摘要：介紹一種以C8051F020 MCU為控制核心、結合CDMA業(yè)務和GPS系統(tǒng)開發(fā)的移動無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由移動終端、CDMA網(wǎng)絡、Internet網(wǎng)絡、信息管理中心服務器四部分組成；重點描述移動終端的硬件組成、軟件設計。系統(tǒng)可用于移動狀態(tài)下無線數(shù)據(jù)傳輸，例如車輛調度管理，停車場所和交通監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸，金融系統(tǒng)POS聯(lián)網(wǎng)，氣象站數(shù)據(jù)采集，各種分布式遙測遙控系統(tǒng)等。實驗結果表明，本系統(tǒng)應用于各種移動場合的數(shù)據(jù)傳輸是目前最好的選擇。


關鍵詞：CDMA GPS 數(shù)據(jù)業(yè)務 C8051F020 ME45

引 言

　　目前，移動無線傳輸數(shù)據(jù)的方式主要有3種：GSM短消息、GPRS和CDMA。它們的特點比較如下：

　�、� 移動通信網(wǎng)GSM短消息方式。短消息是GSM網(wǎng)所具有的電信業(yè)務之一。所謂的短消息是指長度不超過160個字符的文本消息。由于短消息傳輸用的是信令信道，采用存儲轉發(fā)的方式，因此短消息服務費用低，傳輸延時不固定，根據(jù)當前的短消息業(yè)務使用情況而定。短消息方式的缺點是數(shù)據(jù)傳輸速率低、具有延遲性且時間不定。

　�、� GPRS(General Packet Radio Service)，即通用分組無線業(yè)務，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的數(shù)據(jù)承載業(yè)務。GPRS采用分組交換技術，按流量計費，高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令。GPRS理論傳輸速率可達171.2 kbps，實際傳輸速率大約在40 kbps。中國移動2002年5月18日開始正式商用GPRS網(wǎng)絡。

　�、� CDMA 1X原意是指CDMA 2000的第一階段，可支持308 kbps的數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡部分引入分組交換，可支持移動IP業(yè)務；CDMA 1X是在CDMA IS95系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務，目的是為CDMA用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務；CDMA 1X理論傳輸速率可達300 kbps，目前的實際傳輸速率大約在100 kbps左右，可以用于Internet連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢�。CDMA 1X無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的特點是按流量計費，即一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時不收費用。

　　第1代移動通信系統(tǒng)是模擬式的，已淘汰。第2代移動通信系統(tǒng)是數(shù)字蜂窩式的，如TDMA的GSM和CDMA的IS95。GPRS和CDMA 1X都是2.5代的移動通信系統(tǒng)。中國聯(lián)通公司已經(jīng)擁有了一個覆蓋全國的CDMA2000 1X網(wǎng)絡，用于提供1X數(shù)據(jù)分組業(yè)務。

　　CDMA 1X與GPRS雖然都是2.5代的移動通信系統(tǒng)，但1X網(wǎng)絡通信速度遠高于GPRS網(wǎng)絡，而且易于平滑過渡到3G移動通信系統(tǒng)。未來的第3代移動通信系統(tǒng)雖然有幾種模式，但毫無例外地都是CDMA碼分多址的。

　　CDMA無線DDN（Digital Data Network）特別適合應用于工業(yè)、商業(yè)和其他諸多領域的移動數(shù)據(jù)傳輸、多點分散的數(shù)據(jù)傳輸，例如，物流系統(tǒng)的車輛調度管理，停車場所和交通監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸，金融系統(tǒng)POS聯(lián)網(wǎng)，氣象站數(shù)據(jù)采集，電力、水文、供暖、供氣、供水的分布式遙測遙控系統(tǒng)等。

　　本文討論的就是利用CDMA業(yè)務傳送GPS定位信息的實例。當然，GPS定位信息只是整個信息傳輸管理系統(tǒng)的一個應用，通過更換不同的數(shù)據(jù)源模塊可實現(xiàn)不同的信息傳輸，從而構成不同的信息傳輸管理系統(tǒng)，如遠程抄表系統(tǒng)、水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等。

1 系統(tǒng)構成

　　如圖1所示，整個信息傳輸管理系統(tǒng)由移動終端、CDMA網(wǎng)絡、Internet網(wǎng)、信息管理中心服務器組成。

　　移動終端將GPS數(shù)據(jù)組成CDMA數(shù)據(jù)分組，通過CDMA網(wǎng)絡和Internet網(wǎng)，上傳到信息管理中心服務器。服務器應當具備IP地址和電子地圖。

　　信息管理中心也可以通過Internet網(wǎng)和CDMA網(wǎng)絡向移動終端發(fā)出各種指令。

　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　圖1基于CDMA的無線移動數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

2 移動終端硬件組成

　　移動終端的硬件部分主要有CDMA Modem模塊、GPS模塊、MCU及電源四部分，連接關系如圖2所示。

　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖2移動終端硬件組成

　　其中的CDMA模塊為Wavcom公司的ME45。這是一個具有完整功能的CDMA移動通信模塊，通過串口可以實現(xiàn)對此模塊的控制和數(shù)據(jù)傳輸，包括短信和無線上網(wǎng)等。另外加上模擬部分電路，可實現(xiàn)話音通信功能。對ME45的控制用的是AT命令方式。

　　GPS模塊是臺灣Holux公司的GM82 OEM板。它通過外接天線接收GPS信號，計算出所處位置的地理信息，通過串口將此信息傳送給MCU。

　　MCU采用新華龍公司代理的C8051F020八位微控制器。選擇此MCU是基于諸多考慮的：首先，是功能強大，幾乎在單片中包容了所有常用的功能；其次，與普通的8051有相同的內核，開發(fā)容易，而且支持C語言源程序調試。

　　在此移動終端中，采用了如下一些必需的功能部件：

　　首先是它的兩個硬件串口。這兩個串口的波