1、利用GSM短消息業務實現GPS車輛監控        摘 要： 分析了目前車輛監控系統常用的VHFUHF單信道呼叫網、集群移動通信網的特點，以及GSM提供的幾種業務，進而提出利用GSM的短消息業務來實現車輛監控系統的方案，設計了系統的結構和組網方式，并指出系統的容量由短消息服務中心的處理能力和無線信令信道的承載能力決定。      1 車輛監控系統      車輛監控系統的拓撲結構如圖1所示，各移動車輛的組成與功能完全相同。&

2、#160;   根據目前我國移動通信的現狀，組建車輛監控系統一般利用現有的具有數據傳輸功能的通信系統，以降低成本，或利用不具備數據傳輸功能的模擬通信系統，對系統進行一定的改造，開發接口與控制電路，采用音頻調制解調器（MODEM），把數據調制在模擬通信所能夠傳輸的音頻帶寬內，使之能夠用以傳輸數據。目前GPS車輛監控系統常用的通信方案主要有：VHFUHF單信道呼叫網、集群移動通信網。VHFUHF單信道呼叫網屬于早期的移動通信方式，用這種通信網實現的車輛監控系統各移動車臺可采用時分多路（TDMA）方式來避免不同車輛之間的相互干擾，保證移動車臺與監控中心站之間的正常通信，各移動車臺

3、按照事先規定好的時隙向監控中心站發送定位信息，監控中心站可以將調度命令在某一固定的時隙發送給移動臺。監控系統的容量由每臺車發送信息占用的時間和發送定位信息的頻度來決定，目前一個頻率點可以監控約120臺車。集群通信系統（Trunk Mobile Radio System)是專用調度通信系統，是共享頻率資源、分擔費用、共享信道資源、改善服務的多用途、高效能的無線調度系統。集群移動通信系統多樣化的呼叫方式如群呼、組呼等加強了控制中心對車輛的調度能力。基于集群系統的車輛監控系統也有與單信道呼叫網相似的缺點。由于集群系統屬于專用移動通信網，因此集群網的覆蓋范圍一般不大，容量也不可能太大，這就限制了車輛監

4、控的范圍，不能滿足大范圍車輛監控系統的需要；而且由于集群系統一般采用大區制，通信受多徑干擾以及通信盲區的問題依然不能改善，數據通信質量較差。    2 基于GSM短消息業務的車輛監控系統設計    GSM（Global System for Mobile communication)系統是目前基于時分多址技術的移動通信體制中最成熟、最完善、應用最廣的一種系統。我國目前已建成了覆蓋全國的GSM數字蜂窩移動通信網，是我國公眾陸地移動通信網的主要方式。它提供多種業務，主要有話音業務、短消息業務、數據業務等，選擇那一種業務傳送GPS車輛定位數

5、據對整個系統的性能有很大的關系。    2.1 車輛監控系統通信組網的GSM業務選擇    GSM的最基本的業務是話音業務，根據以前在集群電臺傳輸GPS數據的經驗，GPS數據通過音頻調制解調器轉換成3.1kHz音頻信號，加到移動臺的音頻輸入來實現數據傳輸。但由于GSM是數字移動通信系統，這樣既不需要也不可行，首先是GSM本來就具有數據傳輸能力，提供數據業務；再者，音頻調制解調器輸出的高端頻率一般都在2.0kHz以上，若這樣的信號加在GSM移動終端的音頻接口上，大于1300Hz的信號將有較大的失真從而導致接收端音頻調制解調器不能夠正確解

6、調出音頻信號所攜帶的數據。測試表明，在話音通帶上用符合CCITT V.23建議的1200bits的調制解調器傳輸數據，其工作是不能令人滿意的。而根據CCITT V.21建議（300bits）的話音通帶數據，傳輸性能不會嚴重下降，但這樣的速率是不能為車輛監控系統用戶所接受的。因此，音頻調制解調的方式不可用。    第三種是短消息業務，GSM的短消息業務分為兩種：點對點短消息業務和短消息小區廣播業務，但目前短消息小區廣播業務還沒有開放。點對點短消息業務能夠使GSM數字移動通信網的用戶可以發出或接收長度有限（不超過140個字節）的數字或文字消息，并且短消息的收發不影響通

7、話；短消息業務可以使網絡端知道被叫方是否已經收到短消息，如果傳送失敗，被叫方沒有回答確切消息，網絡一側會保留所傳的消息，一旦網絡發現被叫方能被叫通時，消息能被重發以確保被叫方能收到。    GSM的短消息業務利用信令信道傳輸，是GSM通信網所特有的，它不用撥號建立連接，直接把要發的信息加上目的地址發送到短消息服務中心，由短消息服務中心再發送給最終的信宿，短消息每次限制在140個字節以內，這對GPS定位數據來講足夠了。短消息業務用于GPS車輛監控最大的優點在于其無需建立連接，服務費用低（以北京電信目前的收費標準，短消息每月收費15元），這適于把每次定位數據隨時發送到

8、監控中心。    綜上所述，我們選用GSM的短消息業務來實現GPS車輛監控。    2.2 通信組網方案設計    監控中心站通過GSM通信網與移動中的車輛進行通話、短消息傳輸。接收短消息可用GSM用戶終端（如手機，車載臺），也可以用ISDN方式直接連接到移動通信局的短消息服務中心，這樣接收短消息更迅捷，系統容量可以更大。    用GSM實現自動車輛監控系統中心站的原理框圖如圖2。    移動站由GSM移動終端（手機或車載臺）、GPS接收機和控制

9、處理單元組成。其框圖如圖3所示。    控制單元功能包括接收GPS定位數據、與GSM移動臺接口、控制移動臺自動撥號和自動收發數據、收發短消息、顯示車輛位置、自動人工報警、遙控制動汽車等。報警主要用于車輛故障或特殊情況下使用。報警時可報告車輛編號、狀況、位置等信息，監控中心收到報警信息后可遙控該車熄火，致使報警車輛不能離開出事地點。    GPS接收機用來接收GPS衛星發來的信號并解算出定位信息，由控制單元讀取、顯示、并通過GSM送達監控中心。    移動終端提供話音、短消息業務，控制單元可以向移動終端發送

10、撥號等控制命令以溝通話音、收發短消息。車上控制單元把接收到的GPS定位數據通過GSM的短消息業務發送到中心站。GSM的短消息可與通話同時進行而互不影響。對一些特殊車輛需要實時監控的，可以用GSM的數據通信業務，GSM提供高達9600bps的數據傳輸速率，但費用比短消息要高。本系統采用短消息業務進行定位數據傳送，同時還可以通話。    2.3 性能分析    移動用戶通過GSM網將短消息輸入至SC（短消息服務中心），由SC通過MSC（移動交換中心）將短消息發送至指定的移動用戶。移動臺發送短消息至SC和SC將短消息發送至指定移動用戶是兩個相同的信令過程，只是方向相反。其中影響流量的接口主要有兩個：MS（移動臺）與BSS（基站）之間的接口-Um接口（無線接口）、BSS與MSC之間的接口-A接口。A接口采用7號信令的信號接續控制部分，其物理層連接采用PCM一次群（2.048Mbs），而Um接口的信道速率是270.83kbs，每時隙信道