GPRS无线通信系统设计方案

MSC1210 的 GPRS 无线通信系统设计引 言近年来,通信技术和网络技术的迅速进展,特别是无线通信技术的进展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。GSM 网络出现后，技术人员很快把 GSM 模块嵌入到各种仪表仪器中，如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等，从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。GPRS 是在现有 GSM 系统上进展出来的一种新的数据承载业务,支持 TCP/IP 协议，可以与分组数据网（Internet 等）直接互通。GPRS 无线传输系统的应用范围非常广泛，几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。本文设计的 GPRS 无线通信模块，内嵌了 TCP/IP 协议，采纳工业级的 GPRS 模块，适用于单片机数据采集传输系统没有 TCP/IP 协议栈，但使用串口通信的情况。1 GPRS 通信原理及应用特点1.1 GPRS 简介GPRS 是通用无线分组业务（General Packet Radio System）的缩写，是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为 2.5G。GPRS 采纳与 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。有了 GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎可以做到“永远在线”。此外， GPRS 是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。1.2 基本工作原理GPRS 是在原有的基于电路交换（CSD）方式的 GSM 网络上引入两个新的网络节点： GPRS 服务支持节点(SGSN)和网关支持节点（GGSN）。SGSN 和 MSC 在同一等级水平，并跟踪单个 MS 的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统。GGSN 支持与外部分组交换网的互通，并经由基于 IP 的 GPRS 骨干网和 SGSN 连通。图 1 给出了 GPRS 与 Internet 连接原理框图。GPRS 终端通过接口从客户系统取得数据，处理后的GPRS 分组数据发送到 GSM 基站。分组数据经 SGSN 封装后，SGSN 通过 GPRS 骨干网与网关支持接点 GGSN 进行通信。GGSN 对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如 Internet 或 X.25 网络。若分组数据是发送到另一个 GPRS 终端，则数据由 GPRS骨干网发送到 SGSN，再经 BSS 发送到 GPRS 终端。2 嵌入式 GPRS 通信系统的实现2.1 GPRS 模块的硬件设计嵌入式...