GPRS传输静态图像系统的设计与实现
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:549
    
    
    来源:电子技术应用 作者:北京航空航天大学 王祖林 汪文婷
    
    摘要:介绍了一种gprs无线静态图像传输系统的软件和硬件实现方案,重点讨论了终端移动台以及通过internet传输图像数据的通信软件设计。此外,还介绍了进行无线网络数据传输时,gprs客户端使用的两种流控制方法。
    关键词:gprs无线网络通信tcp/ip协议图像传输
    
    gprs是gsm系统中提供分组业务的一种方式,对于2g向3g的过渡,gprs是使用最广的能解决移动通信与ip结合的技术方案。因其具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输、覆盖面广等优点,电力抄表、金融证券、智能交通等部门都开始逐步利用gprs进行远程监控和数据传输。而在各类数据业务中,尤以图像传输的应用最具代表性。当前,快速发展的gprs亦面临不少问题:各种开展gprs业务的应用软件还有待开发;大量多功能的gprs终端设备也需生产等。
    
    本文基于当前gprs的发展状况,研究如何利用gprs技术进行静态图像传输以及如何通过驱动gprs模块经过gprs无线网连接intemet,实现移动台与公网监控中心问的可靠数据无线通信。其优点在于:(1)无线上网,适用于可移动目标;(2)覆盖面广,适用于偏远及分散目标;(3)传输可靠,传输速率远高于gsm系统。
    
    1 gprs无线通信系统总体结构
    gprs无线通信系统结构图如图1所示。该系统主要由三大部分组成:移动台(ms)(控制机+gprs开发板)、gprs通信网(包括基站控制器bsc、服务支持节点、骨干网以及业务支持节点等)和监控中心部分。
    
    
    移动台通过gprs模块连接到改造后的gsm基站(包括bsc、bts和pcu),然后连接到gprs服务支持节点sgsn,通过sgsn与gprs网关支持节点ggsn通信,ggsn对分组数据进行相应处理,发送到internet上,实现移动台与监控中心的通信。
    
    监控中心主要由网络服务器及显示器组成。移动台的数据信息通过gprs网传至gprs网关。网关通过internet以ip协议将这些信息发至监控中心的网络服务器。监控中心的控制信息亦通过此通信链路下达移动台:来自internet标识有移动台地址的tp包,由ggsn接收,再转发sgsn,继而传送到移动台。
    
    2 图像传输系统的硬件设计
    系统的发送端硬件部分主要是移动台ms部分,包括移动终端(mt)和终端设备(te)。te即控制机,设计采用pc机对mt实行通信控制。mt主要基于gprs/gsm模块,需连接外围电路构成完整的移动终端。移动终端通过接收控制机发送的at指令实现各种无线通信功能。
    
    2.1 gprs无线模块的功能及接口
    gprs模块是整个移动终端的核心,采用wavecom公司的wismo quik q2406b模块。q2406b为gprsl0级产品,与外部电路的接口由一个60引脚的通用连接器提供。q2406b属wismo 2d系列,在机件特质、倒模、软件及硬件接口方面与wismo 2c完全兼容,包含以前型号模块的所有功能。由于嵌入了可选tcp/ip协议栈,直接通过at指令就能接入intemet,省去了常用的tcp/ip处理模块及编程时调用各种api函数的繁琐。q2406b模块的功能接口描述如图2所示。
    
    
    
    (1)电源接口:给模块射频部分供电一般为3.6v,基带部分供电不得低于3.1v。可采用符合波纹系数要求的电源作为输入。同时为两部分供电。
    (2)sim卡接口:提供了符合gsmll.12规范的3vsim卡接口。若要连接5v sim卡(gsm11.11规范),可外接3~5v电平转换器(如ltcl555)实现。
    (3)话音输入输出接口:包括两路话筒输入输出接口。
    (4)rf天线电路接口:有直接和非直接两种天线连接方式。
    (5)i/o接口:包括gpio接口、uart接口、键盘及spi接口。
    
    2.2 电路功能接口实现
    q2406b模块与外围电路连接,移动终端硬件设计框图如图3所示。
    
    
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    来源:电子技术应用 作者:北京航空航天大学 王祖林 汪文婷
    
    摘要:介绍了一种gprs无线静态图像传输系统的软件和硬件实现方案,重点讨论了终端移动台以及通过internet传输图像数据的通信软件设计。此外,还介绍了进行无线网络数据传输时,gprs客户端使用的两种流控制方法。
    关键词:gprs无线网络通信tcp/ip协议图像传输
    
    gprs是gsm系统中提供分组业务的一种方式,对于2g向3g的过渡,gprs是使用最广的能解决移动通信与ip结合的技术方案。因其具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输、覆盖面广等优点,电力抄表、金融证券、智能交通等部门都开始逐步利用gprs进行远程监控和数据传输。而在各类数据业务中,尤以图像传输的应用最具代表性。当前,快速发展的gprs亦面临不少问题:各种开展gprs业务的应用软件还有待开发;大量多功能的gprs终端设备也需生产等。
    
    本文基于当前gprs的发展状况,研究如何利用gprs技术进行静态图像传输以及如何通过驱动gprs模块经过gprs无线网连接intemet,实现移动台与公网监控中心问的可靠数据无线通信。其优点在于:(1)无线上网,适用于可移动目标;(2)覆盖面广,适用于偏远及分散目标;(3)传输可靠,传输速率远高于gsm系统。
    
    1 gprs无线通信系统总体结构
    gprs无线通信系统结构图如图1所示。该系统主要由三大部分组成:移动台(ms)(控制机+gprs开发板)、gprs通信网(包括基站控制器bsc、服务支持节点、骨干网以及业务支持节点等)和监控中心部分。
    
    
    移动台通过gprs模块连接到改造后的gsm基站(包括bsc、bts和pcu),然后连接到gprs服务支持节点sgsn,通过sgsn与gprs网关支持节点ggsn通信,ggsn对分组数据进行相应处理,发送到internet上,实现移动台与监控中心的通信。
    
    监控中心主要由网络服务器及显示器组成。移动台的数据信息通过gprs网传至gprs网关。网关通过internet以ip协议将这些信息发至监控中心的网络服务器。监控中心的控制信息亦通过此通信链路下达移动台:来自internet标识有移动台地址的tp包,由ggsn接收,再转发sgsn,继而传送到移动台。
    
    2 图像传输系统的硬件设计
    系统的发送端硬件部分主要是移动台ms部分,包括移动终端(mt)和终端设备(te)。te即控制机,设计采用pc机对mt实行通信控制。mt主要基于gprs/gsm模块,需连接外围电路构成完整的移动终端。移动终端通过接收控制机发送的at指令实现各种无线通信功能。
    
    2.1 gprs无线模块的功能及接口
    gprs模块是整个移动终端的核心,采用wavecom公司的wismo quik q2406b模块。q2406b为gprsl0级产品,与外部电路的接口由一个60引脚的通用连接器提供。q2406b属wismo 2d系列,在机件特质、倒模、软件及硬件接口方面与wismo 2c完全兼容,包含以前型号模块的所有功能。由于嵌入了可选tcp/ip协议栈,直接通过at指令就能接入intemet,省去了常用的tcp/ip处理模块及编程时调用各种api函数的繁琐。q2406b模块的功能接口描述如图2所示。
    
    
    
    (1)电源接口:给模块射频部分供电一般为3.6v,基带部分供电不得低于3.1v。可采用符合波纹系数要求的电源作为输入。同时为两部分供电。
    (2)sim卡接口:提供了符合gsmll.12规范的3vsim卡接口。若要连接5v sim卡(gsm11.11规范),可外接3~5v电平转换器(如ltcl555)实现。
    (3)话音输入输出接口:包括两路话筒输入输出接口。
    (4)rf天线电路接口:有直接和非直接两种天线连接方式。
    (5)i/o接口:包括gpio接口、uart接口、键盘及spi接口。
    
    2.2 电路功能接口实现
    q2406b模块与外围电路连接,移动终端硬件设计框图如图3所示。
    
    
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