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gprs網路如何實現無線傳輸

發布時間: 2022-04-19 21:28:24

① 無線接入數據網路技術的GPRS無線網路技術

通用分組無線服務技術(General Packet Radio Service)的簡稱,它是GSM行動電話用戶可用的一種移動數據業務。GPRS可說是GSM的延續。GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同,是以封包(Packet)式來傳輸,因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算,並非使用其整個頻道,理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

如何使用GPRS無線通信網路實現數據遠傳

數據應該是通過串口接到GPRS模塊上···就可以遠傳了··

③ 感測器 單片機 GPRS無線傳輸

GPRS模塊有現成的,裡面放個移動的卡就行,單片機和GPRS要有通信介面。遠程的的PC 只要能上網就可以了,如果無線終端多的話,可以考慮拉條光纜直接到PC ,用固IP,這樣定址穩定性好一些。比方說現在用的車輛監控了,就是這個辦法。

④ 如何使用GPRS模塊實現遠程數據傳輸

隨著網路應用的普及和移動裝備的大量增加,GPRS技術以其低廉的價格和較快的速率已經越來越多地應用到各種各樣的場合中,通過操作系統自帶的網路協議來控制GPRS的撥號過程已經很成熟,但是,並非所有的數據傳輸系統都擁有操作系統或網路協議。相對干昂貴的嵌入式晶元,8051系列單片機更經濟,更具有實用性且如果僅僅為了實現GPRS數據傳輸而採用嵌入操作系統也顯得過於復雜這就要求能夠有一種簡潔有效的新方法來實現整個撥號過程及數據傳輸過程。因此有必要研究一種簡單經濟的新辦法來解決這種矛盾。本文正是基於上述原因而提出了相應的解決辦法.

一、網路體系結構分析

文中研究UDP/IP協議而不是TCP/IP協議,這主要根據本研究背景課題的實際情況而定。UDP相對於TCP的優點在干:簡潔、方便迅速、經濟。缺點在於:傳輸過程中可能出現「丟包」現象但對於本研究所涉及的工程項目則影響不大。具體硬體結構如圖1所示。主要是通過GPRS模塊實現遠程傳輸從感測器采樣的數據同時能夠通過GPRS網路實現遠程管理。外圍電路還包括了看門狗、時鍾、快閃記憶體、AD轉換器等上位機軟體再通過具體演算法實現對數據的分析,是實現農業現代化的必不可少的基礎工作,有很重要的實際意義。

研究基幹GPRS的無線通訊必須首先明了通訊過程的網路系統結構,才能在實際解決問題的過程中不致誤入歧途。

GPRS無線數據傳輸的最低層,即物理層是通過RS232串口及GPRS模塊組成的,然後是數據鏈路層,該層是分析的重點和難點,其中涉及到PPP協議實現過程數據鏈路層上面是網路層,其後是傳輸層,就是我們通常所說的UDP/IP,TCP/IP其中IP協議屬於網路層協議,而UDP.TCP都屬於傳輸層協議傳輸層上方的是包括會話層、表示層、應用層等,均不屬本文討論范圍內,這里不再詳述。

另一方面,每層協議都是基於下方協議而實現的即如果使用數據鏈路層則必須有物理層的支持。如果沒有物理層,實施軟體的物理介質也就不存在。同理,IP則是基於PPP協議實現的數據鏈路層,而UDP是基於IP協議實現的網路層,這也就是UDP/IP包要通過PPP協議封裝起來的原因.

二、數據鏈路層的建立

GPRS登陸網路過程屬干數據鏈路層的建立,要通過PPP協議實現PPP協議(Point-to-Point Protocol)提供了在串列點對點鏈路上傳輸數據報的方法,支持非同步8位數據及位導向的同步連接(如ISDN)它提供了一種管理兩點間會話的有效方法,正在取代SLIP(Serial Line Interface Protocol)協議成為點對點網路的標准.

1.通過PPP實現GPRS的上網認證過程

在GPRS模塊上網的過程中,主要是經過PPP協議中的三種協議,分別為LCP(Link Control Protocol)協議,PAP(Pass-word Authentication Protocol)認證協議以及IPCP(Internet Protocol Control Protocol)協議LCP部分主要協商下一步的密碼認證協議,可選擇PAP方式或CHAP方式,我們根據ISP要求選擇PAP方式。PAP部分主要是向ISP發送密碼進行認證。密碼認證通過以後進入IPCP,完成客戶端請求IP及ISP端分發IP的過程。其實現過程圖如圖2所示

在認證過程中,MCU、GPRS模塊及ISP都需要發送PPP格式的數據包來完成協商過程該數據包為16進制,多數情況下其對應ASCII碼並無實際意義PPP數據幀的結構如表1所示。

對於表1所示的協議部分有如下凡種形式的描述:

對於表1所示的信息位包括了鏈路配置包標志,描述如下:

以上3個表所示的內容是分析PPP協議各種類型數據包的基本概念。在解析PPP數據包中需要注意的另外一個事項是,如果字元中包括了Ox7D,則表示該字元後面的字元需要轉義。轉義方式是後一個字元與0x20進行異或運算得出的16進制數據作為真是數據比如一個數據包包括了......Ox7D0x23......,則真實表示的為Ox03a(為方便表示下文所示數據均為轉義後的數據)

2.實際協商過程分析

(1)LCP協商過程

首先設置模塊的初始化參數及工作參數向模塊發送如下AT指令:

1)AT+CGCLASS="B"置為「B」模式

2)AT+CGDCONT=1,"IP";"CMNET"設置APN

3)AT+CGATT=1,使GPRS模塊附著在網路上

然後發送指令"ATD*99***1#"建立撥號過程,模塊會返回16進制的一些數據。我們要據此與模塊進行協商。首先返回數據包(16進制):

數據包含義:7E(PPP包頭)FF03CO21(LCP協議)01(代碼)01(標識符)0016(長度)01(類型)04(長度)05DC(協商內容Maximum-Receive-Unit)02(類型)06(長度)00000000(協商內容)07C類型協議壓縮協商)02(長度)08(類型,地址控制域壓縮協商)02C長度)03〔類型)04(長度)CO23(內容表示請求PAP認證)26B4(FCS,校驗和)7E(PPP包尾)。

此模塊在進行LCP協商階段是比較友好的,主動提出了PAP認證方式,可直接返回對它請求的同意也可以提出些新的申請,實際操作中發送同意請求為:。

至此LCP認證階段已經結束

(2)PAP認證過程

因為協商同意PAP密碼認證方式故進入PAP過程,需要發送用戶名和密碼至ISP.請求格式為7ECO230101000600003B3F7E

該包在0006後的0000分別代表用戶名和密碼,都為空此時由於需要與ISP進行認證,需要等一段時間經過判斷,伺服器通過密碼認證,返回:

其中的16進制字元"57656C636F6D6521"轉為ASCII碼為"Welcome!".同時伺服器發送IPCP請求數據包:

進入IPCP協商過程

(3)IPCP協商過程

客戶端部分此時需要請求ISP分發IP請求為:

"0306""8106""8306"後的四個00分別代表客戶端IP,第一DNS主機地址,第二DNS主機地址,這3個部分全部為00表示內容為空,是請求ISP分發IP到客戶端。

伺服器得到請求後分發IP數據包為:.6B6B7E

OA4AOC14表示為十進制的10.74,12.20,由於中國移動通信規定GPRS撥號上網的用戶分發的IP均為內部IP,非外部IP,所以IP都是以10.***開頭的。8106後面的D38812AB表示211.136.18171,是第一DNS主機的IP地址。8306後面的D38814CB表示211.136.20.203,是第二DNS主機的IP地址此後我們需要對分發下的幾個IP辨認識別,然後再次請求請求中包含這3個分發IP,代表接受分發結果。數據包為

此後清求得到ISP認可,鏈路層PPP握手過程全部結束進入網路階段。此後所有發往GGSN網紹的包含IP的數據包都會透明的傳給所對應的IP地址。以上既是對PPP協商過程的分析,只要注意上面所提及的每步的注意事項及含義,即可迅速快捷的建立數據鏈路層.

三、網路層及傳輸層的實現

網路層和傳輸層雖然屬於IP及UDP協議實現的功能但此兩者都是建立在數據鏈路層基礎上的,因此在發送PDP/IP包的時候仍然不能擺脫對PPP協議的依賴。由PPP封裝的UDP/IP數據包組成如下表所示:

1.IP協議介紹

IP包的組成形式如表5所示,其中8位協議處可選擇TCP方式或UDP方式,8位TTL為TimeToLive,只數據包在網路中的存活時間。

2.UDP協議介紹

相對於舊數據包UDP數據包的組成比較簡草,主要包含所要發送的數據信息即數據段。結構如表6所示其中最後的UDP校驗與IP數據包中的IP校驗方式一樣,但與PPP協議中的FSC校驗方式不同。FSC校驗屬於CRC16位校驗方式的一種而舊校驗和UDP校驗是相對簡單的反碼求和的校驗機制。並且對於IP及UDP校驗而言需要將數據包需要校驗部分的16位轉換為32位進行校驗校驗好之後再轉換為16位.

3.IP及UDP校驗和

IP校驗和所要校驗的數據段包括了前面所提的IP數據包內的所有位段,而UDP校驗相對IP校驗復雜的地方在於,UDP校驗不僅僅要將UDP數據包內的內容包括進來,而且還要包括IP部分的一些信息UDP校驗位組成如下:

對於最後一位的數據段而言由於校驗是32位所以如果數據段出現奇數個數據,需要加零補位。

校驗程序如下所示:

HdelineUSHORT

unsignedshortUSHOPTchecksum(USHORT*buller,Intsize)

{

unsignedIongcksum=0;

while(size>1)

{

cksum+=*buffer++;

size-=sizeof(USHORT);

}

if(size)

cksum+=*(UCHAR*)buller;

cksum=(cksum>>16)+(cksum&oxnff);

cksum+=(cksum>>16)return(USHORT)(Ccksum);

}

4.由PPP封裝形式封裝的UDP/IP數據包

根據前面所介紹的方法,下面給出一個具體的實例進行分析:7E2145.

7E21為PPP包頭,4表示舊版本號5表示首部長度,00表示服務類型,001D表示包的All長度47F3表示16位的標識,00表示3位的標志+13位的片偏移,80表示TTL,11表示協議(11表示UDP協議,TCP為06),B0F6是IP首部校驗和。接下來的"0A4A30E0"表示本地IP地址即剛才通過PPP協議獲得的動態IP而"D350336C"表示對方IP,即要發送的目的IP,"03E8"表示本地埠(這個可以隨便設定只要不與系統已用埠沖突即可,對於UDP而言這個沒有實際意義因為GPRS分配到的是內部IP,即使對方知道你的IP及埠也可能通過UDP方式傳輸數據,而如果是TCP協議則用GPRS作為Client清求Server建立通道後Server端可根據埠發送數據)"03F2"表示目的埠"0009",表示UDP包的長度(本地埠2位元組+目的埠2位元組+數據長度2位元組+數據端n位元組十UDP校驗2位元組),「55」表示數據,轉換為ASCII碼應為"a","1B61"為UDP校驗和"A5DE"為PPP包的FSC校驗和。此段代碼的含義是「向IP為211.80.51.108,埠為1010的目的地發送字元a".

四、結束語

GPRS的應用不僅僅局限於嵌入式或PC機領域,更能擴大到簡單的8051微控制器,從而更深入地擴大GPRS技術的使用。同時針對GPRS上網方式裁減PPP和UDP/IP協議,軟體部分用C語言編寫可壓縮至4K,不僅簡化認證過程更節省程序運行時間,正常情況下從撥號到登陸網路只需要3秒鍾而且該程序可方便的移植到各種硬體系統中。目前該系統已穩定運行於南京試驗田農田墒情檢測系統。

⑤ GPRS無線傳輸的功能

通信功能:支持GPRS和短消息雙通道傳輸數據;支持與多中心進行數據通信。
,如串口儀表、採集器、PLC等。
遠程管理功能:支持遠程參數設置、程序升級。
收發圖片文件
GPRS實時數據傳輸
交通監控、 移動辦公
工業控制、遙感、遙測
內置軟硬體看門狗,不死機,不掉線。
支持數據透明傳輸。
支持域名解析功能。
支持各組態軟體和用戶自行開發軟體系統。

⑥ GPRS模塊的工作原理

【GPRS模塊工作原理】GPRS是在原有的基於電路交換(CSD)方式的GSM網路上引入兩個新的網路節點: GPRS服務支持節點(SGSN)和網關支持節點(GGSN)。SGSN和MSC在同一等級水平,並跟蹤單個MS的存儲單元實現安全功能和接入控制,並通過幀中繼連接到基站系統。GGSN支持與外部分組交換網的互通,並經由基於IP的GPRS骨幹網和SGSN連通。圖1給出了GPRS與Internet連接原理框圖。


GPRS終端通過介面從客戶系統取得數據,處理後的GPRS分組數據發送到GSM基站。分組數據經SGSN封裝後,SGSN通過GPRS骨幹網與網關支持接點GGSN進行通信。GGSN對分組數據進行相應的處理,再發送到目的網路,如Internet或X.25網路。若分組數據是發送到另一個GPRS終端,則數據由GPRS骨幹網發送到SGSN,再經BSS發送到GPRS終端。

【GPRS】通用分組無線服務技術(General Packet Radio Service)的簡稱,是介於第二代和第三代之間的一種技術,通常稱為2.5G。GPRS採用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發結構、無線調制標准、跳頻規則以及相同的TDMA幀結構。因此,在GSM系統的基礎上構建GPRS系統時,GSM系統中的絕大部分部件都不需要作硬體改動,只需作軟體升級。有了GPRS,用戶的呼叫建立時間大大縮短,幾乎可以做到「永遠在線」。此外, GPRS是以營運商傳輸的數據量而不是連接時間為基準來計費,從而令每個用戶的服務成本更低。

⑦ GPRS數據傳輸如何實現需要採用哪些設備

需要採集器----DTU-----中心伺服器就可以了!具體實現的過程看下發的圖就應該明白了!如果還有疑問可以直接去廈門才茂了解!

⑧ GPRS DTU怎麼無線傳輸數據

GPRS DTU用聯通或移動卡和網路
CDMA DTU用電信卡和網路

根據使用地區的網路情況和資費情況選擇合適的種類。
並不代表二者性能的好與壞。


兩都傳輸的方式是一樣的,只是使用不同的網路而已。

下面是力可賽CDMA DTU的組網方式,你可以參考一下,

希望能幫到你。

⑨ 請問GPRS是如何傳送數據的

GPRS的英文全稱是:「General Packet Radio Service」(譯作「通用分組無線服務」),它是利用「包交換」(Packet-Switched)的概念發展起來的一套無線傳輸方式。所謂「包交換」就是將Data封裝成許多獨立的封包,再將這些封包一一傳送出去,形式上有點類似郵局中的寄包裹。其作用在於只有當有資料需要傳送時才會佔用頻寬,而且可以以傳輸的資料量計價,這對廣大用戶來說是較合理的計費方式,因為像Internet這類的數據傳輸大多數的時間頻寬是閑置的。

GPRS網路是基於現有的GSM網路來實現的。在現有的GSM網路中需增加一些節點,如GGSN(Gateway GPRS Supporting Node,GPRS網關支持節點)和SGSN( Serving GSN,GPRS服務支持節點),GSN是GPRS網路中最重要的網路節點。GSN具有移動路由管理功能,它可以連接各種類型的數據網路,並可以連到GPRS寄存器。GSN可以完成移動終端和各種數據網路之間的數據傳送和格式轉換。GSN可以是一種類似於路由器的獨立設備,也可以與GSM中的MSC集成在一起。GSN有兩種類型:一種為SGSN( Serving GSN,服務GSN),另一種為GGSN(Gateway GSN,網關GSN),SGSN的主要作用是記錄移動終端的當前位置信息,並且在移動終端和GGSN之間完成移動分組數據的發送和接收。GGSN主要是起網關作用,它可以和多種不同的數據網路連接,如ISDN、PSPDN和LAN等。國外有些資料甚至將GGSN稱為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網中的GPRS 分組數據包進行協議轉換,從而可以把這些分組數據包傳送到遠端的TCP/IP或X.25網路。

GPRS工作時,通過路由管理來進行定址和建立數據連接,而GPRS的路由管理表現在以下三方面:移動終端發送數據的路由建立;移動終端接收數據的路由建立;以及移動終端處於漫遊時數據路由的建立。

對於第一種情況,當移動終端產生了一個PDU分組數據單元),這個PDU經過SNDC層處理,稱為SNDC數據單元。然後經過LLC層處理為LLC幀通過空中介面送到GSM網路中移動終端所處的SGSN。SGSN把數據送到GGSN。GGSN把收到的消息進行解裝處理,轉換為可在公用數據網中傳送的格式(如PSPDN的PDU),最終送給公用數據網的用戶。為了提高傳輸效率,並保證數據傳輸的安全,可以對空中介面上的數據做壓縮和加密處理。

在第二種情況中,一個公用數據網用戶傳送數據到移動終端時,首先通過數據網的標准協議建立數據網和GGSN之間的路由。數據網用戶發出的數據單元(如 PSPDN中的PDU),通過建立好的路由把數據單元PDU送給GGSN。

而GGSN再把PDU送給移動終端所在的SGSN上,GSN把PDU封裝成SNDC數據單元,再經過LLC層處理為LLC幀單元,最終通過空中介面送給移動終端。

第三種情況是一個數據網用戶傳送數據給一個正在漫遊的移動用戶。這種情況下的數據傳送必須要經過歸屬地的GGSN,然後送到用戶A端。

GPRS的主要特點

相對原來GSM的電路交換數據傳送方式,GPRS採用分組交換技術。由於使用「分組」技術,用戶上網可以免受掉線的麻煩。此外,使用GPRS上網的方法與WAP不同, 用WAP上網就如在家中上網,先「撥號連接」,而上網後便不能同時使用該電話線,但GPRS則較優越,下載資料和通話可以同時進行。

從技術上來說,聲音的傳送(即通話)繼續使用GSM,而數據的傳送則使用GPRS,就把行動電話的應用提升到一個更高層次,而且不需重新組網,十分經濟。GPRS的用途十分廣泛,包括通過手機發送及接收電子郵件、在Internet上瀏覽等。使用GPRS,數據可實現分組發送和接受,這意味著用戶總是在線且按流量計費,降低了服務成本。

GPRS的最大優勢在於數據傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度為每秒9.6K位元組,GPRS手機在今年初推出時已達到56Kbps的傳輸速度,到現在更是達到了115Kbps(此速度是常用56k modem理想速率的兩倍)。除了速度上的優勢,GPRS還有「永遠在線」的特點,即用戶隨時與網路保持聯系。舉個例子,用戶訪問Internet時,點擊一個超級鏈接,手機就在無線信道上發送和接受數據,主頁下載到本地後,沒有數據傳送,手機就進入一種「准休眠」狀態,手機釋放所用的無線頻道給其它用戶使用,這時網路與用戶之間還保持一種邏輯上的連接,當用戶再次點擊,手機立即向網路請求無線頻道用來傳送數據,而不像普通撥號上網那樣斷線後還得重新撥號才能上網。

GPRS的協議模型

Um介面是GSM的空中介面。Um介面上的通信協議有5層,自下而上依次為物理層、MAC(Media Access Control)層、LLG(Logical Link Control)層、SNDC層和網路層。Um介面的物理層為射頻介面部分,而物理鏈路層則負責提供空中介面的各種邏輯信道。GSM空中介面的載頻帶寬為200KHZ,一個載頻分為8個物理信道。如果8個物理信道都分配為傳送GPRS數據,則原始數據速率可達200Kbps。考慮前向糾錯碼的開銷,則最終的數據速率可達164kbps左右;MAC為媒質訪問控制層。MAC的主要作用是定義和分配空中介面的GPRS邏輯信道,使得這些信道能被不同的移動終端共享;LLG層為邏輯鏈路控制層。它是一種基於高速數據鏈路規程HDLG的無線鏈路協議;SNDC被稱為子網依賴結合層。它的主要作用是完成傳送數據的分組、打包,確定TCP/IP地址和加密方式;網路層的協議目前主要是Phasel階段提供的 TCP/IP和L25協議。TCP/IP和X.25協議對於傳統的GSM網路設備(如:BSS、NSS等設備)是透明的。

GPRS的應用范圍

GPRS是在現有GSM網路上開通的一種新型的分組數據傳輸業務,在有GPRS承載業務支持的標准化網路協議的基礎上,GPRS可以提供系列互動式業務服務:

1、點對點面向連接的數據業務。為兩個用戶或者多個用戶之間發送多分組的業務,該業務要求有建立連接、數據傳送以及連接釋放等工作程序。

2、單點對多點業務。根據某個業務請求者的要求,把單一信息傳送給多個用戶。該業務又可以分為點對多點多信道廣播業務、點對多點群呼業務和IP多點傳播業務。

3、點對點無連接型網路業務。各個數據分組彼此互相獨立,用戶之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序,分組的傳送沒有邏輯連接,分組的交付沒有確認保護,是由IP協議支持的業務。

GPRS除了提供點對點、點對多點的數據業務外,還能支持用戶終端業務、補充業務、 GSM短消息業務和各種GPRS電信業務。

可見GPRS能同時發送兩組或兩組以上的數據