集群通信技术监控管理论文

1、集群通信技术监控管理论文摘要：介绍了GPS车辆监控系统的通信方式，基于集群系统的介绍，着重阐明了集群通信技术在车辆监控系统中的应用，包括系统组成、信道利用方式、呼叫方式、同步方式、数据传输格式等内容。 关键词：GPS，集群通信，车辆监控系统 1.概述 GPS车辆监控系统是利用GPS接收机、无线通信、地理信息技术对移动用户进行监控、调度、指挥的新型车辆管理系统。按照子功能划分，车辆监控系统由三部分组成：定位部分、通信部分、显示部分。其中，比较常用的通信方式为常规通信、集群通信、GSM的短信息业务三种。 基于常规通信的车辆监控系统，其设计、组网及使用相对简单，但其作用范围较小；GSM的短信息业务用

2、于定位数据传输目前较为流行，其覆盖范围大，可以全国漫游，但是其时延问题是制约其发展的瓶颈，且其呼叫功能无法与集群系统相比；集群系统是专用的调度指挥系统，对某些特殊单位而言具有不可比拟的优势。本文就集群方式下GPS车辆监控系统的设计及信道利用等方面进行介绍。 2集群系统 无线集群实际上就是多信道中继（转发）系统中自动共享若干个信道，并在此基础上集小群（组）为大群（组），加上诸多呼叫、故障处理等功能而形成的无线通信系统。 和常规通信方式相比，集群通信系统具有信道利用率高、服务质量好、通话阻塞率低、通话具有私密性、系统智能化程度高、具有交换功能、可与PABX或PSTN互连等优点。 集群通信系统的分类

3、方法有多种，按照信令类型分有模拟信令、数字信令及混合信令系统；按照信令方式分有共路信令方式和随路信令方式；按照话音分有数字集群、模拟集群；按控制方式分有集中控制、分散控制等等。目前较为广泛使用的为集中控制方式的模拟集群系统，信令有MPT1327标准的，也有非公开标准的。基于MPT1327标准信令的系统，传输车辆定位数据可以在信令信道中进行；而非公开信令标准，车辆定位数据只能在话音信道中进行。相应地，对车辆的数字信息必须进行调制才能在话音信道中传输。 3基于集群通信方式的GPS车辆监控系统 31系统组成 基于集群的GPS车辆监控系统如图1所示。其中，集群网为系统提供无线通信链路以进行话音和数据传

4、输，数据传输可以利用话音的多种呼叫方法实现。 图1GPS车辆监控系统组成 监控中心以矢量化电子地图为背景，监控软件具有实时显示移动用户的所有信息以及信息查询功能。同时，监控中心兼有差分基准站的功能，为整个监控范围内的移动用户提供差分GPS修正信息，使车辆定位精度提高到10米以内。各移动用户设备由集群电台和GPS接收机及控制逻辑电路组成，控制电路不仅形成系统需要的逻辑时序，还具有数据处理功能，包括调制解调器。 32信道利用方式 在集中控制方式的集群系统中，各个信道的管理在一个控制信道上实现。移动用户守候在控制信道上，发起呼叫或接收呼叫均在该信道上进行。一旦申请到信道，则主呼方和被呼方在申请到的信

5、道上完成话音联络，之后转换到控制信道上守候。 利用话音信道传输车辆定位数据，每传输一次定位信息，电台都需要申请一次信道，而申请时间不传输任何数据，时间利用率较低；且申请不到空闲信道时，该车辆的信息就会丢失。所以传输数据的用户应该设置优先级，以保证数据的可靠传输。 33呼叫方式 在集群通信系统中，用户的呼叫方式有：单呼、组呼、群呼、私密呼叫等。基于GPS的车辆监控系统，为提高系统定位精度采用差分方式，差分信息由监控中心以组呼的方式下发，分配在同一组内的用户均可接收。 为使各移动用户的数据都能够实时采集，采用时分多址（TDMA）的方法，即各车辆按照图2所示的时序依次发起呼叫。其中两相邻用户之间的时

6、间间隔包括数据发送时间和保护时间（防止数据相互影响）。一个采样周期内可容纳的用户数为，其中，为采样周期。 为了避免监控中心对某用户的话音调度影响其它用户的数据传输，话音呼叫和数据呼叫分别在不同的组进行。移动用户传输数据时工作在数据组，利用专用信道完成。当监控中心需要对某用户进行话音呼叫时，首先发送一个切换命令将该用户的组号设置为话音组，而后再进行话音呼叫。在规定的时限内完成通话，由用户自动切换到数据组再传输数据。 在监控中心，话音呼叫和数据呼叫分别利用不同的无线集群电台完成。 34同步方式 在GPS车辆监控系统中，通常采用异步的数据传输，接收端和发送端不需要同步。但是，各移动用户的数据采集为时

7、分多址方式，相互之间的时序关系不能混叠，也就是说，移动用户之间必须同步。 各移动用户的同步方式有两种：利用GPS接收机的秒脉冲进行同步；利用监控中心发送广播同步码进行同步。秒脉冲和同步码均提供给各移动用户统一的时间起点，不同车辆的发送时隙由不同的延迟来产生。利用监控中心发送同步码，可以在一个采样周期内发送1个同步码，也可以周期性地发送多个同步码。 35数据传输格式 监控系统中的数据传输分上行和下行两部分。上行数据主要为被监控车辆的实时位置、速度、时间、状态（包括报警、故障等）；下行数据主要为GPS差分修正信息，采用RTCM104格式的通用电文，如果是监控中心同步的方式，还包括广播同步码。 A上

8、行数据格式 数据报头用户地址纬度经度速度时间车辆状态 B下行数据格式 数据报头广播同步码RTCM电文调度命令用户地址 上行和下行的数据报头不同，用于对上、下行数据的解码。用户地址指是各监控车辆的识别号码，调度命令为监控中心对相应地址车辆的操作，如紧急救援、去某地运输、关闭汽车引擎等，广播同步码在利用秒脉冲同步的系统中不用。车辆状态由驾驶员根据实际情况输入，如遇劫报警、车辆故障等。 4结束语 利用专用信令格式的模拟集群实现GPS车辆监控系统的数据传输，在目前只能利用话音信道进行。由于话音信道的带宽较窄，且集群系统中可能会伴随有亚音频信令，所以，在选择调制解调器时应该特别注意其波特率、调制方式和数

9、据带宽等指标。一般地，调制方式为FSK、波特率为1200、2400bps，数据带宽限制在3KHz以内的调制解调器都可以选用。 集群通信技术在GPS车辆监控系统中的应用包括其系统组成、集群信道利用方式、呼叫方式、同步方式、数据传输格式等。但是，基于专用信令的集群系统，其信道申请、维持、释放等过程及其占用的时间无法确切知道，仅通过试验的手段获取粗略的数据，对系统的扩容是一个较大的障碍。随着数字化时代的来临，数字集群系统也应运而生，基于数字集群系统的GPS车辆监控系统也将问世。由于数字集群的信道利用率高，系统扩容就相对简单一些。5 1、最灵梦想是一个天真的词，实现梦想是个残酷的词。21.2.82.8

10、.202111:4411:44:182月-2111:442、只有收获，才能检验耕耘的好处；只有贡献，方可衡量人生的价值。二二一二二一年二月八日2021年2月8日星期一3、不要放弃，你要配的上自己的野心，也不要辜负了所受的苦难。11:442.8.202111:442.8.202111:4411:44:182.8.202111:442.8.20214、找一个理由，否认忧伤，笑容就会灿烂到无所不在。2.8.20212.8.202111:4411:4411:44:1811:44:185、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。二月 21星期一, 二月 8, 20212/8/20216、只要努力

11、抬起你的双脚，胜利将属于你。11时44分11时44分8-2月-212.8.20217、青春如此华美，却在烟火在散场。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、真正没有资格谈明天的人，是那个不懂得珍惜今日的人。11:4411:44:182.8.2021星期一, 二月 8, 20211、你始终不属于我，属于我的只是我自己。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，你是十分独特的，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、要跟成功者有同样的结果，就必须采取同样的行动。2.8.20212.8.202111:4411:4411:44:1811:44:185、我们的生命，就是以不断出发的姿势得到重生。二月 21星期一, 二月 8, 20212/8/20216、只要站起来的次数比倒下去的次数多，那就是成功。11时44分11时44分8-2月-212.8.20217、自知之明是最难得的知识。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、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。11:4411:44:182.8.2021星期一, 二月 8, 20211、最灵繁的人也看不见自己的背脊。21.2.82.8.202111:4411:44:182月-2111:442、最困难的事情就是认识自己。二二一二二一年二月八日2021年2月8日星期一3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。11:442.8.202111:442.8.202111:4411:44:182.8.202111:442.8.20214、与肝胆人共事，无字句处读书。2.8.20212.8.202111:4411:4411:44:1811:44:185、阅读使人充实