车辆监控系统的现状概述(一)-通信工程

1、车辆监控系统的现状概述(一)-通信工程 2013-06-12 01:03导读：通信工程论文毕业论文，车辆监控系统的现状概述(一)-通信工程毕业论文怎么写，格式要求，写法技巧，展示的这篇论文是很好的参考：1 绪论 1.1车辆监控系统的现状概述 &1 绪论1.1车辆监控系统的现状概述现代车辆监控系统是一种集全球卫星定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）和现代通信技术于一体的高科技系统。全球卫星定位（GPS）技术和无线网络通信技术是车辆监控系统的两个关键的要素。如今GPS接收机已经商品化，其体积可以做得很小，提供串口标准数据输出，可方便地与微处理接口。而无限通信网络则是多种多样，其建设成本和系统

2、容量也各不相同，可供选择的通信网络有集群无线网、卫星数据通信网、移动通信网等等。车辆监控系统将移动目标的动态位置（经度、纬度）、时间、状态等信息，实时地通过无线通信链路传送至监控中心站，而后在具有地理信息查询功能的电子地图上进行移动目标运动轨迹的显示，并对目标的位置、速度、运动方向、车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询。为调度管理提供可视化依据，特别适合公安、银行、保安、机场等单位对某些特种车辆的监控和调度管理。移动车辆安装的GPS接收机用以获取自己当前的位置、时间、速度等信息，然后通过通信链路向监控中心站发送位置和状态信息；在监控中心站，无线接收机接收各个子站的位置信息，并通过通信控制器

3、送往电子地图，显示各移动车辆的信息，并可利用无线通信网络对各移动车辆进行调度指挥，这样就实现了对各个移动车辆的监控管理。现今出租汽车管理局就建立了这样的测量监控系统，就可以根据电子地图上动态显示的出租车的位置，准确的指挥、调度，以对用户的服务响应。同样，此系统也非常适用于公安部门110指挥中心、银行押运车。下面就目前已经应用的车辆监控系统的所用通信方案进行比较。现代通信网一般利用现有的具有数据传输功能的通信系统，以降低成本，或利用不具备数据传输功能的模拟通信系统，对系统进行一定的改造，开发接口与控制电路，采用音频调制解调器（MODEM），把数据调制在模拟通信所能够传输的音频带宽内，使之能够用以

4、传输数据。目前GPS车辆监控系统所常用的通信方案主要有：VHF/UHF单信道呼叫网、集群移动通信网、卫星移动通信网以及MMS多媒体短信息通信网，以下分别介绍。 1. VHF/UHF单信道呼叫网通信方案VHF/UHF单信道呼叫网属于早期的移动通信方式，组网简单，易于实现。网络由一个位于中心站的中继站和若干移动台组成。移动台的呼叫只有基地台可以收到，基地发出的呼叫所有移动台都能收到。有利于GPS查分信息的发送。但是不同频率组之间的移动台不能相互通信。用这种通信网实现的车辆监控系统各移动车台可用时分多址(TDMA)方式来避免车辆之间的相互干扰，保证移动车台与监控中心战的正常通信，中心战通信控制器按一

5、定的时序把基准接收机收到的差分位置信息通过音频调制解调器（MODEM）调制成音频信号，送到基站/中继站的MIC输入，并控制电台发射。移动台通信控制器通过MODEM接收差分位置数据，并用它来修正子站的GPS接收机以使得子站获得精度更高的定位信息。各移动台按照一定的时序向中心站发送定位信息，中心站收到各车辆位置数据后在电子地图上显示，监控系统的容量由每两辆车发送信息占用的时间和发送定位信息的频度来决定，目前一个频率点可以监控约120台车。这种通信网的车辆监控方式优点在于：组网简单，花费小通信时延小，适于实时监控便于差分GPS车辆监控，这种方式精确度高专用网，费用低缺点在于：容量小。每辆车占用一个固

6、定时隙，组网容量受限覆盖范围小，一般只能是在一个城市通信质量差，多径效应影响严重，误码率高保密性差，频率利用率低2. 集群通信系统通信方案集群通信系统（Trunk Mobile Ratio System）是专用调度通信系统，是共享频率资源、分担费用、共享信道资源、改善服务的多途径、高效能的无线调度系统。集群（Trunking）就是频率共用的意思，其特点是“资源共享”，即许多移动用户动态地公用少量无线信道，当用户欲和他人（有线和无线）通信时，集群系统在空闲信道时，为该用户分配某一个通信信道，通信结束后，该信道立刻释放供其他用户使用，这种频率的动态分配有效地汇聚所有信道的可用时间，并将信道的阻塞减

7、至最小。由于集群系统内所有信道均忙的概率要远远小于单个信道忙的概率，因此用户通话排队或受阻的概率大大降低，使集群系统的话务量大大提高。另一方面从信道利用的角度来讲，它大大提高了信道利用率，缓解了频率资源紧张的问题。 集群通信体制利用多信道共用技术，没有统一的国际标准，不同的系统使用不同的控制方式和信令标准，具有不同的实现方法。表1.1 为集群通信系统的几种分类方法。表1.1 集群通信系统分类按通话占用信道方式分1.消息集群 2.（准）传输集群按控制方式分1.集中式控制 2.分布式控制按信令方式分1.共用信令方式 2.随路信令方式按信令占用方式分1.专用式（固定式） 2.非专用式（搜寻式）按呼叫

8、处理方式分1.损失制系统 2.等待制系统集群通信系统车辆监控有如下特点：实现保密语音通信，数据以及状态信息传输。多种呼叫接续方式和呼叫类型：移动台到移动台、移动台到调度台双向、有限接续等，单呼、组呼、全呼、有线无线互连呼叫。可设置入网功能：遇忙排队、紧急呼叫优先、移动台脱网工作等。系统维护管理功能：通话记录并计费、参数设置、收发机遇故障或干扰自行关闭直到故障消除、多区联网等。 集群移动通信系统多样化的呼叫方式如群呼、组呼等加强了监控中心对车辆的调度能力；集群系统话务量的能力比常规系统高，系统容量大；系统有一定的保密性。因为 用户的通话是按发射键（PTT）以对讲的方式为单位申请和占用信道的，即一

9、个完整的通话有可能分几次在不同的信道完成（信道是瞬间空闲的信道），所以，发射集群很接近调频的系统，这就是说，发射集群的集群系统信道利用率更高，能起到一定的保密通信作用。基于集群系统的车辆监控系统也有与单信道呼叫网类似的缺点。由于集群通信系统属于专用移动通信网，因此集群网的覆盖范围一般不大，容量也相当有限，这就限制了车辆监控的范围，不能满足大范围车辆监控系统的需要；而且由于集群系统一般采用大区制，通信受多径干扰以及通信盲区的问题依然不能改善，数据通信质量差。 3.卫星移动通信网通信方案在发达广泛应用卫星通信网组建GPS车辆监控系统。这些体系中比较适合车辆监控的卫星通信是Inmar 2013-06

10、-12 01:03导读：sat卫星体系，其用户接收、发射系统将GPS信息包括在其中，为移动目标定位打下了基础。美国Trimble公司的GalaxyInmarsat-C/GPS系统有专门的适合陆地移动通信的sat卫星体系，其用户接收、发射系统将GPS信息包括在其中，为移动目标定位打下了基础。美国Trimble公司的GalaxyInmarsat-C/GPS系统有专门的适合陆地移动通信的INL7002型接受设备，可方便地完成数据采集和传输任务。利用Inmarsat卫星进行端到端的双向通信，可有效地保证数据传输的准确性和实时性。虽然卫星通信可满足实时、远距离、高可靠性的通信，可以满足大范围车辆监控的需

11、要，但是高额的卫星移动通信终端价格及使用费用限制了它的使用，考虑到经济上的原因，一般的车辆监控系统不采用这种通信方式。上述三种通信系统由于自身的缺点，不适合我们车辆监控的要求，因此需要重新寻找一种合适通信系统作为我们设计的车辆监控系统的通信网络。移动多媒体信息业务（MMS）系统涵盖了多种类型的网络，并可以集成这些网络中现有的信息业务系统。移动终端在多媒体信息业务环境(MMSE)中进行操作。此环境既包括2.5G和3G网络，也有网络间的相互漫游等情况。MMSE（Multimedia Messaging Service Environment）提供了所有相关的业务成份，如：信息的发送、存储、通知。它

12、们既可位于同一网络中或分布于不同的网络中。移动多媒体短信息系统覆盖所有的数字蜂窝移动通信网，提供多种业务，主要有语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多种高速数据业务等。MMS是Multimedia Messaging Service的缩写，中文意为多媒体短信息业务，是按照3GPP的标准（ 3GPP TS 23.140）和WAP论坛的标准（WAP-206和WAP-209）有关多媒体信息的标准开发的最新业务。它最大的特色就是支持多媒体功能，也被称为GSM384，因为这种技术能使全球通的数据速率由目前的9.6kbps提高到384kbps。它对传输格式并没有严格的限制，既支持电路交换数据格式，也支持

13、通用分组无线业务GPRS格式。其工作原理是利用高速传输技术EDGE，是GSM向第三代移动通信系统IMT-2000过渡的台阶。多媒体短信业务在GPRS网络或cdma2000 1X网络的支持下，以WAP无线应用协议为载体传送视频片段、图片、声音和文字。支持语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多种高速数据业务，实现即时的手机端到端、手机终端到互联网或互联网到手机终端的多媒体信息传送。 MMS对于信息内容的大小或复杂性几乎没有任何限制。MMS不但可以传输文字短信，还可以传送图像、影像和音频，因此，MMS带来最大的变化是各运营商可发展更多元化的移动通信服务。MMS既可收发多媒体短信，还可以收发包含附件

14、的邮件等。而从用户角度来看，多媒体应用将是吸引他们使用的关键。 从技术上来看，MMS是封装在WAP协议之上的高层应用程序(注意：这里仅仅是协议的封装，并没有出现WAP浏览器本身)，利用这种高层应用程序可以实现包括图像、音频信息、视频信息、数据以及文本等多媒体信息在内的信息传送。业内人士有的把它看作是电子邮件的替代品，有的把它看作是明信片的电子版，当然更多的是看作多媒体化的SMS。就好像收音机到电视机的发展一样，多媒体短信与原有的普通短信比较，除了基本的文字信息以外，更配有丰富的彩色图片、声音、动画等多媒体的内容。通过MMS，可以传输文本、声音、图像、视频等多媒体信息， MMS 能够自动快速传送

15、用户创建的内容。它主要以接收者的电话号码进行寻址定位，这样MMS通信可以在终端之间进行。同时MMS也支持Email寻址，因此信息可以在终端和Email之间传递。MMS可以使网络端知道被叫方是否已经收到短信息，如果传送失败，被叫方没有回答确切消息，网络一侧会保留所传的消息，一旦网络发现对方能北叫通时，消息北重发以确保被叫方能收到。多媒体短信息业务利用信令信道传输，这是移动通信网所特有的，它不用拨号建立连接，直接把要发的信息加上目的地址直接发送到多媒体信息中心（MMSC），由MMSC再转发给目的移动台，多媒体短信息传输速率高达384kbit/s，对于传输GPS定位数据已经足够，而且多媒体短信息业务

16、的最大优点在于传输图片、视频图像等多种信息，可以给用户发送清晰明了的电子地图，并且无需连接，服务费用较低。 根据上面的分析，可以得出如下结论：基于多媒体短信息业务（MMS）的车辆监控系统将是未来车辆监控系统的发展方向。1.2本文的主要工作本课题讨论将GPS定位技术和目前先进的多媒体短信息系统结合起来实现车辆监控，设计的研究内容围绕基于MMS多媒体短信息业务的车辆监控系统的设计及实现而展开。本文主要工作如下：1）总结近年来车辆监控系统的研究概况，取得成果和存在不足，分析设计车辆监控系统的主要因素：全球卫星定位系统（GPS）和通信方案。比较分析了现行的几种GPS车辆监控系统采用的通信方案后，对各方案的有缺点作了总结，确定采用比较合适的、高性能的通信方案，即采用MMS多媒体信息务作为车辆监控的通信方式。2）对MMS多媒体短信息业务进行具体的研究。包括短信息的体系结构、协议分层、使用信道和收发过程等。再此基础上分析短信息的传输时延分布，并建立数学模型分析短信息再多媒体信息中心（MMSC）的时延和丢失概率，并得出了相应的仿真结果，根据此结果知道车辆监控