IBH softec   Link S7++   通訊模塊

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圖1GPRS與Internet連接原理圖

GPRS終端通過接口從客戶系統(tǒng)取得數(shù)據(jù)，處理后的GPRS分組數(shù)據(jù)發(fā)送到GSM基站。分組數(shù)據(jù)經(jīng)SGSN封裝后，SGSN通過GPRS骨干網(wǎng)與網(wǎng)關(guān)支持接點GGSN進行通信。GGSN對分組數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)，如Internet或X.25網(wǎng)絡(luò)。

若分組數(shù)據(jù)是發(fā)送到另一個GPRS終端，則數(shù)據(jù)由GPRS骨干網(wǎng)發(fā)送到SGSN，再經(jīng)BSS發(fā)送到GPRS終端。

2 嵌入式GPRS通信系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 GPRS模塊的硬件設(shè)計

嵌入式GPRS無線通信模塊主要由嵌入TCP/IP的單片機（MSC1210Y5）、GPRS模塊、SIM卡座、外部接口和擴展數(shù)據(jù)存儲器等部分組成。圖2是系統(tǒng)的硬件框圖。

圖2GPRS通信系統(tǒng)原理框圖

MSC1210控制GPRS模塊接收和發(fā)送信息，通過標準RS232串口和外部控制器（比如數(shù)據(jù)采集端）進行數(shù)據(jù)通信。用軟件實現(xiàn)中斷，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

2.1.1 單片機模塊

單片機采用美國德州儀器公司最新推出的基于8051內(nèi)核的MSC1210Y5。該芯片具有很強的數(shù)據(jù)處理能力，時鐘頻率為33 MHz，指令運行速度實際上與運行在99 MHz時鐘頻率下的標準8051內(nèi)核相當。32 KB Flash程序存儲器，256 B內(nèi)部RAM和1024 B片上SRAM，2 KB啟動ROM，支持串行和并行的在系統(tǒng)編程。雙數(shù)據(jù)指針DPTR0和DPTR1可加快數(shù)據(jù)塊的移動速度。

其主要實現(xiàn)過程如下：

①通過AT指令初始化GPRS無線模塊，使之附著在GPSR網(wǎng)絡(luò)上，獲得網(wǎng)絡(luò)運營商動態(tài)分配的GPRS終端IP地址，并與目的終端建立連接。

② 通過串口0擴展MAX232標準串口和外部控制器（例如數(shù)據(jù)采集端）連接，外部控制器端接出標準串口，按照約好的協(xié)議可很容易利用本設(shè)計的控制器進行通信。

③ 復(fù)用P1.2和P1.3，也就是串口1分別和GPRS模塊的TXD0和RXD0連接，P1口的其他6個端口分別接到GPRS模塊對應(yīng)的剩余RS232通信口，通過軟件置位完成對MC35的初始化和控制GPRS模塊的收發(fā)數(shù)據(jù)。

2.1.2 擴展數(shù)據(jù)存儲器部分

MSC1210的Flash存儲器可全部作為Flash程序存儲器，也可以全部作為數(shù)據(jù)Flash程序。因為要嵌入實時操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，需要一定的空間，因此將其全部用作程序存儲器，而通過74HC573作為地址鎖存器，擴展6264作為外部數(shù)據(jù)存儲

4G模塊是指硬件加段，軟件支持標準的LTE協(xié)議，軟硬件高度集成模組化的一種產(chǎn)品的統(tǒng)稱。具有通信速度快、網(wǎng)絡(luò)頻譜寬、通信靈活等特點。硬件將射頻、基帶集成在一塊PCB小板上，完成無線接收、發(fā)射、基帶信號處理功能。軟件支持語音撥號、短信收發(fā)、撥號聯(lián)網(wǎng)等功能。4G模塊通過高速聯(lián)網(wǎng)，將所有終端業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及設(shè)備運行狀態(tài)實時傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)中心，通過管理監(jiān)控平臺，實時監(jiān)測終端設(shè)備運行狀態(tài)，并可及時排查設(shè)備故障。在運營成本、運營規(guī)模、服務(wù)時效等多方面大大提升了效率。兼容性好4G模塊支持FDD LTE/TD-LTE兩種LTE制式，還可向下兼容2G/3G,支持LTE-FDD、LET-TDD、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA、GSM等多種頻段。通信數(shù)據(jù)量大4G模塊下行速率最高可以達到 150Mbps,上行速率最高可以達到 50Mbps,為客戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入與無線數(shù)據(jù)連接等功能，適合大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膽?yīng)用，如：遠程視頻監(jiān)控。通信速度快4G模塊較2G/3G模塊有更低的ping值，模塊發(fā)送數(shù)據(jù)包到收到服務(wù)器應(yīng)答的時間更短，適合對響應(yīng)速度要求高的應(yīng)用，如：遠程報警。

、4G模塊工作原理

4G模塊是指硬件加載段，軟件支持標準的LTE協(xié)議，軟硬件高度集成模組化的一種產(chǎn)品的統(tǒng)稱。具有通信速度快、網(wǎng)絡(luò)頻譜寬、通信靈活等特點。硬件將射頻、基帶集成在一塊PCB小板上，完成無線接收、發(fā)射、基帶信號處理功能。軟件支持語音撥號、短信收發(fā)、撥號聯(lián)網(wǎng)等功能。4G模塊通過高速聯(lián)網(wǎng)，將所有終端業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及設(shè)備運行狀態(tài)實時傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)中心，通過管理監(jiān)控平臺，實時監(jiān)測終端設(shè)備運行狀態(tài)，并可及時排查設(shè)備故障。在運營成本、運營規(guī)模、服務(wù)時效等多方面大大提升了效率。

三、4G 模塊的撥號原理是什么?

Q:4G LTE 系統(tǒng)能夠以 150Mbps 的速度下載，比撥號上網(wǎng)快 50 倍，上傳的速度也能達到 50Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。而 4G LTE Advanced 采用載波聚合技術(shù)，下行峰值速度可達 150Mbps。另外，4G 可以在 DSL 和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。 很明顯，4G 有著不可比擬的*性。4G 模塊通過PPPD/RNDIS/ECM 撥號，比如 RNDIS 撥號方式，用戶下發(fā) RNDIS 撥號專用命令，手持終端和網(wǎng)絡(luò)開始進行信令協(xié)商——分配 IP 地址等。協(xié)商完成后提示撥號成功

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