毕业论文采用嵌入式移动网络的远程控制系统(7)

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任何网络都存在时延，以短消息为载体、利用GSM无线数传不可避免会遇到同样问题。以两个MS之间发送接收短消息为例，发送方要发送短消息，首先按照协议结构将用户数据自顶向下依次封装，然后通过信令信道发送给MSC，通过PLMN路由给SC，完成SM-MO业务。SMS-SUBMIT在SC解封装，再封装成SMS-DELIVER. SMS-DELIVER通过PLMN路由给MSC，发送给接收方MS，短消息在MS解封装提交给用户或应用程序，完成SM-MT业务。在这一过程中，每一环节都需要处理时间，称收发一条短消息的时间间隔为传输时延。

短消息业务通过GSM网络的信令信道来传送，因此，即使MS已经处于通话状态，还能同时发送或接收短消息。当MS处于正常状态时，收发短消息使用SDCCH信道，用户忙时使用SACCH信道，后者比前者需要更多时间发送完或接收下一条完整的短消息。此外，GSM网络或SC拥塞无疑会导致更大的时延。

使用单片机系统进行发送短消息，受系统速度和串口波特率的影响，数据的打包和数据从存储器传送到GSM MODEM也要有一定传输时延，此时延相对前者网络时延来讲，相对比较固定，且比较小，通常和上位机一样可以忽略不记。

5.2.3短消息传输时延的测量和结论

为做到对数据传输时延有清楚的认识，可以通过试验方法进行大概的测量，基本测试方案如下：分别对网络忙时时间段和闲时时间段、采用不同发送时间间隔传输、采用不同长度的数据包传输，三种情况进行对比试验，分别得出如下结论：

1．不同时间段对SM传输时延的影响：

选取忙时时间段9: 00, 16: 00和闲时时间段12：00, 20: 00, 22:00，以5s的时间间隔连续发送短消息，短消息数据部分只携带6个字节的时间值。太大的传输时延被认为是坏数，进行数据统计时予以剔除。对有效数据进行分析可知：①传输时延主要集中在5s和6s，但忙时6s居多，闲时5s居多②闲时时延4s所占百分比远远超出忙时。

得出结论：网络闲时通信效果要好于忙时，因此系统查询可设在网络闲时进 行。

2．不同发送时间间隔对SM传输时延的影响

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选取9: 00时间段，分别以5s, 10s, 30s时间间隔连续发送，SM数据部分只携带6个字节的时间值。5s测试过程中有时(一般是在白天忙时)会出现一种异常现象:在一个测试周期之初，传输时延为4s-6s，这是正常的，在SM的发送数量超过五六十条之后，所有后续SM的传输时延很大，长达10分钟乃至更长。当延长发送时间间隔至10s, 30s时，这种现象就会消失。

得出结论为：传输密度越小(时间间隔越大)越有利于传送，这符合客观实际。 3．不同数据长度对SM传输时延的影响

测试选取SM数据长度为70个字节和满负荷140个字节的两种典型情况。测试过程中发现，在一个测试周期内，发送模块以5s间隔连续发送几条SM之后，SC因无法及时处理如此快的数据流而返回错误信息，导致测试中断，当延长发送时间间隔设为l0s时，一切进行顺利。显然，随着SM数据部分长度的增加，传输时延变长。

综上所述，我们可以认为以30s时间间隔发送满负荷用户数据可以得到比较满意的传输效果，如果非满负荷数据则可在更短的时间间隔内连续发送数据。

5.2.4系统开发中的难点

项目开发中的难点主要集中在软件上。我们可以通过调试软件很清楚的了解单片机内部的工作情况，而对于GSM模块的状态，我们只能通过单片机向它发送AT指令，等待它返回的响应。再根据响应值，判断软件的正确性。响应值如有错，则需要分析原因，它往往和GSM模块当时的状态以及GSM网络本身的状态有关，所以错误类型并不唯一，种类很多。有时单片机甚至收不到模块返回的响应，这给调试带来很大的麻烦。所有AT指令的响应要通过大量的实验才能掌握。

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第6章 结论

本课题是基于GSM网的数据传输系统，是通过现有的GSM网络，利用短消息方式，使用单片机控制GSM模块发送数据给另一个计算机终端，到目前为止，GSM网络在短消息方面的应用具有很大的优势，通过GSM网络的短消息业务来实现远程数据通信的技术刚刚起步，它在车辆调度、安全、导航、监测、监控等领域开始有一定的研究和应用。尤其在偏远的地区，江海等架设通信线路困难或不经济的地方，利用GSM网络的短消息实现其远程监控成为一种实用且有效的技术手段，也是必然趋势。而且，本文考虑到短消息业务存在时延等问题。因此，该课题本身具有很大现实意义和一定的借鉴价值。特别是文中对一些关键技术做了详细的介绍，为以后作应用性的课题作了打下了基础。

6.1 论文的创新点

1．利用GSM网络的短消息实现数据通信，目前该技术处于领先水平。尤其是单片机和GSM模块通信采用AT指令较难掌握，因为GSM模块对有些AT指令的响应具有多种行式，响应形式和当时的GSM模块及GSM网络的状态息息相关，必须通过大量实践才能掌握。掌握了该技术，很容易将其推广到其他应用领域，诸如车辆定位监控、野外数据通信，水利水情监控，家庭电器的远程控制等。

2． PC机内部资源丰富，本文采用了串口调试人机交互界面，能够有效地处理数据，并可以在此基础上进行统计分析，制表，打印等工作。这样可以更好地了解整个系统的运行状况。

3．分析了制约GSM短消息应用推广的主要因素一一时延的影响，使系统应用做到灵活应变、有的放矢，最大限度地减轻时延对系统造成的不良影响。

4．目前一些低级趣味的顺口溜式短信、商业性短信相当泛滥，本系统被动地接收此类短信。所以我在本系统中进行有选择短信息处理功能，通过把对对方手机号码与单片机里面存储的认定的手机号码相比较，不相符的就不能对我的单

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片机进行控制，接收到新短信后立即删除。

6.2有待进一步研究的问题

由于短消息业务存在时延等问题，基于此，本文还有待研究更先进的系统GPRS，它是短消息的技术升级，不仅数据容量较短信大，而且还可以传输图片、声音、动画等，能够实现终端无线上网。

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