号称2.5G的GPRS通讯技术是什么鬼?从地铁智能灯箱检测板方案说起

发布时间:2016-11-15 阅读量:2133 来源: 我爱方案网 作者: cywen

GPRS是什么意思?GPRS通常被认为是GSM的延续。手机上网的不甚理想,造就了GPRS的诞生。那究竟GPRS是什么意思呢?
  
简单来说,GPRS即通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,缩写:GPRS)是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。

GPRS经常被描述成“2.5G”,也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道,提供中速的数据传递。

现在4G网络已经通行,2.5G对移动电话来说,已经是明日黄花,但是除了移动电话,GPRS技术还有别的用途。下面我们从地铁智能灯箱检测板方案说起。

地铁智能灯箱检测板方案




核心芯片型号:STMF103RCT6、SIM800C

方案功能:



1、可检测灯箱的温湿度,当高于阈值时,通过GPRS及时向服务器上传报警信息;
2、可检测灯箱的门磁开关,当门处于开启状态时,通过GPRS及时向服务器上传报警信息;
3、可检测灯箱的陀螺仪状态,当发生倾斜时,通过GPRS及时向服务器上传报警信息;
4、可检测灯箱的功率,当高于阈值时,通过GPRS及时向服务器上传报警信息;
5、可检测灯箱的振幅,当高于阈值时,通过GPRS及时向服务器上传报警信息;
6、可进行OTA升级。

应用场合:广州地铁

方案优势:可实时监测灯箱的实时状态,当发生异常时及时上报,保证地铁运营安全;通过服务系统的移动客户端,支持地铁广告维护人员的灯箱广告更新、维护和检查-----正确、高效;可进行远程在线固件升级。

在以上方案应用中,GPRS技术主要是实现报警提示的通讯服务,当4G已经成为主流的时候,这个号称2.5G的技术还在物联网通讯界占有一席之地,这跟它的技术原理和相对低廉的使用成本是分不开的。


GPRS原理



  
GPRS 区别于旧的电路交换(or CSD)连接,连接在Release 97之前(GSM电话功能还没怎么开发)就已经包含进GSM标准中。在旧有系统中一个数据连接要创建并保持一个电路连接,在整个连接过程中这条电路被独占直到连接被拆除。
  
GPRS 基于分组交换,也就是说多个用户可以共享一个相同的传输信道,每个用户只有在传输数据的时候才会占用信道。这就意味着所有的可用带宽可以立即分配给当前发 送数据的用户,这样更多的间隙发送或者接受数据的用户可以共享带宽。WEB浏览,收发电子邮件和即时消息都是共享带宽的间歇传输数据的服务。
  
通常GPRS数据的计费是不是按照电路交换方式的秒,而是千字节KB。电路交换方式下,即使网络上没有数据传输,其他用户也不能使用空闲的信道。
  
GPRS最初支持(理论上)互联网协议IP,点到点协议PPP和X.25连接。后者典型的应用是无线付费终端,尽管它已经作为标准需求被去除。X.25依然可以通过PPP甚至是IP得到支持, 但是这样做既不需要重新封装也不用集成什么到终端里。
  
GPRS的移动终端
  
GPRS的移动终端(Mobile Station,MS) 分为三类。
  A类终端:MS可以同时传送GSM语音与传送GPRS数据。
  B类终端:MS可以同时以GSM和GPRS方式在网络登记。MS可以自动转换使用GPRS服务或是GSM服务,但不能同时传送语音与传送数据。所以当MS在传送资料的时,若收到来电呼叫,会暂停传送资料,接听电话后在继续传送数据。
  C类终端:功能是只能传送GPRS数据。此类终端例如用于笔记本电脑的PCMCIA GPRS上网卡。
  
GPRS服务
  
GPRS提升GSM的数据服务性能:
  1、短信服务 (SMS): 发送SMS。
  2、多播 (P2MP)服务 : 一点到多点的组播和多方通话。
  3、点到点 (P2P) 服务: 连接 (IP protocols)IP网络 and X.25网络。
  4、多媒体短信(MMS): 发送携带语音和图像信息的短消息。
  5、邮件服务通过POP3或者IMAP协议检查阅读发送电子邮件
  6、匿名服务: 匿名访问预定服务
  7、未来功能: 灵活加入新的功能,例如更大容量,更多用户,新的资源和无线网络。
8、因特网服务提供商服务: 提供互联网内容服务。

技术优势

(1)相对低廉的连接费用

资源利用率高在GSM网络中,GPRS首先引入了分组交换的传输模式,使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化,这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说,在整个连接期内,用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。在会话期间,许多应用往往有不少的空闲时段,如上Internet浏览、收发E-mail等等。对于分组交换模式,用户只有在发送或接收数据期间才占用资源,这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道,从而提高了资源的利用率。GPRS用户的计费以通信的数据量为主要依据,体现了“得到多少、支付多少”的原则。实际上,GPRS用户的连接时间可能长达数小时,却只需支付相对低廉的连接费用。

(2)传输速率高

GPRS可提供高达115kbps的传输速率(最高值为171.2kbps,不包括FEC)。这意味着在数年内,通过便携式电脑,GPRS用户能和ISDN用户一样快速地上网浏览,同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为可能。

(3)接入时间短分组交换接入时间缩短为少于1GPRS是一种新的GSM数据业务,它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。

数据速率最高可达164kb/8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用,也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下,可以把一些信道定义为GPRS专用信道。要实现GPRS网络,需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议。GPRS网络引入GSN(GPRS Surporting Node)节点。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS/GSM双模移动台。

GPRS技术也不仅仅全是优点,缺点也很明显:GPRS会发生包丢失现象;实际速率比理论值低;终端不支持无线终止功能;调制方式不是最优,这些技术缺陷限制应用的场景。这也是大众对GPRS技术比较陌生的原因。

地铁智能灯箱检测板方案作为地铁展示项目的一部分,本身不需要极高速率的信息传输,功能要求比较简单,这一类型的方案运用GPRS技术,属于扬长避短的发挥。

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