基於CDMA網絡的移動數據通信系統

論文類別:工學論文 > 通信學論文
論文標簽:通信系統論文 數據通信論文
論文作者: 姜海 陳燕譽
上傳時間:2006/3/2 17:06:00

摘要:以移動數據通信業務的高速發展和聯通CDMA20001X網絡建成為契機,本文提出了一種"基於CDMA网絡的移動數據通信系統"。该系統以中國聯通公司CDMA20001X公用移動網絡平臺為基礎,能廣泛地应用於各種領域,可以為多種實際應用提供高帶寬、低收費的數據通道,實現數據信息的透明傳輸。
關鍵詞:CDMA 移動通信系統

1 引言

目前,世界上關於移動數據通信系統的研究和開發工作正在如火如荼地進行。全球移动數據通信網絡運營商已超过50家,各發達國家和各大電信運營商、制造商都開始致力於移動數據通信業務的發展。未來移動數據通信業務將呈現多樣化發展的特點。在第二代GSM和CDMA網絡向第三代網絡演進的過程中,目前研發与應用主要集中在使用無線信道進行高速數據傳輸上,最引人註目的就是數據技術的引入和發展。如GSM網絡通過采用GPRS技術,數據最高速率可达115kbps,CDMA網絡演進到CDMA20001X階段时數據速率可達144kbps,而馬上開始商用的第三代移動通信系統IMT-2000,最高速率可達2Mbps,預計以後可達10~20Mbps,歐洲正在研发155Mbps的未來移動通信系統。2002年12月9日,由中國大唐公司自主研發的符合TD-SCDMA标準的第三代移動通信設備和終端一次性通過了第二階段52項指標的測試(以数據業務為主)。2003年1月9日,中國聯通的CDMA20001X網絡在上海測試完畢,現已在多個大中城市正式對用户開通。

當前,雖然通用的CDMA移動數據通信系統、設備和終端的研究和開發很多,但針對配電自動化、交通監控与信息發布、銀行卡服務、工业數據采集、環境檢測等具体應用、獨立研發的基於CDMA公用移動通信網絡的移動數據通信系統還不多见。

以移動數據通信業務的高速發展和联通CDMA20001X網絡建成为契機,在廣泛了解國内外移動數據通信研發和應用現狀、深入研究相關數據通信技術的基礎上,本文提出了一種"基於CDMA網絡的移運數據通信系統"。

2 系統特點

(1) 成本低廉、尤其在通信網絡的規模比較大时更為明顯:

首先是建設投資小,網絡建設中省去了大量的組網投資;其次是維护、運行費用低,網絡運行过程中只需承擔少量的終端维護費用;雖然需要支付一些數據通信使用費,但就目前的資費水平和網絡規模估算,單就運行和維護費用一項的節省就足以對其進行補償。

(2) 網絡組建的靈活性和方便性:

由於網絡的基礎設施已經十分完善,通信系統的組建只需要考慮中心站和外圍布點的問題。在外圍布點時可以充分地享受無線網絡帶來的地点選擇上的自由性和移動通信網絡的較全面的覆蓋範圍。在大部分地區,基本上可以不考慮布點的限制,甚至支持可移动的站點。對於復雜、易变,站點位置經常性變化的網絡(城市改造、用戶變更等),無線網絡布點不受限制這一点更表現出它的優越性。

(3) 地域範圍和網絡密度的适應性:

目前,CDMA移動網的基站在城市中的密度大,而在鄉村中則相對較小,正好滿足在城市通信終端數量大、密度高而在鄉村數量少、密度小的要求。因此,基於CDMA網絡的移動數據通信系统在地域範圍和網絡密度方面沒有問題。

(4) 數據業務適應性:

目前的CDMA移動網絡能支持多種豐富多彩的數據通信業務,因此基于CDMA網絡的移動數据通信系統完全能滿足各種数據應用對通信的要求。

(5) 系統安全性高:

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3 系統構成

(1) 用戶數據設備、數據采集設備或數據集中設備(如銀行ATM/CDM機、POS機,電力系統中的

TTU、FTU、多功能電能表等)。

(2) 无線數據傳輸終端(WDT)。

(3) CDMA網络。

(4) 前置機(FE)。

(5) 前置機的數據中繼設備或中繼網絡,包括移動專線、有線中繼器或Internet等。

(6) 終端管理系統。

(7) 用戶數據中心的數據處理系統。

(8) 數據庫服務器。

整個系統依托於中國联通的CDMA網絡公用移动通信網絡。

圖1 基於CDMA網络的移動數據通信系統體系結構

基於CDMA網絡的移動數據通信系统主要采用如圖1所示一對多的樹型體系結構,即一臺前置機負責转集和轉存分布在一定区域範圍內的多臺無線數據傳輸終端傳送的來自具體應用數據設備或数據采集設備的數據,所有前置機和終端都由一個終端管理系統負責管理,所有終端和前置機收集來的數據都傳送到數据中心由同一個數據處理系統進行處理。

5 系統工作模式

基於CDMA網絡的移动數據通信系統支持兩種模式的數據傳輸過程:轮詢方式和主動上報方式。輪詢方式的可控性較強,用於實時性要求不高的應用。在輪詢方式下,用户數據中心的數據處理系统發出數據收集指令,前置机接收並解析數據收集指令,然後通過查找對應的無線數據传輸終端的Socket,並將數據收集指令轉發給相应的終端。終端完成數據收集并將數據通過移動網絡發送給前置機,然後由前置機將數據轉發給中心數据處理系統。終端管理信息的收集過程與數據傳输過程類似。主動上報方式則主要用于滿足用戶數據信息和終端管理信息傳輸的實時性要求。在主動上報方式下,數據由終端定時或以事件驅动方式收集數據並將數據通過移動網絡發送給前置机,然後由前置機將數據轉發給数據處理系統。終端管理信息的收集過程與數據傳輸過程也類似。

6 系統各部分的功能與特性

(1) 無線數據傳輸終端(WDT):

①基本功能:主動上行呼叫點到点透明數據傳輸、被動接受呼叫點到點透明數據傳輸、支持参數配置模式和數據传輸模式選擇、主動上行短消息數據、短消息廣播數據、電路交換數據(GSM)、分組包交换數據、無線IP網络數據、一直在線、故障自動重啟。②擴展功能:前置機开放端口自動搜索、自檢與告警輸出、遠程軟件升級與維护、配置鍵盤和LCD顯示器方便用戶交互。

(2) 前置機(FE):

①基本功能:解析中心站數據收集指令以收集所轄區域內的無線終端传送來的數據、分析终端管理系統發送來的終端信息收集指令或終端配置指令、通知終端完成信息的收集或參數配置、接收與終端管理系統相關的终端信息、控制前置機與終端之間、前置機與中心站之間的通信過程、負責將用戶數據发送至中心站進行處理、將終端信息發送給終端管理系統以实現相關的終端管理功能。

②擴展功能:

主備用前置機自动切換、終端管理系統功能支持。

(3) 终端管理系統(TM)的基本功能:

終端配置管理、終端性能檢测與分析、終端故障管理、 免費論文下載中心 http://www.hi138.com

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