李卓琳　錢阿朝　王曉

摘要：近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展以及社會經(jīng)濟的進步，GPS技術(shù)的應用也越來越成熟?，F(xiàn)階段，GPS技術(shù)被廣泛應用與衛(wèi)星導航定位等領(lǐng)域，但是由于傳統(tǒng)的GPS技術(shù)難以實現(xiàn)移動目標定位數(shù)據(jù)的回傳，使得GPS技術(shù)的推廣受到了一定的限制。而無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，實現(xiàn)了GPS技術(shù)應用過程中的高性價比通信鏈路的建立，從而使得GPS技術(shù)的發(fā)展范圍更加廣泛。本文對GPS技術(shù)中無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息傳輸途徑做了介紹，并對其工作原理進行分析。

關(guān)鍵詞：無線；移動通信網(wǎng)絡(luò)；通信鏈路；GPS技術(shù)

GPS技術(shù)，也稱全球定位系統(tǒng)技術(shù)。通過GPS技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)物體的位置確定以及位置數(shù)據(jù)信息的獲取。隨著無線移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟化，將其與GPS技術(shù)結(jié)合，能夠有效提升GPS技術(shù)在地理位置信息傳遞過程中的穩(wěn)定性和實時性。

一、GPS數(shù)據(jù)傳輸方式

GPS儀器與所需定位的目標放置在一起，除了能夠為目標提供導航以及位置分析等功能外，還能夠起到對移動物體實施位置監(jiān)控的目的。而對移動物體實時位置的監(jiān)控信息傳輸，則需要通過專門的無線數(shù)據(jù)鏈路來完成。現(xiàn)階段，常見的無線數(shù)據(jù)鏈路主要包括公眾網(wǎng)、衛(wèi)星通信以及電臺通信等種類。集群通信網(wǎng)建設(shè)花費較高，且其工作范圍難以滿足GPS工作范圍的需要，另外其保密程度較高，因此集群通信網(wǎng)現(xiàn)階段被廣泛用于公安、消防等部門領(lǐng)域；衛(wèi)星通信，顧名思義是通過衛(wèi)星進行位置數(shù)據(jù)信息的傳遞的，衛(wèi)星通信的建設(shè)成本較之于集群通信更高，對于GPS技術(shù)的大力推廣以及普及是極為不利的；無線電臺存在著頻率占用情況嚴重以及信號覆蓋范圍小等問題，也難以滿足GPS的位置信息回傳要求；而公眾網(wǎng)相較于以上幾種傳輸通路存在著覆蓋性較大、建設(shè)成本低以及穩(wěn)定性較高的優(yōu)勢，因此公眾網(wǎng)現(xiàn)階段被廣泛應用作GPS位置信息回傳的通信鏈路。

二，基于無線移動通信網(wǎng)的GPS應用系統(tǒng)總體架構(gòu)

基于無線移動通信網(wǎng)的GPS應用系統(tǒng)總體構(gòu)架，現(xiàn)階段主要包括移動單元、移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)以及系統(tǒng)管理中心三個結(jié)構(gòu)。以下是每部分結(jié)構(gòu)的詳細介紹：

2.1移動單元

移動單元，顧名思義就是可以移動的單位，在GPS監(jiān)控技術(shù)中，是被視為監(jiān)控的目標。移動單元需要配備GPS終端設(shè)備，實現(xiàn)其位置確定以及監(jiān)督工作。他所攜帶的終端設(shè)備需要含有中央處理器、GPS信號接收器、通信系統(tǒng)等三個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。GPS信號接收器可以對衛(wèi)星定位信號進行接收，從而實現(xiàn)定位以及導航作用；中央處理器用于差分定位；通信系統(tǒng)則可以實現(xiàn)移動單元與控制系統(tǒng)管理中心之間的信號傳遞以及通信聯(lián)系。在這三個基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還可以適當加入顯示器、人工智能設(shè)備等，將顯示器、人工智能設(shè)備與中央處理器相連，能夠?qū)崿F(xiàn)定位顯示以及智能導航等工作。

2.2移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)

移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，是實現(xiàn)GPS終端信號回傳以及系統(tǒng)管理中心進行信息傳遞所依賴的網(wǎng)絡(luò)。不同的網(wǎng)絡(luò)商提供了不同的移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，現(xiàn)階段常見的服務(wù)系統(tǒng)主要包括以下幾種：

第一，全球移動通信系統(tǒng)。GSM網(wǎng)絡(luò)可以為GPS終端及系統(tǒng)管理中心的信號傳遞提供專門的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道以及短信信令信道，以上業(yè)務(wù)主要是通過電路交換的方式完成的。由于GSM在進行數(shù)據(jù)傳遞時其發(fā)射器能夠通過比特流進行數(shù)據(jù)加密，因此GSM進行GPs數(shù)據(jù)傳遞的一大優(yōu)勢就是其隱秘性較強。

第二，通用分組無線業(yè)務(wù)。通用分組無線業(yè)務(wù)是對GSM網(wǎng)絡(luò)的一種補充，它是建立在GSM的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及短信業(yè)務(wù)之上進行工作的。GPRS能夠通過lP接口進行外部網(wǎng)絡(luò)的連接，這也就意味著GPRS實現(xiàn)了GPS定位數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)傳遞以及專網(wǎng)傳遞。相較于GSM的電路交換傳遞方式，GPRS通過3G網(wǎng)絡(luò)進行GPS定位信息傳遞擁有著更快的傳遞速度，資料顯示，GPRS數(shù)據(jù)傳遞速度是GsM數(shù)據(jù)傳遞速度的10倍有余。同時，GPRS的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)收費是通過計算其數(shù)據(jù)流量費用進行的，相較于GSM技術(shù)的電路鏈路占用時間收費，這種收費方式無疑更合理，且更便宜。

第三，分碼多重擷取系統(tǒng)。上文提到，GPRS實現(xiàn)了GPS位置信息的網(wǎng)絡(luò)回傳，而CDMA則進一步精進了GPRS。相較于GPRS，CDMA的傳輸速度更快，信息傳輸延遲小，且收費更低。

2.3系統(tǒng)管理中心

系統(tǒng)管理中心，就是所謂的監(jiān)控中心，用于GPS終端回傳數(shù)據(jù)信息的接收、信息處理及回傳、用戶管理等。當GPS終端位置信息傳輸過來后，系統(tǒng)管理中心首先對其進行數(shù)據(jù)處理，并通過GIS實現(xiàn)GPS終端的位置顯示，再通過上述的幾種無線移動通信網(wǎng)絡(luò)將信息回傳，達到實時通訊的目的。倘若GPS終端移動單元對于系統(tǒng)管理中心的指令不明確，還可以通過直接進行語音通話獲取更加詳細的服務(wù)。

三、基于無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的GPS應用原理

3.1車載GPS導航系統(tǒng)工作原理

現(xiàn)階段，車載GPS導航系統(tǒng)越來越廣泛。當汽車行駛時帶動GPs啟動，GPS接收器會對車輛行駛的信息通過衛(wèi)星定位進行獲取，并分析出汽車自身的具體位置信息以及坐標信息。在GSM、GPRS等無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的支持下，將位置信息通過短信以及網(wǎng)絡(luò)信息的形式傳遞給系統(tǒng)管理中心，系統(tǒng)管理中心在收到信息后，便會根據(jù)實際需求對汽車終端發(fā)出信息，從而完成一系列的操作。

3.2連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)

連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)，就是指將大量的數(shù)據(jù)信息通過GPS衛(wèi)星定位站以及系統(tǒng)控制中心相連，從而形成一個較大的差分GPS。在通過GSM網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸時，能夠獲取SGSN節(jié)點支持。通過連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)進行定位時，能夠?qū)崿F(xiàn)對于一些平面及高程精度極低的位置進行有效的定位監(jiān)測，因此被廣泛應用于工程建筑以及地殼形變監(jiān)測等領(lǐng)域。

四、結(jié)語

綜合全文，GPS技術(shù)與無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)GPS信息的實時傳遞，解決了GPS應用時存在的回傳鏈路建設(shè)成本大的問題。在未來，隨著4G、5G等新型移動通信技術(shù)的成熟以及廣泛普及，基于無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的GPS技術(shù)將會獲得更大的應用空間。