集群通信技術(shù)監(jiān)控管理論文

1、集群通信技術(shù)監(jiān)控管理論文摘要：介紹了GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的通信方式，基于集群系統(tǒng)的介紹，著重闡明了集群通信技術(shù)在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括系統(tǒng)組成、信道利用方式、呼叫方式、同步方式、數(shù)據(jù)傳輸格式等內(nèi)容。 關(guān)鍵詞：GPS，集群通信，車輛監(jiān)控系統(tǒng) 1.概述 GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)是利用GPS接收機、無線通信、地理信息技術(shù)對移動用戶進行監(jiān)控、調(diào)度、指揮的新型車輛管理系統(tǒng)。按照子功能劃分，車輛監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成：定位部分、通信部分、顯示部分。其中，比較常用的通信方式為常規(guī)通信、集群通信、GSM的短信息業(yè)務(wù)三種。 基于常規(guī)通信的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其設(shè)計、組網(wǎng)及使用相對簡單，但其作用范圍較?。籊SM的短信息業(yè)務(wù)用

2、于定位數(shù)據(jù)傳輸目前較為流行，其覆蓋范圍大，可以全國漫游，但是其時延問題是制約其發(fā)展的瓶頸，且其呼叫功能無法與集群系統(tǒng)相比；集群系統(tǒng)是專用的調(diào)度指揮系統(tǒng)，對某些特殊單位而言具有不可比擬的優(yōu)勢。本文就集群方式下GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及信道利用等方面進行介紹。 2集群系統(tǒng) 無線集群實際上就是多信道中繼（轉(zhuǎn)發(fā)）系統(tǒng)中自動共享若干個信道，并在此基礎(chǔ)上集小群（組）為大群（組），加上諸多呼叫、故障處理等功能而形成的無線通信系統(tǒng)。 和常規(guī)通信方式相比，集群通信系統(tǒng)具有信道利用率高、服務(wù)質(zhì)量好、通話阻塞率低、通話具有私密性、系統(tǒng)智能化程度高、具有交換功能、可與PABX或PSTN互連等優(yōu)點。 集群通信系統(tǒng)的分類

3、方法有多種，按照信令類型分有模擬信令、數(shù)字信令及混合信令系統(tǒng)；按照信令方式分有共路信令方式和隨路信令方式；按照話音分有數(shù)字集群、模擬集群；按控制方式分有集中控制、分散控制等等。目前較為廣泛使用的為集中控制方式的模擬集群系統(tǒng)，信令有MPT1327標準的，也有非公開標準的?；贛PT1327標準信令的系統(tǒng)，傳輸車輛定位數(shù)據(jù)可以在信令信道中進行；而非公開信令標準，車輛定位數(shù)據(jù)只能在話音信道中進行。相應(yīng)地，對車輛的數(shù)字信息必須進行調(diào)制才能在話音信道中傳輸。 3基于集群通信方式的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng) 31系統(tǒng)組成 基于集群的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示。其中，集群網(wǎng)為系統(tǒng)提供無線通信鏈路以進行話音和數(shù)據(jù)傳

4、輸，數(shù)據(jù)傳輸可以利用話音的多種呼叫方法實現(xiàn)。 圖1GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)組成 監(jiān)控中心以矢量化電子地圖為背景，監(jiān)控軟件具有實時顯示移動用戶的所有信息以及信息查詢功能。同時，監(jiān)控中心兼有差分基準站的功能，為整個監(jiān)控范圍內(nèi)的移動用戶提供差分GPS修正信息，使車輛定位精度提高到10米以內(nèi)。各移動用戶設(shè)備由集群電臺和GPS接收機及控制邏輯電路組成，控制電路不僅形成系統(tǒng)需要的邏輯時序，還具有數(shù)據(jù)處理功能，包括調(diào)制解調(diào)器。 32信道利用方式 在集中控制方式的集群系統(tǒng)中，各個信道的管理在一個控制信道上實現(xiàn)。移動用戶守候在控制信道上，發(fā)起呼叫或接收呼叫均在該信道上進行。一旦申請到信道，則主呼方和被呼方在申請到的信

5、道上完成話音聯(lián)絡(luò)，之后轉(zhuǎn)換到控制信道上守候。 利用話音信道傳輸車輛定位數(shù)據(jù)，每傳輸一次定位信息，電臺都需要申請一次信道，而申請時間不傳輸任何數(shù)據(jù)，時間利用率較低；且申請不到空閑信道時，該車輛的信息就會丟失。所以傳輸數(shù)據(jù)的用戶應(yīng)該設(shè)置優(yōu)先級，以保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。 33呼叫方式 在集群通信系統(tǒng)中，用戶的呼叫方式有：單呼、組呼、群呼、私密呼叫等?；贕PS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，為提高系統(tǒng)定位精度采用差分方式，差分信息由監(jiān)控中心以組呼的方式下發(fā)，分配在同一組內(nèi)的用戶均可接收。 為使各移動用戶的數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r采集，采用時分多址（TDMA）的方法，即各車輛按照圖2所示的時序依次發(fā)起呼叫。其中兩相鄰用戶之間的時

6、間間隔包括數(shù)據(jù)發(fā)送時間和保護時間（防止數(shù)據(jù)相互影響）。一個采樣周期內(nèi)可容納的用戶數(shù)為，其中，為采樣周期。 為了避免監(jiān)控中心對某用戶的話音調(diào)度影響其它用戶的數(shù)據(jù)傳輸，話音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫分別在不同的組進行。移動用戶傳輸數(shù)據(jù)時工作在數(shù)據(jù)組，利用專用信道完成。當監(jiān)控中心需要對某用戶進行話音呼叫時，首先發(fā)送一個切換命令將該用戶的組號設(shè)置為話音組，而后再進行話音呼叫。在規(guī)定的時限內(nèi)完成通話，由用戶自動切換到數(shù)據(jù)組再傳輸數(shù)據(jù)。 在監(jiān)控中心，話音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫分別利用不同的無線集群電臺完成。 34同步方式 在GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，通常采用異步的數(shù)據(jù)傳輸，接收端和發(fā)送端不需要同步。但是，各移動用戶的數(shù)據(jù)采集為時

7、分多址方式，相互之間的時序關(guān)系不能混疊，也就是說，移動用戶之間必須同步。 各移動用戶的同步方式有兩種：利用GPS接收機的秒脈沖進行同步；利用監(jiān)控中心發(fā)送廣播同步碼進行同步。秒脈沖和同步碼均提供給各移動用戶統(tǒng)一的時間起點，不同車輛的發(fā)送時隙由不同的延遲來產(chǎn)生。利用監(jiān)控中心發(fā)送同步碼，可以在一個采樣周期內(nèi)發(fā)送1個同步碼，也可以周期性地發(fā)送多個同步碼。 35數(shù)據(jù)傳輸格式 監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸分上行和下行兩部分。上行數(shù)據(jù)主要為被監(jiān)控車輛的實時位置、速度、時間、狀態(tài)（包括報警、故障等）；下行數(shù)據(jù)主要為GPS差分修正信息，采用RTCM104格式的通用電文，如果是監(jiān)控中心同步的方式，還包括廣播同步碼。 A上

8、行數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)報頭用戶地址緯度經(jīng)度速度時間車輛狀態(tài) B下行數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)報頭廣播同步碼RTCM電文調(diào)度命令用戶地址 上行和下行的數(shù)據(jù)報頭不同，用于對上、下行數(shù)據(jù)的解碼。用戶地址指是各監(jiān)控車輛的識別號碼，調(diào)度命令為監(jiān)控中心對相應(yīng)地址車輛的操作，如緊急救援、去某地運輸、關(guān)閉汽車引擎等，廣播同步碼在利用秒脈沖同步的系統(tǒng)中不用。車輛狀態(tài)由駕駛員根據(jù)實際情況輸入，如遇劫報警、車輛故障等。 4結(jié)束語 利用專用信令格式的模擬集群實現(xiàn)GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，在目前只能利用話音信道進行。由于話音信道的帶寬較窄，且集群系統(tǒng)中可能會伴隨有亞音頻信令，所以，在選擇調(diào)制解調(diào)器時應(yīng)該特別注意其波特率、調(diào)制方式和數(shù)

9、據(jù)帶寬等指標。一般地，調(diào)制方式為FSK、波特率為1200、2400bps，數(shù)據(jù)帶寬限制在3KHz以內(nèi)的調(diào)制解調(diào)器都可以選用。 集群通信技術(shù)在GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用包括其系統(tǒng)組成、集群信道利用方式、呼叫方式、同步方式、數(shù)據(jù)傳輸格式等。但是，基于專用信令的集群系統(tǒng)，其信道申請、維持、釋放等過程及其占用的時間無法確切知道，僅通過試驗的手段獲取粗略的數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的擴容是一個較大的障礙。隨著數(shù)字化時代的來臨，數(shù)字集群系統(tǒng)也應(yīng)運而生，基于數(shù)字集群系統(tǒng)的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)也將問世。由于數(shù)字集群的信道利用率高，系統(tǒng)擴容就相對簡單一些。5 1、最靈夢想是一個天真的詞，實現(xiàn)夢想是個殘酷的詞。21.2.82.8

10、.202111:4411:44:182月-2111:442、只有收獲，才能檢驗耕耘的好處；只有貢獻，方可衡量人生的價值。二二一二二一年二月八日2021年2月8日星期一3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也不要辜負了所受的苦難。11:442.8.202111:442.8.202111:4411:44:182.8.202111:442.8.20214、找一個理由，否認憂傷，笑容就會燦爛到無所不在。2.8.20212.8.202111:4411:4411:44:1811:44:185、成功與不成功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期一, 二月 8, 20212/8/20216、只要努力

11、抬起你的雙腳，勝利將屬于你。11時44分11時44分8-2月-212.8.20217、青春如此華美，卻在煙火在散場。21.2.821.2.821.2.8。2021年2月8日星期一二二一二二一年二月八日8、真正沒有資格談明天的人，是那個不懂得珍惜今日的人。11:4411:44:182.8.2021星期一, 二月 8, 20211、你始終不屬于我，屬于我的只是我自己。21.2.82.8.202111:4411:44:182月-2111:442、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月八日2021年2月8日星期一3、你是唯一的，你是十分獨特的，你就是你生命中的第

12、一名。11:442.8.202111:442.8.202111:4411:44:182.8.202111:442.8.20214、要跟成功者有同樣的結(jié)果，就必須采取同樣的行動。2.8.20212.8.202111:4411:4411:44:1811:44:185、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢得到重生。二月 21星期一, 二月 8, 20212/8/20216、只要站起來的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。11時44分11時44分8-2月-212.8.20217、自知之明是最難得的知識。21.2.821.2.821.2.8。2021年2月8日星期一二二一二二一年二月八日8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。11:4411:44:182.8.2021星期一, 二月 8, 20211、最靈繁的人也看不見自己的背脊。21.2.82.8.202111:4411:44:182月-2111:442、最困難的事情就是認識自己。二二一二二一年二月八日2021年2月8日星期一3、有勇氣承擔命運這才是英雄好漢。11:442.8.202111:442.8.202111:4411:44:182.8.202111:442.8.20214、與肝膽人共事，無字句處讀書。2.8.20212.8.202111:4411:4411:44:1811:44:185、閱讀使人充實