基于GPRS网络的数据无线传输实现接口201341139618968.docVIP

基于GPRS网络的数据无线传输实现接口 GPRS无线通信技术1．GPRS网络的构成GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。GPRS是GSM Phase2.1 规范实现的内容之一，能提供比现有 GSM 网 9.6kbit/s 更高的数据率。GPRS 采用与 GSM 相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的 TDMA 帧结构。因此，在 GSM 系统的基础上构建 GPRS 系统时，GSM 系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。构成 GPRS 系统的方法是：（1）在 GSM 系统中引入 3 个主要组件①GPRS 服务支持结点(SGSN, Serving GPRS Supporting Node)②GPRS 网关支持结点(GGSN, Gateway GPRS Support Node)③分组控制单元(PCU)（2）对 GSM 的相关部件进行软件升级。 GPRS 系统原理如图1所示：图1 GPRS系统原理图2．GPRS通信过程在GSM 基础上增加网络设备主要有：PCU:通过对基站子系统（BSS）进行软件升级，一种被称为分组控制单元（Package Control Unit，PCU）的新型GPRS实体将被用来处理数据业务量，并将数据业务量从GSM话音业务量中分离出来。PCU增加了分组功能，可控制无线链路，并允许用户接入同一无线资源。SGSN:GPRS业务支持节点（Serving GPRS Support Node，SGSN）为用户和GGSN提供分组路由和隧道等功能。GPRS分组从基站直接发送到SGSN节点，而不是通过移动交换中心MSC连接到语音网络上。GGSN:支持节点网关（Getway GPRS Support Node，GGSN是GPRS网络连接其他网络（如Internet）的关键设备； GGSN对接收自SGSN的分组数据进行相应的处理后，发送到目的网络中,如Internet或X.25网络；而来自Internet的标识有移动终端地址的IP包，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到移动终端上。 二、GPRS通信的硬件实现上节讲述的只是简单数据流向的过程，而在实际通信中，数据处理是非常复杂的。系统设计需要象传统网络那样进行分层考虑。进入GPRSmodem的数据必须包含各层网络协议，系统对数据的加工、协议的加载都应由数据端完成。借鉴数据端为PC的网络通信OSI的七层标准，针对本系统数据端ARM控制的实际情况，系统完成的只需是一下四层网络协议：物理层、数据链路层、网络层和传输层。为了避开与本系统无关的GPRS内部复杂的协议转换和数据操作流程，本文把GPRS服务节点和网关节点等GPRS内部节点简化抽象为GPRS网络，把GPRS内部协议及INTERNET网关协议简化抽象为GPRS网关协议。整个系统的硬件框架如图2所示。图2 硬件框架图1．电源部分电源部分是关系到CMS91和ARM能否正常工作的关键，选择芯片必须非常注意。本系统分别用LT1086CM-3.3、LM7805、LM317T稳压芯片给S3C44BOX芯片供电。通过一个线性电压调整芯片SP1117-3.3给CMS91供电。2．CMS91外围模块：将麦克风、耳机和扬声器、SIM卡都接到相应的CMS91的引脚上去。3．UART口：CMS91模块和S3C44BOX的通信是通过UART1，PC和S3C44BOX的通信是通过UART0，中间的电平转换芯片为MAX232。4.天线选择：强烈建议选用CELLON公司推荐的天线型号，一般天线是免费赠送的。在该系统中，数据采集端的数据来自用户的设备需要通过GPRS传输的数据，三、GPRS通信的软件实现由于开发板与GPRS终端使用串口进行数据的交换和实现控制功能，所以该应用程序要实现短信的发送、接收、读取、删除等短信相关的管理功能，以及和语音服务有关的拨号、接听等功能都需要通过串口来实现，因此，应用程序最重要的就是处理好两个串口的数据的发送和接收。开机上电后，程序在主函数中运行，ARM和CMS91模块分别进行初始化，ARM的初始化包括设置串口工作方式、波特率、并初始化变量参数和标志位。CMS91模块初始化包括重新启动、关闭回显、选择短信格式为PDU格式、开发串口中断准备接收数据。四、应用前景嵌入式GPRS无线通信模块借助于移动通信运营商的无线通信网络，组成虚拟的专用数据网络来传输数据，具有网络覆盖范围广、传输可靠、扩容性好、组网灵活、建设周期快、运营成本低等优点。系统的建设成本也极为低廉，中心站只添置一台服务器和数据通信线路，终端添置