子層和媒體接入控制 MAC 子層。由 GPRS 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的端到端之間的應(yīng)用協(xié)議結(jié)構(gòu)可知， GPRS 網(wǎng)絡(luò)是存在于應(yīng)用層之下的承載網(wǎng)絡(luò)，它用以承載 IP 或 等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，由于 GPRS 本身采用 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以基于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的 IP 應(yīng)用規(guī)程結(jié)構(gòu)可理解為兩層 IP 結(jié)構(gòu)，即應(yīng)用級(jí)的 IP 協(xié)議以及采用 IP 協(xié)議的 GPRS 本身。該協(xié)議成員包括 IP、 TCP、UDP 等。 IP 被用來(lái)為信息包到達(dá)另一端尋找通道，每一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)相連接的工作站都有一個(gè)唯一的 IP 地址，該 IP 地址為一個(gè) 32 位數(shù)，它通常被寫成四個(gè)十進(jìn)制數(shù)字，每一個(gè)代表 8 位。如果信息超過(guò)其最大容量，則將被分成若干組分別傳送。接 收器端將利用該信息來(lái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包是否被正確的接收，從而加以整理。一個(gè) IP 抱頭必須被加在 TCP 抱頭之上，源地址和目的地址被包括在 IP 包頭里。否則，它將發(fā)送信息包至網(wǎng)關(guān)，每一個(gè)網(wǎng)關(guān)都有一個(gè)路由列表，信息包將通過(guò)幾個(gè)單獨(dú)的路由節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的地址。 GPRS 可以為 IP地址提供多重選擇，包括公共地址、 專用地址以及客戶代理地址。 因?yàn)?IP 地址的整體供應(yīng)受到限制，一個(gè) GPRS 網(wǎng)絡(luò)提供商通常使用專用的、可動(dòng)態(tài)分配的地址，然而，公用網(wǎng)址選擇可由專門的客戶提供，專用網(wǎng)址則無(wú)法越過(guò)公共網(wǎng)進(jìn)行操作。該轉(zhuǎn)換通過(guò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生，該節(jié)點(diǎn)是專用的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（ NAT）。當(dāng) GPRS對(duì)話啟動(dòng)是，大多數(shù)服務(wù)提供商也將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù) 的傳輸流量，如果在特定的一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸，其連接將被斷開(kāi)。基于 GPRS 的 TCP 應(yīng)當(dāng)支持適當(dāng)?shù)拇翱诔叽缫岳趦?yōu)化端對(duì)端連接的寬帶延遲，默認(rèn)接受和發(fā)送緩沖器比例應(yīng)當(dāng)增加到容納足夠大的窗口，被銜接層支持的 IP數(shù)據(jù)包的最大值是最大傳輸單元（ MTU）。一句鏈路條件和 ARQ 的配置，它有可能增加 MTU 大到一個(gè)較大的值，一個(gè)較大的 MTU 允許 TCP 更快的增加擁擠窗口。 GPRS 究竟是什么 GPRS 是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（ General Packet Radio Service）的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有的 GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。因此，理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 GPRS 特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。 GPRS 有什么優(yōu)點(diǎn) 相對(duì)原來(lái)的 GSM 的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式， GPRS 的分組交換技術(shù)，具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。舉個(gè)例子，用戶訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，手機(jī)就在無(wú)線信道上發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，就算沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送，手機(jī)還一直與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)接，不但可以由用戶側(cè)發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，還可以從網(wǎng)絡(luò)側(cè)隨時(shí)啟動(dòng) push 類業(yè)務(wù)，不像普通撥號(hào)上網(wǎng)那樣斷線后還得重新?lián)芴?hào)才能上網(wǎng)沖浪。形象地講：休眠發(fā)呆都是免費(fèi)的。 高速傳輸 GPRS 采用分組交換的技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率最高理論值能達(dá) ，但實(shí)際速度受到編碼的限制和手機(jī)終端的限制，可能會(huì)有所不 同。 自如切換 GPRS 還具有數(shù)據(jù)傳輸與話音傳輸可同時(shí)進(jìn)行或切換進(jìn)行的優(yōu)勢(shì)。舉個(gè)例子，原來(lái)的電話撥號(hào)上網(wǎng)，接入之后就不能再打電話，也不能接電話，而 GPRS 就類似于固定電話的 ISDN 的概念，電話上網(wǎng)兩不誤。 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 中國(guó)移動(dòng)發(fā)展 GPRS 的市場(chǎng)定位是什么 中國(guó)移動(dòng)建設(shè)和發(fā)展 GPRS，最主要的目的就是要讓中國(guó)移動(dòng)的客戶能夠享受到最新的信息數(shù)據(jù)服務(wù)所帶來(lái)的美好感受，為客戶營(yíng)造一種真正全新與時(shí)尚的個(gè)性化的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)新生活。隨著 “移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)”計(jì)劃的進(jìn)一步推行和實(shí)施，基于 GPRS 的應(yīng)用也將越來(lái)越豐富，將為所有的移動(dòng)電話客戶提供生活、工作、學(xué)習(xí)等各方面全面的移動(dòng)數(shù)據(jù)信息服務(wù)， 客戶享受到的將是一個(gè)無(wú)論何時(shí)何地都若近在咫尺的個(gè)性時(shí)尚的移動(dòng)數(shù)據(jù)空間。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)后，手機(jī)上網(wǎng)的計(jì)費(fèi)方式還要從現(xiàn)在的按時(shí)間收費(fèi)，改變成按下載字節(jié)計(jì)費(fèi)。 GPRS 是通用分組無(wú)線業(yè) 務(wù)（ General Packet Radio Service）的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有的第二代移動(dòng)通信 GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的分組交換系統(tǒng)，提供端到端的、廣域的無(wú)線IP 連接。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線信道可以根據(jù)需要，自行進(jìn)行分配，而在 CSD 環(huán)境下， WAP用戶只能使用指 定的信道來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，如果操作不結(jié)束，這條信道就會(huì)一直被占用。而 gprs 技術(shù)就不存在這個(gè)問(wèn)題，可以在同一個(gè)信道中同時(shí)支持 4 個(gè)用戶，而且不會(huì)對(duì)性能有任何大的影響。 . 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 3 GPRS 通信系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 GPRS 通信系統(tǒng)的方案論證 方案：基于 GPRS 的數(shù)據(jù)傳輸（ GPRS 的通信系統(tǒng)） 移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展使得人類自由通信的夢(mèng)想接近實(shí)現(xiàn)，而這兩者的結(jié)合也為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。 本文采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，在對(duì) GPRS 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)主要通信協(xié)議 PPP，TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)通用 GPRS 數(shù)字傳輸模塊。該系統(tǒng)包括采集終端，通信服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以 及用戶終端。 本文討論了 GPRS 和 PPP， TCP/IP 協(xié)議的工作原理，提出了一個(gè)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了一個(gè) GPRS 通信模塊和超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)模采集與監(jiān)控系統(tǒng)。 隨著第三代移動(dòng)通信打的到來(lái)，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信 將具有更高的通信速率，更廣泛的覆蓋面積，使用移動(dòng)通信技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控將可以更快，更好的傳輸更多的數(shù)據(jù)，所以這種系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展空間。核心設(shè)計(jì)在于單片機(jī)與CTM900C 的連接和軟件的編寫。 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 GPRS 通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)采用華為公司的內(nèi)部嵌有 TCP/IP 協(xié)議棧的 GPRS 通信模塊 GTM900C 和STC89C51 單片機(jī)，二者的串口均支持 RS232 通信標(biāo)準(zhǔn)。 STC89C51 單片機(jī)具有一個(gè) USBRT（通用異步串行接口），其中一個(gè)與 CTM900C 模塊相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)和 AT 命令的傳輸，另一個(gè)與終端芯片的串口相連，與終端進(jìn)行通信， CTM900C 模塊外部需要安裝天線，如圖 1 所示。 圖 系統(tǒng)硬件框圖 系統(tǒng)總體功能概述 利用單片機(jī)控制的 GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)，終端和主臺(tái)的所有交換信息通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的數(shù)據(jù)通信服務(wù)中心，在移動(dòng)的數(shù)據(jù)服務(wù)中心和供電局配電中心之間申請(qǐng) VPN 專網(wǎng)，并在電力局配電中心建立中心主站，所有終端設(shè)備通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)數(shù)據(jù)中心連至該中心主站，實(shí)現(xiàn)終端和主站的實(shí)時(shí)在線連接。 現(xiàn)如今，這種基于單片機(jī)的 GPRS 通信系統(tǒng)大多都用在 單片機(jī)的用途和使用 單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。 可以說(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí) 代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。現(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。現(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開(kāi)發(fā)者搞出來(lái)的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)