【正文】 參考文獻 ....................................................................................................................1致 謝 ..........................................................................................................................1 1第一章 緒論 無 線 抄 表 系 統(tǒng) 的 概 述無線抄表系統(tǒng)是當代微電子技術(shù)、智能儀器、通信、計算機技術(shù)等多項專業(yè)范圍內(nèi)先進技術(shù)的集成。它以全自動的抄表收費方式取代了傳統(tǒng)的人工抄表收費方式，實時采集信息，對數(shù)據(jù)實現(xiàn)統(tǒng)一管理、集中存儲，極大地提高了工作效率和計量的準確率；它將計算機網(wǎng)絡(luò)和營業(yè)管理系統(tǒng)有機的結(jié)合，對用電狀況進行監(jiān)控和管理，給有關(guān)管理部門提供的各種信息進行收費與統(tǒng)計分析，并可以與銀行計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)銀行票據(jù)自動劃撥，有效地確保企業(yè)及用戶的合法權(quán)益，方便用戶，降低企業(yè)的經(jīng)營成本，提高了企業(yè)管理的科技水平和經(jīng)濟效益，使管理更科學，更可靠，為有關(guān)部門的決策提供依據(jù)，它是今后抄表技術(shù)的發(fā)展方向。其優(yōu)勢是利用電力線作為通信信道，不必另外鋪設(shè)通信信道，大大節(jié)省投資，維護工作量少，可靈活實現(xiàn)“即插即用” 。 無 線 擴 頻 通 信 　　 擴頻技術(shù)是一種無線通信方式，把發(fā)送的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后由擴頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號，以擴展信號的頻譜，通過相關(guān)接收，用相同的頻碼序列解擴，最后經(jīng)信息解調(diào)，恢復出原始信息。擴頻技術(shù)在電能計量自動抄表系統(tǒng)的典型應用方式是：采集器通過電力線載波把數(shù)據(jù)傳至集中器，再由設(shè)置在集中器附近的擴頻電臺把數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理站的接收電臺。為解決這類矛盾，提出了復合通信方案。在數(shù)據(jù)傳輸量不太大、傳輸距離較近的底層數(shù)據(jù)采集階段(電能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如紅外、低壓電力線載波甚至點對點的通信方式；而在集中器到中央處理站段，則可采用電纜、電話線或無線通信等?；旌鲜褂玫母鞣N通信方式之間要有很好的相容性，不能相互干擾，這其中涉及到運籌學、最優(yōu)規(guī)劃等方面的研究與設(shè)計。第一章簡單的介紹了無線抄表系統(tǒng)的形成及實用價值，同時介紹了抄表器的幾種常用通信技術(shù)。第三章先對 Mobitex 無線抄表器硬件構(gòu)成圖進行了說明，再進一步介紹了硬件的各主要模塊的結(jié)構(gòu)、功能及作用，主要模塊有主控模塊、通信模塊、時鐘模塊、存儲模塊、看門狗模塊。第五章就本文所做的主要工作進行了簡單的總結(jié)。 目 前 全 球 基 于 Mobitex 的 網(wǎng)絡(luò) 已 有 30 個 ， 其 專 業(yè) 用 戶 已 達 120 萬 。 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu)Mobitex 為 在 移 動 終 端 之 間 傳 輸 移 動 無 線 數(shù) 據(jù) 提 供 了 一 種 安 全 可 靠 的 方 法 ， 它 采 用分 層 交 換 機 和 基 站 來 路 由 用 戶 之 間 的 數(shù) 據(jù) 包 ， 主 要 由 網(wǎng) 絡(luò) 控 制 中 心 （ NNC） 、 主 交 換 機（ MHX） 、 區(qū) 域 交 換 機 （ MOX） 、 基 站 （ BSS） 和 通 信 終 端 組 成 。網(wǎng) 絡(luò) 控 制 中 心 （ NNC） 用 于 網(wǎng) 絡(luò) 的 配 置 、 控 制 、 管 理 、 監(jiān) 視 和 操 作 ， 同 時 它 也 提 供通 信 量 和 告 警 的 統(tǒng) 計 功 能 ； 主 交 換 機 （ MHX） 路 由 區(qū) 域 交 換 機 間 的 通 信 量 ， 并 且 提 供 網(wǎng)絡(luò) 與 網(wǎng) 絡(luò) 控 制 中 心 的 連 接 ； 區(qū) 域 交 換 機 （ MOX） 為 連 接 在 其 上 的 無 線 基 站 和 固 定 終 端 提供 包 交 換 ， 并 且 提 供 Mobitex 和 其 他 網(wǎng) 絡(luò) （ 如 網(wǎng) 絡(luò) ） 的 連 接 功 能 ； 基 站 （ BSS）是 移 動 終 端 的 接 入 點 ， 它 路 由 在 其 覆 蓋 范 圍 內(nèi) 的 終 端 流 量 ， 實 現(xiàn) 終 端 間 的 通 信 ； 通 信 終端 就 是 各 種 固 定 或 移 動 的 數(shù) 據(jù) 通 信 設(shè) 備 。 Mobitex 自 身 定 義 了 兩 個 協(xié) 議 ，MASC 協(xié) 議 和 MPAK 協(xié) 議 ， 它 們 分 別 對 應 OSI 系 統(tǒng) 模 型 中 鏈 路 層 和 網(wǎng) 絡(luò) 層 的 協(xié) 議 ， 如 圖22 所 示 。 是 無 線 Modem 與 PC 的 物 理 接 口 ， 而 他 們 間 的 通 信 接 口 為MASC(Mainly)MPAK MPAKMASCMPAKMASCMobitex物理層MPAKMASCMobitex物理層MPAKHDLC bisHDLC bisMPAKPC 無線 Modem無線移動終端 Mobitex 網(wǎng)絡(luò) 固定終端客戶應用 客戶應用7．應用層6．表示層5．會話層4．傳輸層3．網(wǎng)絡(luò)層2．鏈路層1．物理層 5MASC 協(xié) 議 （ Mobitex Asynchronous Communication， 即 Mobitex 異 步 通 信 ） ， 它 是 鏈路 層 協(xié) 議 。 無 線 Modem 與 Mobitex 網(wǎng) 絡(luò) 間 的 接 口 為MPAK（ Mobitex Packet） 協(xié) 議 ， 它 是 第 三 層 網(wǎng) 絡(luò) 層 協(xié) 議 ， 完 成 Mobitex 中 的 路 由 選 擇 ，將 信 息 從 發(fā) 送 者 路 由 到 指 定 的 接 收 者 ， 處 理 可 能 發(fā) 生 的 各 種 交 互 錯 誤 。 MASC 協(xié) 議MASC 接 口 是 為 PC 與 無 線 Modem 的 連 接 而 設(shè) 計 的 ， 采 用 異 步 、 串 行 數(shù) 據(jù) 傳 輸 ，是 鏈 路 層 協(xié) 議 。 信 息 幀 用 作 傳 輸 命 令 和 其 他 信 息 ， 控 制 幀 用 作 控制 信 息 幀 流 量 。 控 制 幀控 制 幀 分 為 以 下 5 種 類 型 ： ACK、 NACK、 RACK、 SENS 和 SACK。 其 幀 結(jié) 構(gòu) 如 圖 24 所 示 。對 于 每 一 個 發(fā) 送 的 幀 ， sequ 字 段 值 應 該 0 和 1 交 替 ， 除 非 最 后 一 個 ACK 是 應RACK 的 請 求 重 復 的 ， 在 這 種 情 況 下 ， 將 重 傳 最 后 一 個 值 。 如 果 在 發(fā) 出 一 個 ACK 之 前 就 接 收 到 了 一 個 RACK， sequ 字 段 應 包 含“－ ”（ 減 號 ） 。圖 24 ACK 幀結(jié)構(gòu)2. NACK 幀 ： NACK 用 來 確 認 接 收 到 不 正 確 信 息 幀 。 當 6不 能 發(fā) 送 ACK 幀 或 者 接 收 的 信 息 幀 滿 足 以 下 條 件 ， 接 收 方 將 發(fā) 送 NACK 幀 進 行 確 認 ：以 ^開 始 ； 信 息 中 有 且 僅 有 一 個 冒 號 （ ： ） ； 總 長 度 大 于 10； 以 結(jié) 束 字 符 （ CR） 結(jié) 束 。圖 25 NACK 幀結(jié)構(gòu)3. RACK 幀 ： RACK 幀 用 來 請 求 重 復 發(fā) 送 最 后 一 個 ACK 幀 。 如 果 一 個 信 息 幀 發(fā) 送 后 10 秒 內(nèi) ， 沒 接 收 到 ACK， 就 會 發(fā) 送 RACK。 復 制 的 ACK 必 須 包 含 最 后 使 用 的順 序 值 。 其 幀 結(jié) 構(gòu) 如 圖 27 所 示 。 發(fā) 送 方 決 定 何 時 發(fā) 送 SENS 幀 。 當 發(fā) 送 了 一 個 SENS 幀 后 ， 10 秒 內(nèi) 將 收 到 一 個 回 復 （ SACK 幀 ） 。 當 發(fā) 送 了 兩 個 SENS 幀 后 無 回 復 ，或 者 信 息 幀 不 能 正 確 傳 輸 ， 則 認 為 通 信 鏈 路 失 效 了 。重 啟 必 須 通 過 發(fā) 送 SENS 幀 的 單 元 進 行 初 始 化 。圖 27 SENS 幀結(jié)構(gòu)5. SACK 幀 ： 該 幀 用 于 對 SENS 幀 進 行 確 認 。圖 28 SACK 幀結(jié)構(gòu) 信 息 幀 格 式信 息 幀 用 來 在 PC 和 無 線 Modem 之 間 傳 送 命 令 和 數(shù) 據(jù) 。信 息 幀 中 的 文 本 字 段 包 含 了 與 幀 用 途 有 關(guān) 的 信 息 ， 如 命 令 和 參 數(shù) 。 信 息 幀 中 各 個 字 段 及 其 描 述 如 表 21 所示 。 在 開 始 字 符 之 前 收 到 的 所 有 字 符 應該 被 忽 略 。 最低 有 效 位 為 第 4 個 字 節(jié) 。在 長 度 字 段 中 允 許 的 字 符 有 ： 09， AF。 文 本 字 段 中 最 少 包 含1 個 字 符 ， 最 多 包 含 256 個 。允 許 在 文 本 字 段 中 出 現(xiàn) 的 字 符 有 ： 所 有 在 空 格 （ SP， 0x20）和 反 大 括 弧 （ ﹜ ， 0x7d） 間 的 字 符 ， 除 了 std（ ： ， 0x3a） 和start（ ^， 0x5E） 字 符 。 文 本 字 段 和 數(shù) 據(jù) 字 段 由 冒 號 隔 開 （ ： ， 0x3a） 。data數(shù) 據(jù) 字 段 由 數(shù) 據(jù) 組 成 。 每 個 字 節(jié) 被 分 為 兩 個 部 分 傳 送 ， 每 次 傳 送 4 個比 特 。 因 此 ， 在 數(shù)據(jù) 字 段 中 每 個 輸 入 字 節(jié) 用 兩 個 字 符 （ 字 節(jié) ） 表 示 。數(shù) 據(jù) 字 段 中 允 許 的 字 符 有 ： 09， AF。 校 驗 字 段 由 兩 個 十 六 進 制 數(shù) 組 成 ，第 二 字 節(jié) 為 最 低 有 效 位 。end 幀 以 回 車 字 符 （ CR， 0x0D） 結(jié) 束 。type控 制 幀 的 類 型 用 一 個 字 符 進 行 說 明 。（ 0x26） 。 順 序 號 的 值 是 0（ 0x30） ， 1（ 0x31） 或－ （ 減 號 ， 0x2D） 中 的 一 個 。 可 能 包 含 MPAKs 的 信 息 幀 有 M， N 和 R幀 。 PSUBCOM， 用 作 用 戶 包 交 換 通 信 ； DTESERV， 用 作 數(shù) 據(jù) 終 端 服 務通 信 ； PSOSCOM， 用 作 用 戶 和 報 警 通 信 的 電 路 交 換 ， 未 用 。字 節(jié) 4～ 6： 接 受 者 ， 接 收 者 是 最 初 指 定 的 目 的 地 址 ， 字 節(jié) 4～ 6 中 給 出 了 接 收 者的 MAN 號 ；字 節(jié) 7： 狀 態(tài) 字 節(jié) ， 其 結(jié) 構(gòu) 如 圖 211 所 示 。第 1 位 ， MAILBOX_F， 若 為 1， 表 示 信 息 可 被 放 置 在 網(wǎng) 絡(luò) 郵 箱 中 ， 當 MPAK 包字節(jié) 7通信狀態(tài) 保留 用戶標志 9由 于 接 收 者 不 能 到 達 ， 而 不 能 發(fā) 送 給 接 收 者 時 ， 它 將 暫 時 被 存 放 到 郵 箱 里 ， 等 到 接 收者 可 達 到 時 ， MPAK 包 從 郵 箱 發(fā) 送 給 目 的 Modem；第 2 位 ， POSACK_F， 若 為 1， 表 示 主 動 應 答 方 式 ， 每 一 個 被 傳 送 的 MPAK 包 都要 得 到 應 答 確 認 后 才 進 行 下 一 包 的 傳 送 ；第 3 位 ， SENDLIST_F， 若 為 1， 表 示 MPAK 包 括 地 址 列 表 ；第 4 位 ， UNKONOWN_F， 若 為 1， 表 示 表 示 Modem 的 MAN 號 和 終 端 的 地 址 列表 中 的 地 址 不 一 致 ， 在 這 種 情 況 下 該 MPAK 包 被 返 回 發(fā) 送 端 ；第 5 位 ： 保 留 ， 必 須 設(shè) 置 為 0。000： OK， 表 示 在 交 換 時 沒 有 出 現(xiàn) 問 題 ；001： FROM_MAIL， 表 示 消 息 來 自 網(wǎng) 絡(luò) 郵 箱 ；010： IN_MAIL， 表 示 接 收 者 此 刻 無 法 達 到 ， 消 息 被 放 入 網(wǎng) 絡(luò) 郵 箱 ；011