第五章 移动无线数据传输

车载GPS定位技术与应用

§5.1、移动通信的分类§5.2、模拟移动信道上的数据传输（自学）§5.3、A-GPS移动定位§5.4、基于GPRS/GPS的车辆定位系统第五章 移动无线数据传输5.1移动通信的分类移动通信的分类方法1.按工作方式分：单工制、半双工制和全双工制2.按使用地域分：陆上移动通信、海上移动通信和空中移动通信3.按基地台的网络组成分：线状、块状和面状4.按使用性质分：公用移动通信、专用移动通信和特种移动通信也可以分为：民用移动通信和军用移动通信5.按服务区域分：大区制、小区制、微小区（微微小区）制和混合制；移动通信的分类方法（续）6.按用户容量分：大容量、中容量和小容量，结合服务区则有大区小容量和小区大容量等；7.按业务种类和性质分为：移动无线电话系统、只会调度系统、也可分为专用电话通信和电话、数据兼有的通信，甚至还包括图像传输；8.按控制方式分为：集中式控制和分散式控制。5.1.2车辆定位系统中应用的移动通信根据移动通信的特点与实现方式，在车辆定位系统中应用的移动通信可以归纳为：常规通信、集群通信、蜂窝通信、无线数据广播、专业数据通信、卫星通信等。1.常规通信网数据传输最简单的车辆定位系统采用，即建立一个管理中心，M个用户共用一个或多个信道。系统一旦设定完毕，个用户仅能利用自己的信道进行数据传输。该方式下，移动车辆与管理中心的空中接口方法有两种：1）TDMA（TimeDivisionMultipleAccess时分多址）方案2）管理中心顺序查询各车辆的信息，本质上仍为TDMA前一种方案的实时性比后者强2.集群通信网数据传输集群通信系统是专用调度通信系统，其特点是“频率共用”，即系统内用户共同使用一组频率，用户每次建立通话前首先向调度台提出申请，调度台将搜索到的空闲信道分配给该用户。集群通信为用户提供的基本业务有话音通信、保密话音通信、数据及状态信息传输，并具有多种呼叫接续方式，如移动台到移动台、移动台到调度台双向、有线接续等，呼叫类型有单呼、组呼、全呼、有无线互连呼叫。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MPT-1327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，也可以在话音信道中进行;而非公开信令标准的集群系统，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.蜂窝移动通信方式（1）蜂窝数字分组数据(CDPD)通信CDPD是蜂窝数字分组数据系统，以800MHz模拟蜂窝AMPS移动网为基础，与AMPS共用一频段，频宽为30KHz。它使用蜂窝系统的空闲话音信道传送业务，也可以指定一个专用信道传送数据业务。其突出特点是采用开放的TCP/IP协议，生产厂家较多，应用软件较易开发，便于用户使用。CDPD适用于短的突发性信息，以及速率低于19200bps的低、中速率业务。目前，美国ITS联合会己经将CDPD系统确定为提供道路交通信息及为驾驶员进行路径导航的通信网络。（2）GSM短消息业务短消息是GSM网所提供的电信业务之一。而短消息是GSM中唯一不要求建立端到端路径的业务，即使移动台已处于通话(或数据传输)过程中时亦可进行短消息传输。这样不需要使用其他的通信方式或占用另外的信道就可以同时进行车辆消息的传送和通话。这是其他通信方式所不能的。点对点的短消息每次发送的信息量限制在160个字符以内，广播式短消息限93个字符以内。由于短消息传输用的是信令信道，采用的是存储转发的方式而不是象话音和数据那样建立电路连接，不占用业务信道，因此短消息服务费用低，传输延时较数据长而且不固定，一般时延在5秒左右。（3桨）芝通用象分组至无线哑业务才(G趣PR驾S)通用蠢分组尊无线众业务龄(G挣PR陕S)段是在苗GS捏M介网上路开发植的针渠对突覆发性爸数据漆分组害传送钞的一树种新荣业务寒，其盼业务歇种类复与短休信息监业务闯类似港，提筐供两悼类业遣务:斥点到存点业铲务和映一点朵到多葬点业盈务。尝GP锤RS五采用倡四种及信道食编码你方案事以支春持不块同的碍数据撞传输对速率肠，如挽表5吐.1核所示总。若干宾个G慎PR捉S用嚼户可尺以共伴享一饰个无精线信正道，寺而一删个移友动数弹据用机户也婚可同乱时利纹用多业个信徒道，味因此亮GP岛RS绳用户蜂的实拿际通容信速谱率非漫常灵昌活，被可以荐低于下10椒0b巡寿ps历，也俭可能存高于悄10馅0k惜bp楚s。示如果递以后吨采用掌GS绒M上堆的增喜强数蝇据速牙率E肺DG恐E或绞宽带买码分宿多址周WC劣DM菊A技侍术，享改变拐现有荡的无恶线调盲制方谊式8肚PS围K/院QA市M,你则可执以实涉现3欧00愚kb适ps药至2躬Mb度ps叨的数甘据通磨信速旨率。4.素专优用无业线数暂据通聪信网国际套上较农流行羊的无宝线数胖据通时信还腔有采虾用M匀ob棵it帮ex昂和D病at鼠at周ac捎技术俱的专候用分蓄组无申线网倍络。Mo呆bi坚te着x技展术由与Er策ic迅cs岛on孟公司袋和瑞呀典电拔信联洞合开晃发，霜用于牺美国汪的R店AM剪网以宇及挪照威、六芬兰纹、比题利时独、荷轻兰、驴澳大介利亚宝、加络拿大阿、法志国、促韩国薄等的慢移动坛数据乞网，掩工作拜在9道00讲MH省z或吓45尊0M蜂Hz赏频段翅，理牵论传嘱输速母率为歼8k鲁bi笋t/胃s，谅实际农有效鼻吞吐椒量为仰。Da震ta恶ta踪蝶c技暑术由爹Mo末to抗ro粗la隔公司币开发溜，在椅美国基的A怠rd源is语网及仁德国鸦、英粪国、将加拿东大等宋的移陵动数赠据网乌中应粒用其虾理论挠传输交率达喜到9粮.6据kb夺ps孩和1熟9.耳2k姿bp点s，浸实际朋的吞拜吐量睁为2税^-透8k伙bp联s.5.银广殖播数断据通劳信(烘RD皱S)RD较S首忧先由垒欧洲钢广播疏联盟仁和各旅个欧拣洲广芦播公断司，配尤其楼是瑞吊典的亦Te劲le闭co梯m滩Ra街di赔o(驼ST誉R纠)和乖BB牧C所财定义斯，是纺在调肆频立叙体声坏广播葬(V弹HF渗/F扛M)鬼中利灯用附粒加信蛙道来顾传送换数据音信息沸，是挣对调佣频广努播的拌重大集发展关。R通DS演以5倦7K督Hz肿为副撒载波黄，带各宽为军4.考8K顿Hz佛,数茄据率耍为1盘.1洒87鹅5K必bi净t/孔s黑。目前木，片R趋DS炼在欧薯洲已祖经广砍泛地直应用压于交滔通信陪息的涛广播候发送情，在杂国内次，清昏华大添学G陕PS阵研究课室成永功地胡开发确了基莲于R督DS剖的D疤GP蛮S系郊统。6花.卫仔星通民信方踢式卫星钳通信泄是利选用通暴信卫咐星提记供转若发功接能，坛实现相远距向离、茅覆盖虑面广里的通匀信。讽目前浆，I焦NM促AR麻SA朽T-争A.盐B雾.睬C.激M尸.尾D+理等地搁面站点己经返建立妄，组掠建大嘴范围映的车趋辆监裳控系碍统可激以选落用卫免星通半信方卧式。滑其中蛇，基千于I假NM晓AR克SA竿T-浸C的粗Ct傍ra挎ck绍系统湿已经倦被广只泛采迫用。印另外牙，美山国高毒通公繁司的煤Om先ni墙TR岔AC热S系弦统应圈用领樱域也奖非常醋广泛摇。利用县卫监星请通燥信作霉为车船辆定牲位的纺数据闻传输艘方式浴，适碧用于宾监控本全国卡乃至诊全球士范围误的车滥辆。第但是横，该侦系统窃的车棋载终稠端价煤格较眯高，派通信窜费用甚也较奶高，辱因此母，对样小范概围的辆车辆尊监控陵并不芹适用纽奉。而节且，特其实盏时性扣也不款能保晶证.强一般写采用钩主动竖查询组的方决式对江各移程动目蝴标进雷行监订控。5.运2欲模拟弯移动婚信道刚上的识数据洲传输羽（自环学）即网欢络辅斤助的封全球奋定位币系统饶，这抱种方菊法需昏要网怎络和码移动蛇终端忌都能爱够接房诚收G悼PS星信息既，是疑一种盘结合停网络磨基站猎信息贞和G缎PS肆信息非对移封动终言端进唱行定参位的运技术缴，可居以在杯2G伐和3暗G网税络中饭使用捉。优势奴：定位病精度航高。坊在室松外等纯空旷置地区位，正低常工绢作环玻境下棕其精栏度可猎达5山～1窗0m苦，堪仍称目拦前定狱位精创度最祝高的州一种造定位问技术怖。锁定丸和响恢应时布间短纲。利缴用网纯络传址来的肃辅助哭信息优可以巩增强银TT派FF举（T声im举e抛To拆F惹ir搬st支F荐ix牙），趣其首睛次捕案获G概PS护信号饲的时两间大府大减眼小，热一般桥仅需搂几秒惭，而柔不像叉GP蜂S的类首次召捕获摩时间足可能乔需要老2～钓3m贷in船。A臣-G让PS娱定位存响应歼时间并为3煌～1绞0s胞之间芒。5.费3值A-锤GP爷S移息动定吉位(As奸si厉st解ed谎G贱lo冶ba沫l孤Po损si蒜ti锈on傲in筋g停Sy冈st岁em交)A-苍GP绿S的诸基本迈原理前提蓄：由雀于A帽-G乒PS解通过直移动组终端怕和G遗PS葱辅助绒定位程信息搞（由访移动画网络茫提供螺）共段同获伙取移喘动终烟端的词位置锦信息件，因面而需要艳在移储动终阅端内萄增加疑A-象GP啄S接塔收机信模块歇（或旗者外麻接A隐-G甜PS皂接收旷机）姥，同伙时要猪在移栽动网蜘络上醒加建裙位置兵服务拆器等筝设备弊。定位湖流程腊见下扛页定位宏流程嘉如下组：（1泛）移粮动终抛端首浊先将糟本身画的基疏站地肝址通绣过网企络传户输到金位置邻服务膀器。（2春）位价置服矿务器拴根据旁该终惯端的棕大概忘位置煌传输抽与该参位置械相关遗的G搂PS锦辅助蹈信息且（G撇PS晕捕获反辅助邮信息肢、G清PS愚定位哄辅助赔信息满、G菜PS苹灵敏盟度辅馋助信相息、歌GP为S卫售星工辛作状橡况信浮息等筋）和裹移动功终端萌位置串计算管的辅牛助信描息（朗GP万S历烈书以族及修驾正数剃据、睬GP失S星恐历、丹GP视S导战航电劈燕文等慌）。摸利用印这些横信息木，终秒端的颠A-期GP液S模为块可恩以很内快捕屈获卫句星，冤以提篮升G怒PS轨信号筛的第滋一锁暂定时师间T痰TF包F能套力，挥并接译收G档PS尊原始界信号展。（3锹）终挽端在侧接收蒜到G盗PS冰原始误信号绸后解倚调信吹号，绪计算午终端爆到卫坏星的赔伪距写（伪们距即撇受各狡种G静PS诸误差族影响曾的距趟离）喜。（4辛）若曲采用古网络值侧计宪算，思终端比将测增量的医GP窗S伪福距信砍息通劝过网次络传眉输到耳位置视服务匠器，谷位置叹服务择器根祸据传山来的指GP椅S伪夹距信员息和融来自幕其他拨定位妄设备伟（如折差分寨GP荣S基筛准站符等）胳的辅末助信禾息完普成对复GP牵S信闯息的权计算满，并跟估算欧该终形端的汁位置子；若斗采用虹终端雨侧计婶算，叛终端邪根据舰测量湖的G浅PS杠伪距孔信息代和网缝络传宾来的惕其他串定位吉设备欲的辅鹿助信沿息完厨成对左GP决S信秃息的港计算宏，把腔估算拢的终矮端位作置信粱息传堪给定随位服纹务器朴。（5曲）位煤置服紫务器土将该果终端散的位拖置通准过网飘络传堵输到面应用稠平台掏。A-屑GP问S的蚊网络团结构目前缠，可画以采丝式用两己种基牙本的努网络亮拓扑误结构柜：控制侨平面花（C搂on散tr抱ol诊P形la锁ne质）和够用户旧平面竞（U照se另r党Pl服an僵e）晚。（1但）控到制平侮面控制咬平面蓄方式幕中，低移动哗定位简中心季（S眯ML证C，姓Se度rv虽in察g床Mo馋bi子le丈L扁oc申at腾io刚n皱Ce豆nt悄re甜）与拣无线纱基站旺的无毅线网研络控殖制器疲（R者NC唯，R慌ad聋io丘N括et哗wo荡rk起C失on傲tr岗ol粗le雷t）盈集成痒，G体PS掘辅助劈燕信息表通过沾信令州的方间式来登交互途。移欢动定误位网血关（恭GM也LC商）位尊于无脊线网跟络的件IP杏数据垮网上机，负管责外骆部定未位请颂求的拘接入末。筝优点避：由榴于通谣过信绩令接都口在匆核心冷网络牲内部畏传输杨辅助死数据参，因赢而该灭结构筹传输意效率担高且睬安全姥可靠叔，有鞠利于称位置楚服务患的管拌理和识控制协。缺点成：缺踩点是堆无线己网络昌控制变器需寺具有方移动证定位巧中心毕的功需能，坑会影随响到捕核心微网络盖，实殃现和术维护裕复杂矮，成渠本较柱高。（2饰）用信户平稀面利用携现代争无线砌网络妻的I零P功士能，案通过他IP析数据赢网和意移动谢定位巴中心刺交互奶辅助恨信息此，移增动终削端的茧UE规（U脊se兵r粱Eq衔ui违pm逆en缘瑞t）店直接煤通过阔相应脊的标霜准接阴口实钳现定吉位信锁息从木终端企到网牺关的垃传递母。其用相应跑的标便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