摘 要： 剖析了现在车辆监控体系常用的VHF／UHF单信道呼叫网、集群移动通讯网的特色，以及GSM供给的几种事务，然后提出运用GSM的短音讯事务来完成车辆监控体系的计划，规划了体系的结构和组网方法，并指出体系的容量由短音讯服务中心的处理才能和无线信令信道的承载才能决议。
关键词： 全球卫星定位技能（GPS） GSM短音讯事务车辆监控体系
1 车辆监控体系
现代车辆监控体系是一种集全球卫星定位技能（GPS）、地舆信息技能（GIS）和现代通讯技能于一体的高科技体系。它将移动方针的动态方位（经度、纬度）、时刻、情况等信息，实时地经过无线通讯链路传送至监控中心站，然后在具有地舆信息查询功用的电子地图上进行移动方针运动轨道的显现，并对方针的方位、速度、运动方向、车辆情况等用户感兴趣的参数进行监控和查询。为调度办理供给可视化依据，特别合适公安、银行、保安、机场等单位对某些特种车辆的监控和调度办理。
车辆监控体系的拓扑结构如图1所示，各移动车辆的组成与功用完全相同。
移动车辆装备的GPS接纳机用以获取自己当时的方位、时刻等信息，然后经过通讯链路向监控中心站发送情况和方位等信息；在监控中心站，无线接纳机接纳各子站的方位信息，并经过通讯操控器送往电子地图，显现各移动车辆的运转轨道。体系由监控软件完成对各移动车辆的情况监控，并可运用无线通讯对各移动车辆进行调度指挥，这样就完成了对各移动车辆的监控办理。
依据现在我国移动通讯的现状，组成车辆监控体系一般运用现有的具有数据传输功用的通讯体系，以降低成本，或运用不具备数据传输功用的模仿通讯体系，对体系进行必定的改造，开发接口与操控电路，选用音频调制解调器（MODEM），把数据调制在模仿通讯所能够传输的音频带宽内，使之能够用以传输数据。现在GPS车辆监控体系常用的通讯计划首要有：VHF／UHF单信道呼叫网、集群移动通讯网。VHF／UHF单信道呼叫网归于前期的移动通讯方法，用这种通讯网完成的车辆监控体系各移动车台可选用时分多路（TDMA）方法来防止不同车辆之间的彼此搅扰，保证移动车台与监控中心站之间的正常通讯，各移动车台依照事前规定好的时隙向监控中心站发送定位信息，监控中心站能够将调度指令在某一固定的时隙发送给移动台。监控体系的容量由每台车发送信息占用的时刻和发送定位信息的频度来决议，现在一个频率点能够监控约120台车。集群通讯体系（TrunkMobile Radio System)是专用调度通讯体系，是同享频率资源、分管费用、同享信道资源、改进服务的多用途、高效能的无线调度体系。集群移动通讯体系多样化的呼叫方法如群呼、组呼等加强了操控中心对车辆的调度才能。依据集群体系的车辆监控体系也有与单信道呼叫网类似的缺陷。因为集群体系归于专用移动通讯网，因而集群网的掩盖规模一般不大，容量也不行能太大，这就约束了车辆监控的规模，不能满意大规模车辆监控体系的需求；而且因为集群体系一般选用大区制，通讯受多径搅扰以及通讯盲区的问题仍然不能改进，数据通讯质量较差。
若出租轿车办理局树立了这样的车辆监控体系，就能够依据电子地图上动态显现的出租车的方位，精确地指挥、调度，以呼运用户的服务。相同，此体系也十分适用于公安部门110指挥中心、银行押款车等。
2 依据GSM短音讯事务的车辆监控体系规划
GSM（Global System for Mobile communication)体系是现在依据时分多址技能的移动通讯体系中最老练、最完善、运用最广的一种体系。我国现在已建成了掩盖全国的GSM数字蜂窝移动通讯网，是我国大众陆地移动通讯网的首要方法。它供给多种事务，首要有话音事务、短音讯事务、数据事务等，挑选那一种事务传送GPS车辆定位数据对整个体系的功用有很大的联系。
2.1 车辆监控体系通讯组网的GSM事务挑选
GSM的最基本的事务是话音事务，依据曾经在集群电台传输GPS数据的经历，GPS数据经过音频调制解调器转换成3.1kHz音频信号，加到移动台的音频输入来完成数据传输。但因为GSM是数字移动通讯体系，这样既不需求也不行行，首先是GSM本来就具有数据传输才能，供给数据事务；再者，音频调制解调器输出的高端频率一般都在2.0kHz以上，若这样的信号加在GSM移动终端的音频接口上，大于1300Hz的信号将有较大的失真然后导致接纳端音频调制解调器不能够正确解调出音频信号所带着的数据。测验标明，在话音通带上用契合CCITTV.23主张的1200bit／s的调制解调器传输数据，其作业是不能令人满意的。而依据CCITTV.21主张（300bit／s）的话音通带数据，传输功用不会严峻下降，但这样的速率是不能为车辆监控体系用户所承受的。因而，音频调制解调的方法不行用。
第二种挑选是数据事务，GSM供给2400bps、4800bps、9600bps的异步数据传输才能，可用于传输GPS定位数据。但GSM是大众网，其事务的运用需求经过拨号树立衔接，一旦树立衔接即需求计费。现在中国电信GSM的最小计费时刻是1分钟，GPS每次的定位数据不到20字节，选用功率为50％的编码方法也不到40个字节，若按9600bps的速率，传输一次GPS方位数据的时刻大约0.04s。而计费按1分钟计，加上拨号处理时延，用数据事务传输GPS定位数据是极不经济的，若把一段时刻的方位数据存储起来，当调度中心需求时一同发送到中心站则是可行的。能够选用GSM的数据事务作为查询形式时的通讯计划。
第三种是短音讯事务，GSM的短音讯事务分为两种：点对点短音讯事务和短音讯小区播送事务，但现在短音讯小区播送事务还没有敞开。点对点短音讯事务能够使GSM数字移动通讯网的用户能够宣布或接纳长度有限（不超越140个字节）的数字或文字音讯，而且短音讯的收发不影响通话；短音讯事务能够使网络端知道被叫方是否现已收到短音讯，假如传送失利，被叫方没有答复切当音讯，网络一侧会保存所传的音讯，一旦网络发现被叫方能被叫通时，音讯能被重发以保证被叫方能收到。
GSM的短音讯事务运用信令信道传输，是GSM通讯网所特有的，它不必拨号树立衔接，直接把要发的信息加上意图地址发送到短音讯服务中心，由短音讯服务中心再发送给终究的信宿，短音讯每次约束在140个字节以内，这对GPS定位数据来讲足够了。短音讯事务用于GPS车辆监控最大的长处在于其无需树立衔接，服务费用低（以北京电信现在的收费规范，短音讯每月收费15元），这适于把每次定位数据随时发送到监控中心。
综上所述，咱们选用GSM的短音讯事务来完成GPS车辆监控。
2.2 通讯组网计划规划
监控中心站经过GSM通讯网与移动中的车辆进行通话、短音讯传输。接纳短音讯可用GSM用户终端（如手机，车载台），也能够用ISDN方法直接衔接到移动通讯局的短音讯服务中心，这样接纳短音讯更快捷，体系容量能够更大。
用GSM完成主动车辆监控体系中心站的原理框图如图2。
移动站由GSM移动终端（手机或车载台）、GPS接纳机和操控处理单元组成。其框图如图3所示。
操控单元功用包含接纳GPS定位数据、与GSM移动台接口、操控移动台主动拨号和主动收发数据、收发短音讯、显现车辆方位、主动／人工报警、遥操控动轿车等。报警首要用于车辆毛病或特别情况下运用。报警时可陈述车辆编号、情况、方位等信息，监控中心收到报警信息后可遥控该车熄火，致使报警车辆不能脱离出事地点。
GPS接纳机用来接纳GPS卫星发来的信号并解算出定位信息，由操控单元读取、显现、并经过GSM送达监控中心。
移动终端供给话音、短音讯事务，操控单元能够向移动终端发送拨号等操控指令以交流话音、收发短音讯。车上操控单元把接纳到的GPS定位数据经过GSM的短音讯事务发送到中心站。GSM的短音讯可与通话一起进行而互不影响。对一些特别车辆需求实时监控的，能够用GSM的数据通讯事务，GSM供给高达9600bps的数据传输速率，但费用比短音讯要高。本体系选用短音讯事务进行定位数据传送，一起还能够通话。
2.3 功用剖析
移动用户经过GSM网将短音讯输入至SC（短音讯服务中心），由SC经过MSC（移动交流中心）将短音讯发送至指定的移动用户。移动台发送短音讯至SC和SC将短音讯发送至指定移动用户是两个相同的信令进程，仅仅方向相反。其间影响流量的接口首要有两个：MS（移动台）与BSS（基站）之间的接口–Um接口（无线接口）、BSS与MSC之间的接口–A接口。A接口选用7号信令的信号接续操控部分，其物理层衔接选用PCM一次群（2.048Mb／s），而Um接口的信道速率是270.83kb／s，每时隙信道比特率是22.8kb／s。
以上剖析，依据GSM短音讯事务的车辆监控体系的容量首要由短音讯服务中心的处理才能和无线信令信道的承载才能决议。短音讯处理中心的忙时处理才能一般在每秒120条信息以上（以大唐电信的SMC30短音讯中心为例），容量支撑150万用户以上，音讯存储时延小于1s（95％的概率）。
总归，依据已进行的跑车试验，能够得出结论：GSM作为共用陆地移动通讯网，具有其他通讯方法所不行比较的优越性，它通讯规模广、容量大、供给数据事务，短音讯事务经济实惠，是车辆监控体系比较好的一种数据传输方法。但它的调度办理功用比较弱，能够经过监控中心站的办理软件来加强。
