Автоматизация процесса настройки антенно-фидерных систем GSM-терминалов

Очень часто возникает ситуация, когда некоторые объекты телеметрии находятся в труднодоступных местах и передача данных с этого места с помощью

Автоматизация процесса настройки антенно-фидерных систем GSM-терминалов

Дипломная работа

Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету

Компьютеры, программирование

Сдать работу со 100% гаранией

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

Анализ состояния вопроса

Принципы построения и возможности сети GSM

.1 Функциональная архитектура сети GSM

.2 Архитектура GSM

.2.1 Сетевые компоненты BTS и BSC

.2.2 Сетевой компонент TRAU

.2.3 Сетевой компонент MSC

.2.4 Сетевые компоненты HLR и VLR

.2.5 Сетевые компоненты AC и EIR

.2.6 Сетевые компоненты OMS

.3 Радио частотные каналы (RFC) в GSM и DCS

.4 Принцип обновления информации о местоположении

.5 Принцип входящего мобильного вызова

Анализ программного обеспечения (ПО) GSM- терминалов на российском рынке

.1 Программное обеспечение спутниковой навигации и электронной картографии на примере программы MONITOR

.2 Программа GSM monitor Advanced

.3 Предметная область и задачи разрабатываемой программы

Аппаратное обеспечение программного комплекса настройки АФС GSM- терминала

.1 Модем Wavecom

.2 Последовательный интерфейс RS232

.3 Антенна A1D 800

4.4 Усилитель ART-900/1800

.5 Ноутбук Dell Inspiron 1501

5 Разработка алгоритма работы программы

Разработка ПО для настройки АФС GSM- терминалов

.1 Обоснование и выбор языка программирования

.2 Описание АТ команд для работы с GSM/GPRS модулями

.3 Разработка интерфейса программы

.4 Реализация работы программы

Безопасность и экологичность проекта

Экономическое обоснование проекта

Заключение

Список использованных источников

Приложение А-Листинг работы программы

 

ВВЕДЕНИЕ

 

На протяжении всего существования систем телеметрии наблюдались сложности с каналами передачи информации к центру обработки. В системах, находящихся на одном предприятии, использовались проводные и радиоканалы. И те и другие решения никогда не были дешевыми. В последнее время ситуация во многом изменилась благодаря тому, что широкое распространение получили беспроводные технологии, прежде всего радиосвязь стандарта GSM, обеспечивающие возможность использовать любую доступную среду для передачи данных.

Сейчас в связи с повышением значимости инфокоммуникационных технологий системы телеметрии все больше внедряются в различные области человеческой жизнедеятельности. Постоянный рост стоимости газа и необходимость жесткого контроля его потребления вынуждают региональные компании по реализации газа строить системы мониторинга и создавать программное обеспечение, которые бы обеспечивали контроль и работоспособность над режимами системы.

Главной особенностью мониторинга с помощью стандарта GSM является оптимальность в выборе оборудования и программного обеспечения: именно программное обеспечение высокого уровня превращает набор комплектующих от разных производителей в некую систему, отличающую ее от всех остальных. В современном производстве чаще всего используются системы, состоящие из двух уровней: первый - телеметрический комплекс на объекте, который собирает информацию, второй который передает ее для обработки данных.

Таким образом, задачей дипломного проекта является выбор оптимального оборудования и разработка программного обеспечение (ПО) для настройки антенно-фидерных систем (АФС) GSM - терминалов высокого уровня оперативности и низкой стоимости разработанного продукта, с возможностью его дальнейшего усовершенствования.

1 Анализ состояния вопроса

 

Очень часто возникает ситуация, когда некоторые объекты телеметрии находятся в труднодоступных местах и передача данных с этого места с помощью GSM связи становится невозможной, но, несмотря на это, необходимо контролировать некоторые технологические параметры. Для этого надо всеми любыми способами достичь устойчивой передачи данных по каналу GSM сетей. Исходя из выше сказанного возникла необходимость в разработке программного комплекса настройки антенно- фидерных систем (АФС) GSM- терминала, предназначенного для интеграции данных путем автоматического кодирования и передачи наборов данных, файлов, посредством модема, т.к. большинство существующих систем с использованием GSM сетей для передачи данных работают в режиме модемного соединения двух узлов, с передачей данных в режиме DCS. Режим DCS является надежным способом передачи данных. Получение информации о состоянии мониторируемых объектов осуществляется за счет использования GSM-терминалов. Терминалы устанавливаются на объекте и собирают информацию с датчиков «сухих» контактов, датчиков температуры, давления, газа и т.д.

Применение GSM сетей в распределенных системах в общем случае предполагает наличие центрального узла сбора информации. Диспетчерский пункт имеет постоянный IP адрес и работает с удаленными узлами по протоколу TCP/IP .

Диспетчером может быть компьютер с программным обеспечением (SCADA) или специальный GSM терминал. Удаленный узел - GSM терминал для подключения к аппаратуре самостоятельно подключается, устанавливает соединение с диспетчерским пунктом по TCP/IP и регистрируется на нем. При необходимости опроса удаленной аппаратуры диспетчер устанавливает соединение с GSM терминалом по TCP/IP и осуществляет обмен данными с устройством.

Разрабатываемое программное обеспечение предназначено для проведения измерений параметров сети связи стандарта GSM 900/ DCS 1800, в соответствии с требованиями РД 45.301-2002 «Средства измерений электросвязи сетей подвижной связи стандарта GSM900/1800» Министерства связи и информатики России, с использованием GSM-терминалов. И отображения на дисплее персонального компьютера результатов этих измерений.

Разрабатываемое ПО работает в среде ОС: Windows 95, 98, 2000, XP, Vista. Программа поддерживает интерфейс связи с GSM-терминалом - последовательный интерфейс RS-232.

 

2 Принципы построения и возможности сети GSM

 

.1 Функциональная архитектура сети GSM

 

Область, накрываемая сетью GSM, разбита на соты шестиугольной формы. Диаметр каждой шестиугольной ячейки может быть разным - от 400 м до 50 км. Функции и интерфейсы элементов сети GSM описаны в рекомендациях ETSI. Система состоит из трех составных частей:

¾подвижная станция;

Помимо терминала MS содержит пластиковую карточку, которую называют модулем идентификации абонента SIM (Subscriber Identity Module). При вставке SIM-карты в другой терминал GSM абонент продолжает получать полный комплекс услуг. Каждый терминал имеет уникальный международный идентификатор мобильного оборудования, SIM-карта содержит международный идентификатор мобильного абонента, секретный ключ для аутентификации, и другую информацию. Эти идентификаторы не зависят друг от друга, а SIM-карта защищена от несанкционированного использования паролем либо персональным кодом.

¾подсистема базовых станций;

BSS складывается из трех частей: из базовой приемопередающей станции BTS (Base Transceiver Station), контроллера базовой станции BSC (Base Station Controller) и TRAU (блок транскодирования и адаптации скоростей). Интерфейс между BSC и BTS называется Abis-интерфейс, позволяет оперировать компонентами, созданными различными производителями. Радиопокрытие BSS делится на территории - их принято называть - "соты", каждая покрывается одной BTS. BTS управляет протоколами радиоканалов с MS. На крупной густонаселенной территории может располагаться много BTS, и поэтому к ним предъявляются очень строгие требования (четкость границ, надежность, переносимость и малая стоимость). BSC управляет радиоресурсами одного или нескольких BTS, контролирует предоставление радиоканала, регулировку частоты, управление перемещаемыми из ячейки в ячейку вызовами (хендоверами) и является связующим звеном между подвижной станцией и MSC.

¾сетевая подсистема;

Как уже было отмечено, основной компонент сетевой подсистемы - центр MSC. Он управляет подвижным абонентом: регистрирует, идентифицирует, обновляет информацию о местонахождении, осуществляет хендоверы, маршрутизирует вызовы при роуминге абонентов, а также обеспечивает соединение с фиксированными сетями.

 

2.2 Архитектура GSM

 

.2.1 Сетевые компоненты BTS и BSC

Базовая приемопередающая станция (BTS, base transceiver station) представляет собой интерфейс между мобильной станцией и сетью (Um). Обычно BTS размещается в центре ячейки. Абсолютный размер ячейки определяется мощностью передатчика (передатчиков) BTS. Обычно базовая станция имеет от одного до шестнадцати приемопередатчиков, каждый из которых работает на отдельном радиоканале. BTS питает радио каналы и посылает параметры, описывающие ячейки, такие как скорость передачи, название ячейки и т.д.

Контроллер базовых станций (BSC, base station controller) контролирует на самом деле несколько базовых станций, число которых зависит от модели и производителя, и может изменяться от нескольких десятков до нескольких сотен. Главные задачи BSC - распределение частот, управление BTS и функции обмена. Аппаратура BSC может размещаться там же, где и BTS, в отдельном помещении, либо в центре коммутации мобильной сети (MSC). BTS и BSC вместе образуют функциональную единицу, которую иногда называют подсистемой базовых станций (BSS).

Итак контроллер базовой станции (BSC) отвечает за "интеллектуальные" функции в системе базовой станции (BSS).

 

2.2.2 Сетевой компонент TRAU

TRAU (блок транскодирования и адаптации скоростей) адаптирует 64 кбит/с (речь, данные) из MSC к сравнительно низкой скорости передачи радио интерфейса (22,8 кбит/с).

Он состоит из двух функциональных блоков:

- транскодера (TC) для компрессии речи;

- адаптера скоростей (RA) для адаптации скорости данных.

TRAU инт

Похожие работы

1 2 >