GPRS概述与GPRS模块SIM300

GPRS概述与GPRS模块SIM300 第三章 GPRS概述与GPRS模块SIM300 3.1 GPRS概述 GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行 部分改造来实现分组交换。GPRS是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术， 可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）方式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理 论上较为便宜。所谓的封包（Packet）就是将Date封装成许多独立的封包，再将这些 封包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，采用包交换的好处是只有在有资料需 要传送时才会占用频宽。在GSM phase 2的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 里，GPRS可以提供四种不同的编码方式， 这些编码方式也分别提供不同的错误保护能力。利用四种不同的编码方式每个时槽可提 供的传输速率为CS-1（9.05K）、CS-2（13.4K）、CS-3（15.6K）及CS-4（21.4K），其中CS-1的保护最为严密，CS-4则是完全未加以任何保护。每个用户最多可同时使用八个 时槽，所以GPRS号称最高传输速率为171.2K，是GSM网络的传输速率的十余倍。此外 由于建立新的连接几乎无需任何时间(即无需为每次数据的访问建立呼叫连接)，因而用户随时都可与网络保持联系，即永远在线。 GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。在现有的GSM网络中需要增加一些节点， 如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，网关GPRS支持节点）和SGSN（Serving GSN，服务GPRS支持节点）。 GPRS网络参考模型如图3-1所示。GSN是GPRS网络中最重要的网络节点。GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN可以是一种类似于路由器的独立又备，也可以与GSM中的MSC集成在一起。 SMS-GMSC SM-SC SMS-IWMSC E C Gd MSC/VLR HLR D Gs A Gr Gc Gb Gi TE PDN TE MT BSS SGSN GGSN Gn R Um Gf EIR Gn GGSN SGSN 其他PLMN 图3-1 GPRS网络模型 GSN有两种类型：一种为SGSN（Serving GSN，服务GSN），另一种为GGSN（GatewayGSN，网关GSN），SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网 络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。 Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信协议有5层，自下而上依次为物理层、 MAC Mdium AccessControl）层、LLC（Logical Link Control）层、SNDC（Subnetwork DependantConvergence）层和网络层。 GPRS隧道协议（GTP,GPRS Tunneling Protocol）用来在GPRS支持节点（GSN）（GSN是GGSN和SGSN的统称）之间传送数据。它在骨干网中通过隧道的方式来传输PDU。所谓隧道，是在GSN之间建立的一条路由，使得所有源GSN和目的GSN的分组都通过该路由进行传输。 GTP的下层是基于TCP/IP协议簇的标准IP骨干网。 在SGSN和MS之间，依赖子网的汇聚协议（SNDCP,Subnetwork Dependent Convergence Protocol）将网络层的协议映射到下面的逻辑链路控制（LCC）层，提供网络层业务的复接、加密、分段、压缩等功能。 Um Gb Gn 网络层 网络层 SNDCP SNDCP GTP GTP LLC LLC桥接 LLC TCP/UDP TCP/UDP RLC RLC BSSGP BSSGP IP IP 帧中继 MAC MAC 帧中继 L2 L2 物理层 PLL PLL 物理层 物理层 物理层 RFL RFL 移动台 基站子系统 SGSN GGSN 物理层分为物理链路子层（PLL）和物理射频子层（RFL） 图3-2 GPRS协议模型 逻辑链路控制（LLC，Logical Link Control）层在移动台和SGSN之间向上层提供可靠、保密的逻辑链路，它独立于下层而存在。LLC层有两种转发模式：确认模式和非 确认模式。LLC协议的功能是基于LAPD(链路介入步骤-D)协议的。 RLC/MAC层通过GPRS无线接口物理层提供服务信息传输服务，它定义了多个用户共 享信道的步骤。RLC负责数据的传输，采用选择式ARQ协议来纠正传输错误。MAC层基于时隙ALOHA协议，控制移动台的接入请求，进行冲突分解，仲裁来自不同移动台的业 务请求和进行信道资源分配。 物理链路子层（PLL）负责纠正、交织、帧的定界和检测物理层的拥塞等；物理射 频子层（RFL）完成对调制解调、物理信道结构和传输速率的确定、收发信机的工作频 率和特定等。 LLC在BSS处分为两段，BSS的功能称为LLC桥接（LLC Relay）。在BSS和SGSN之间，BSS GPRS协议（BSSGP）负责传输路由和QoS相关信息，BSSGP工作在帧中继（Frame Relay）的协议之上。 3.2 SIM300模块 SIM300是SIMCOM公司推出的GSM/GPRS双频模块，主要为语音传输、短消息和数据 业务提供无线接口。SIM300集成了完整的射频电路和GSM的基带处理器，适合于开发一 些 GSM/GPRS 的无线应用产品。SIM300 模块为用户提供了功能完备的系统接口。60Pin 系统连接器是 SIM300 模块与应用系统的连接接口，主要提供外部电源、RS-232 串口、SIM 卡接口和音频接口。SIM300模块使用锂电池、镍氢电池或者其他外部直流电源供电， 电源电压范围为：3.3V~4.6V，电源应该具有至少 2A 的峰值电流输出能力。开发平台 上需要单独的 5V2A 的直流电源供电，经过芯片 MIC29302 稳压后得到 4.2V 电压供给GPRS 模块使用。 SIM300提供标准的RS-232串行接口，用户可以通过串行口使用AT命令完成对模块 的操作。串行口支持以下通信速率：300，1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200（起始默认）当模块上电启动并报出RDY后，用户才可以和模块进行通 信，用户可以首先使用模块默认速率115200与模块通信。开发平台上采用MAX3232芯片完成 GPRS 模块的 TTL电平到RS232 电平的转换，以能ARM开发平台的RS232串口连接。对GPRS模块的操作由AT命令（AT Command）来完成。AT命令集是调制解调器通 信接口的工业标准，AT命令是调制解调器可以识别并执行的命令，使用它可以配置调制 解调器，配合通信软件与远端系统通信，发起或应答一个呼叫。 SIM300模块部分AT指令： ATDxxxxx; 拨打电话号码 xxxxx ATA 接听电话 ATH 拒接电话或挂断电话 AT+CMGR= 读取记录号为index的短消息 AT+CMGS=xxxxxxxx‘CR’Text‘CTRL+Z’发送内容为“Text”的短消息到xxxxxxxx AT+CGDCONT=1,"IP","CMWAP" 设置接入方式为CMWAP ATD*99***1# 拨GGSN的号码