集群通信技术在GPS车辆监控系统中的应用
出处：论文网
时间：2007-03-07
3．3 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。
3．4 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：①利用GPS接收机的秒脉冲进行同步；②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。
3．5 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RTCM－104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。
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