論GSM短消息傳輸時延及其對GPS定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?/h1>
2013-12-31 00:00:00李寶成
中國新通信 2013年22期
【摘要】 GSM系統(tǒng)的短消息業(yè)務具有便捷、價格低等優(yōu)勢特征吸引了大量的用戶，其是GSM網(wǎng)絡中一種基本業(yè)務，目前已受到了多數(shù)系統(tǒng)運營商及開發(fā)商的認可與歡迎?，F(xiàn)階段，有不少網(wǎng)絡公司主要憑借短消息業(yè)務而穩(wěn)定發(fā)展。在短消息業(yè)務的快速前行下，其被廣泛的應用于移動終端中，其中最具有代表性的就是車載監(jiān)控系統(tǒng)。本文首先對GSM短消息的傳輸時延進行了分析，其次，論述了時延對GPS定位數(shù)據(jù)傳輸造成的影響。
【關鍵詞】 GSM 短消息 GPS 影響
GPS是在全球范圍內實時進行定位、導航的系統(tǒng)，還可稱之為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，具有全球全天候定位、定位精度高、觀測時間短、儀器操作簡便、提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標等優(yōu)勢特征。目前，全球定位系統(tǒng)已得到了廣泛的應用，比如在航空、環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)、土木工程等各個領域中均全面普及。GSM短消息通過自身具有的高效性與價格合理性，對自身不足之處進行了有效的克服，已經(jīng)是GPS數(shù)據(jù)傳輸中不可少的一個重要載體。
一、GSM短消息的傳輸時延
1.1 采用定性方式分析短消息傳輸時延
所有的網(wǎng)絡都會有一定的時延性，在短消息基礎上，通過GSM開展無線數(shù)傳工作難免會發(fā)生此種問題。比如，MS與MS間進行短消息的發(fā)送與接收時，發(fā)送方對短消息發(fā)送過程中，必須先根據(jù)規(guī)定的協(xié)議結構從上到下封裝好用戶數(shù)據(jù)，之后再經(jīng)信令與信道傳輸?shù)組SC上，利用PLMN路由發(fā)送給SC，以實現(xiàn)短信發(fā)送。發(fā)送短消息主要在SC上進行解封裝，然后，再進行一番封裝，變?yōu)闊o接收短信。無線接收短信利用PLMN路由傳輸給MSC上，最后傳到信息接收者的MS上，短消息在MS上解封裝提交到用戶手中，以實現(xiàn)短信手機終止業(yè)務。在該流程中，無論是哪一環(huán)節(jié)哪一部位都必須處理時間，一條短消息的發(fā)送與接收時間間距就是本文所說的傳輸時延。
短消息業(yè)務主要是利用GSM網(wǎng)絡中的信令與信道而發(fā)送的，所以，就算實際中MS是在一種通話的狀態(tài)下，完全可以同時對短消息進行收發(fā)。如果MS保持在正常的狀態(tài)下，那么，短消息的發(fā)送與接收可采用獨立專用控制信道，在用戶處于繁忙狀態(tài)時采用慢速隨路控制信道，相較于獨立專用控制信道，慢速隨路控制信道會用較多的時間發(fā)送成功或者接收成功短消息。如果發(fā)生了GSM網(wǎng)絡或者SC由于網(wǎng)絡中充塞著包的情況，那么，將會帶來極長延遲問題。
1.2 短消息傳輸時延分析
時間段的不同，給SM傳輸時延帶來的影響；以繁忙時9：00、16：00的時間段及空閑時12：00、22：00時間段為例，通過每五秒的時間間距不斷的進行短消息的發(fā)送，關于短消息數(shù)據(jù)方面僅存在6個字節(jié)的時間值。在繁忙時間段測試時通常會發(fā)生一些不合理的情況，即剛開始測試階段，顯示出的傳輸時延為4秒到8秒（屬于正常狀態(tài)），而當在SM的發(fā)送數(shù)量達到50多條后，整個后續(xù)的SM傳輸時延極高，達到了10分鐘或以上。如果延長短消息發(fā)送時間間距到10秒、30秒后，此異常情況將消除。傳輸?shù)臅r延太長是極為不合理的，在進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程中，應將其全面排除。此外，發(fā)送時間間距的不同給SM傳輸時延帶來的影響；以9：00時間段為主，通過5秒、10秒、30秒的時間間距不斷發(fā)送SM，在SM中只有部分數(shù)據(jù)存在6個字節(jié)的時間值。
二、時延對GPS定位數(shù)據(jù)傳輸造成的影響
2.1 限制了移動終端速度
在速率較快運行下的移動體，傳輸時延達到5秒就處于異常狀態(tài)。比如，速率達到180公里的移動體，5秒鐘就能夠向前運行250米，所以，如果定位數(shù)據(jù)由移動終端而進入到控制中心時，已經(jīng)存在250的誤差（不包含GPS本身存在的誤差），如此一來，就必須摒棄掉一次傳送的數(shù)據(jù)量。
2.2 限制了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小
5秒的時延對于運行速率快的移動體有很大的影響，這點前面已經(jīng)提到，針對這種情況，應對一次傳送的數(shù)據(jù)量大小進行認真分析考慮。這主要是因為5秒時延是由發(fā)送140字節(jié)的短消息數(shù)據(jù)過程中而產(chǎn)生的，若將一次傳送的數(shù)據(jù)量縮小到70字節(jié)，那么，以理論的角度為出發(fā)點對傳輸時延進行計算，最后得出1.9秒。對數(shù)據(jù)量的適當縮小，會使得傳輸時延進一步降低。
上述的分析主要是基于移動終端周期性，把數(shù)據(jù)傳回到控制中心中，所以，僅對單項時延這方面加以了考慮，將數(shù)據(jù)的接收方確認環(huán)節(jié)摒棄，這是因為就算某條數(shù)據(jù)的接收方未收到所發(fā)送的數(shù)據(jù)，也不會對總體應用造成任何的干擾。不過，在單點一次定位方面，有著很高的標準要求，所以，不應將接收方確認環(huán)節(jié)摒棄，應加強雙向時延的研究。此時不具備較高的實時性要求，移動終端的行駛速度也不會過于嚴謹?shù)南拗苽鬏敂?shù)據(jù)量的大小。
三、結論
綜上所述可知，如果當前所處的定位環(huán)境具有較高的速率，那么，就必須高度重視GSM短消息傳輸過程中出現(xiàn)的時延問題，采取措施有效處理。不過，要想將時延問題徹底的解決掉還具有一定的困難性，所以，應結合實踐應用情況對實時性提出的各種要求和需要傳送的數(shù)據(jù)量的大小，在各速率的移動終端上，明確一條短消息中具體應進行多少數(shù)據(jù)量的傳送。倘若由于速率太快而導致實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量難以傳送什么信息時，這時要適當?shù)倪x擇另外的數(shù)據(jù)傳送途徑進行。
參 考 文 獻
[1] 劉之光，王星. 一種GSM接收機設計與實現(xiàn)[J]. 硅谷，2011年12期
[2] 馬哲輝. 淺談GPS系統(tǒng)在單頻網(wǎng)中的應用[J]. 黑龍江科技信息，2011年16期
[3] 馬博. GSM-R面臨巨大發(fā)展機遇 核心技術仍需突破[N]. 中國電子報，2009年
[4] 劉小波. GPS接收機的優(yōu)化設計[D]. 電子科技大學，2010年
[5] 鄧瀟. 基于差分GPS相對定位的方法探究[J]. 價值工程，2011年20期
【摘要】 GSM系統(tǒng)的短消息業(yè)務具有便捷、價格低等優(yōu)勢特征吸引了大量的用戶，其是GSM網(wǎng)絡中一種基本業(yè)務，目前已受到了多數(shù)系統(tǒng)運營商及開發(fā)商的認可與歡迎?，F(xiàn)階段，有不少網(wǎng)絡公司主要憑借短消息業(yè)務而穩(wěn)定發(fā)展。在短消息業(yè)務的快速前行下，其被廣泛的應用于移動終端中，其中最具有代表性的就是車載監(jiān)控系統(tǒng)。本文首先對GSM短消息的傳輸時延進行了分析，其次，論述了時延對GPS定位數(shù)據(jù)傳輸造成的影響。
【關鍵詞】 GSM 短消息 GPS 影響
GPS是在全球范圍內實時進行定位、導航的系統(tǒng)，還可稱之為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，具有全球全天候定位、定位精度高、觀測時間短、儀器操作簡便、提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標等優(yōu)勢特征。目前，全球定位系統(tǒng)已得到了廣泛的應用，比如在航空、環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)、土木工程等各個領域中均全面普及。GSM短消息通過自身具有的高效性與價格合理性，對自身不足之處進行了有效的克服，已經(jīng)是GPS數(shù)據(jù)傳輸中不可少的一個重要載體。
一、GSM短消息的傳輸時延
1.1 采用定性方式分析短消息傳輸時延
所有的網(wǎng)絡都會有一定的時延性，在短消息基礎上，通過GSM開展無線數(shù)傳工作難免會發(fā)生此種問題。比如，MS與MS間進行短消息的發(fā)送與接收時，發(fā)送方對短消息發(fā)送過程中，必須先根據(jù)規(guī)定的協(xié)議結構從上到下封裝好用戶數(shù)據(jù)，之后再經(jīng)信令與信道傳輸?shù)組SC上，利用PLMN路由發(fā)送給SC，以實現(xiàn)短信發(fā)送。發(fā)送短消息主要在SC上進行解封裝，然后，再進行一番封裝，變?yōu)闊o接收短信。無線接收短信利用PLMN路由傳輸給MSC上，最后傳到信息接收者的MS上，短消息在MS上解封裝提交到用戶手中，以實現(xiàn)短信手機終止業(yè)務。在該流程中，無論是哪一環(huán)節(jié)哪一部位都必須處理時間，一條短消息的發(fā)送與接收時間間距就是本文所說的傳輸時延。
短消息業(yè)務主要是利用GSM網(wǎng)絡中的信令與信道而發(fā)送的，所以，就算實際中MS是在一種通話的狀態(tài)下，完全可以同時對短消息進行收發(fā)。如果MS保持在正常的狀態(tài)下，那么，短消息的發(fā)送與接收可采用獨立專用控制信道，在用戶處于繁忙狀態(tài)時采用慢速隨路控制信道，相較于獨立專用控制信道，慢速隨路控制信道會用較多的時間發(fā)送成功或者接收成功短消息。如果發(fā)生了GSM網(wǎng)絡或者SC由于網(wǎng)絡中充塞著包的情況，那么，將會帶來極長延遲問題。
1.2 短消息傳輸時延分析
時間段的不同，給SM傳輸時延帶來的影響；以繁忙時9：00、16：00的時間段及空閑時12：00、22：00時間段為例，通過每五秒的時間間距不斷的進行短消息的發(fā)送，關于短消息數(shù)據(jù)方面僅存在6個字節(jié)的時間值。在繁忙時間段測試時通常會發(fā)生一些不合理的情況，即剛開始測試階段，顯示出的傳輸時延為4秒到8秒（屬于正常狀態(tài)），而當在SM的發(fā)送數(shù)量達到50多條后，整個后續(xù)的SM傳輸時延極高，達到了10分鐘或以上。如果延長短消息發(fā)送時間間距到10秒、30秒后，此異常情況將消除。傳輸?shù)臅r延太長是極為不合理的，在進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程中，應將其全面排除。此外，發(fā)送時間間距的不同給SM傳輸時延帶來的影響；以9：00時間段為主，通過5秒、10秒、30秒的時間間距不斷發(fā)送SM，在SM中只有部分數(shù)據(jù)存在6個字節(jié)的時間值。
二、時延對GPS定位數(shù)據(jù)傳輸造成的影響
2.1 限制了移動終端速度
在速率較快運行下的移動體，傳輸時延達到5秒就處于異常狀態(tài)。比如，速率達到180公里的移動體，5秒鐘就能夠向前運行250米，所以，如果定位數(shù)據(jù)由移動終端而進入到控制中心時，已經(jīng)存在250的誤差（不包含GPS本身存在的誤差），如此一來，就必須摒棄掉一次傳送的數(shù)據(jù)量。
2.2 限制了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小
5秒的時延對于運行速率快的移動體有很大的影響，這點前面已經(jīng)提到，針對這種情況，應對一次傳送的數(shù)據(jù)量大小進行認真分析考慮。這主要是因為5秒時延是由發(fā)送140字節(jié)的短消息數(shù)據(jù)過程中而產(chǎn)生的，若將一次傳送的數(shù)據(jù)量縮小到70字節(jié)，那么，以理論的角度為出發(fā)點對傳輸時延進行計算，最后得出1.9秒。對數(shù)據(jù)量的適當縮小，會使得傳輸時延進一步降低。
上述的分析主要是基于移動終端周期性，把數(shù)據(jù)傳回到控制中心中，所以，僅對單項時延這方面加以了考慮，將數(shù)據(jù)的接收方確認環(huán)節(jié)摒棄，這是因為就算某條數(shù)據(jù)的接收方未收到所發(fā)送的數(shù)據(jù)，也不會對總體應用造成任何的干擾。不過，在單點一次定位方面，有著很高的標準要求，所以，不應將接收方確認環(huán)節(jié)摒棄，應加強雙向時延的研究。此時不具備較高的實時性要求，移動終端的行駛速度也不會過于嚴謹?shù)南拗苽鬏敂?shù)據(jù)量的大小。
三、結論
綜上所述可知，如果當前所處的定位環(huán)境具有較高的速率，那么，就必須高度重視GSM短消息傳輸過程中出現(xiàn)的時延問題，采取措施有效處理。不過，要想將時延問題徹底的解決掉還具有一定的困難性，所以，應結合實踐應用情況對實時性提出的各種要求和需要傳送的數(shù)據(jù)量的大小，在各速率的移動終端上，明確一條短消息中具體應進行多少數(shù)據(jù)量的傳送。倘若由于速率太快而導致實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量難以傳送什么信息時，這時要適當?shù)倪x擇另外的數(shù)據(jù)傳送途徑進行。
參 考 文 獻
[1] 劉之光，王星. 一種GSM接收機設計與實現(xiàn)[J]. 硅谷，2011年12期
[2] 馬哲輝. 淺談GPS系統(tǒng)在單頻網(wǎng)中的應用[J]. 黑龍江科技信息，2011年16期
[3] 馬博. GSM-R面臨巨大發(fā)展機遇 核心技術仍需突破[N]. 中國電子報，2009年
[4] 劉小波. GPS接收機的優(yōu)化設計[D]. 電子科技大學，2010年
[5] 鄧瀟. 基于差分GPS相對定位的方法探究[J]. 價值工程，2011年20期
