樹人論文刊發(fā)淺析短報(bào)文通信技術(shù)研究

　　本篇文章是由《信息通信技術(shù)》發(fā)表的一篇電子通信論文，(雙月刊)創(chuàng)刊于2007年，是中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司主管、主辦的國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的中英文科技期刊。辦刊宗旨是：“貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，反映國(guó)內(nèi)外信息通信技術(shù)最新研究成果，提供信息通信技術(shù)交流平臺(tái)，推廣先進(jìn)信息通信業(yè)務(wù)和應(yīng)用，為我國(guó)建設(shè)信息社會(huì)和創(chuàng)新型國(guó)家服務(wù)”。

　　【摘要】介紹北斗衛(wèi)星一代短報(bào)文通信技術(shù)原理和關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用

　　【關(guān)鍵詞】北斗衛(wèi)星一代;短報(bào)文;通信技術(shù); 應(yīng)用

　　0 前言

　　北斗衛(wèi)星的短報(bào)文通信功能是美國(guó)GPS 和俄羅斯GLONASS 都不具備的特殊功能，是全球首個(gè)在定位、授時(shí)之外具備報(bào)文通信為一體的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　北斗衛(wèi)星短報(bào)文通信具有用戶機(jī)與用戶機(jī)、用戶機(jī)與地面控制中心間雙向數(shù)字報(bào)文通信功能，一般的用戶機(jī)可一次可傳輸36 個(gè)漢字，申請(qǐng)核準(zhǔn)的可以達(dá)到傳送120 個(gè)漢字或240 個(gè)代碼。短報(bào)文不僅可點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向通信，而且其提供的指揮端機(jī)可進(jìn)行一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的廣播傳輸，為各種平臺(tái)應(yīng)用提供了極大便利。

　　指揮端機(jī)收到用戶機(jī)發(fā)來(lái)的短報(bào)文， 通過串口與服務(wù)器連接并且以JAVA 或其它語(yǔ)言編寫的通信服務(wù)解析數(shù)據(jù)，通過短信網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至普通手機(jī)，以及通過通信服務(wù)可實(shí)現(xiàn)普通手機(jī)往用戶機(jī)發(fā)送短報(bào)文功能。

　　1 短報(bào)文通信特點(diǎn)

　　北斗報(bào)文通信相比較其它的衛(wèi)星通信方式具有以下特點(diǎn)：

　　(1)北斗通信申請(qǐng)的信道的分析

　　通信申請(qǐng)的用戶機(jī)端通過“北斗”衛(wèi)星與其他的用戶機(jī)建立通信申請(qǐng)的鏈接， 類似互聯(lián)網(wǎng)通信的鏈路層，只不過北斗通信是通過衛(wèi)星無(wú)線互連。“衛(wèi)星TCP/IP 傳輸技術(shù)”中定義的鏈路層不僅僅指整個(gè)系統(tǒng)的通信鏈接，而是在其的基礎(chǔ)上高了一個(gè)層次。“北斗”衛(wèi)星通信的實(shí)際鏈路中并沒有實(shí)現(xiàn)鏈路控制功能，類似與互聯(lián)網(wǎng)的物理層。可以類比，數(shù)據(jù)丟失率類似鏈路的差錯(cuò)率，通信頻度類似于傳播延遲， 信息往返同樣也存在信道的不對(duì)稱性。

　　(2)通信頻度和通信量的限制

　　根據(jù)北斗卡的不同級(jí)別，北斗卡可以支持的報(bào)文通信可分為兩個(gè)級(jí)別，普通用戶通信頻率為120 漢字/ 次;三級(jí)北斗卡發(fā)送短報(bào)文時(shí)間頻率為1 分鐘一次。

　　(3)數(shù)據(jù)格式的種類

　　根據(jù)需要，可以選擇北斗通信申請(qǐng)的短報(bào)文兩種數(shù)據(jù)類型，一種是通常漢字通信采用的ASCII 碼的方式，另一種為BCD碼方式。

　　(4)其它通信過程中干擾因素和制約因素

　　北斗短報(bào)文通信除了易受天氣等環(huán)境因素的影響，數(shù)據(jù)傳輸誤碼率比較大的限制外，其發(fā)送短報(bào)文的長(zhǎng)度和頻率也影響了其民用的靈活性。但其在救援救急上應(yīng)用還是起到較好的補(bǔ)充和保障。

　　2 北斗短報(bào)文的通信技術(shù)原理

　　指揮機(jī)端可通過串口獲取發(fā)送至其的數(shù)據(jù)，并通過JAVA 等編碼程序接收并處理數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。

　　串口非同步傳送，參數(shù)定義如下：

　　(1)傳輸速率：19200bit/s(默認(rèn))，可根據(jù)用戶機(jī)具體情況設(shè)置其他速率;

　　(2)1 bit 開始位;

　　(3)8 bit 數(shù)據(jù)位;

　　(4)1 bit 停止位;

　　(5)無(wú)校驗(yàn)。

　　serialPort.setSerialPortParams(115 200,SerialPort.DATABITS_8,SerialPort. STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_NONE);

　　2.1 短報(bào)文通信信息類別

　　2.2 北斗報(bào)文的通信服務(wù)

　　(1)用戶機(jī)發(fā)送短報(bào)文至用戶機(jī)

　　北斗用戶機(jī)發(fā)送短報(bào)文至用戶機(jī)一般走衛(wèi)星通道直接發(fā)送。但是如果用戶機(jī)卡綁定了一張主卡的話，子卡的用戶機(jī)發(fā)出的短報(bào)文將會(huì)往主卡的指揮機(jī)發(fā)一份短報(bào)文。

　　此時(shí)，主卡的指揮機(jī)將具有了廣播的功能，主卡指揮機(jī)可以向綁定其的所以子卡廣播短報(bào)文。類似與短信群發(fā)的功能。此功能可應(yīng)用在海洋船舶系統(tǒng)中的天氣播報(bào)、緊急通知等。

　　由于北斗卡的級(jí)別限制，北斗短報(bào)文將有1 分鐘或30 秒才能發(fā)送一條短報(bào)文的限制。一般用戶機(jī)內(nèi)將會(huì)以隊(duì)列的方法控制短報(bào)文按順序一條條的發(fā)送。但是指揮機(jī)端或用戶機(jī)接收端的接收短報(bào)文無(wú)時(shí)間限制。

　　(2)用戶機(jī)與普通手機(jī)互發(fā)短報(bào)文

　　北斗用戶機(jī)向普通手機(jī)發(fā)送短信，需要經(jīng)過指揮機(jī)端的通信服務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。其原理為：北斗用戶機(jī)發(fā)送短報(bào)文發(fā)至指揮機(jī)，指揮機(jī)端的通信服務(wù)通過串口收到短報(bào)文。判斷短報(bào)文內(nèi)容的前11 位為手機(jī)號(hào)碼時(shí)，北斗指揮機(jī)端基于JAVA 通信服務(wù)通過識(shí)別手機(jī)號(hào)，將其短報(bào)文通過網(wǎng)絡(luò)推送至短信網(wǎng)關(guān)，再由短信網(wǎng)關(guān)發(fā)至目標(biāo)手機(jī)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)信號(hào)無(wú)網(wǎng)絡(luò)覆蓋地的北斗用戶機(jī)可與普通的手機(jī)之間的短報(bào)文通信功能

　　相反，普通手機(jī)也可以向北斗用戶機(jī)發(fā)送短報(bào)文。指揮機(jī)端的通信服務(wù)收到來(lái)自手的短信之后，通過識(shí)別短信內(nèi)容的前6 位判斷其發(fā)送目標(biāo)，通過調(diào)用指揮機(jī)端的接口，采用指揮機(jī)發(fā)送至用戶，達(dá)到普通手機(jī)發(fā)送短信至用戶機(jī)的功能。

　　(3)用戶機(jī)與平臺(tái)或手機(jī)App 互發(fā)短報(bào)文

　　北斗用戶機(jī)與網(wǎng)站平臺(tái)或者手機(jī)App 互發(fā)短報(bào)文。其是在用戶機(jī)和普通手機(jī)通信的基礎(chǔ)上封裝的比較友好的應(yīng)用， 以滿足使用者的操作。

　　2.3 北斗短報(bào)文緊急救援

　　北斗短報(bào)文提供了緊急通道，此通道無(wú)時(shí)間限制，可以按照設(shè)定的時(shí)間間隔， 不斷發(fā)出求救信息。但是此求救信息會(huì)消耗普通短報(bào)文的時(shí)間。

　　比如，正常一條短報(bào)文直接的時(shí)間間隔是1 分鐘。如果連續(xù)發(fā)送5 條緊急求救信息，將消耗用戶機(jī)5 分鐘的時(shí)間，此5 分鐘內(nèi)用戶機(jī)將無(wú)法發(fā)出任何短報(bào)文。

　　一般緊急救援的短報(bào)文發(fā)送提供設(shè)備按鈕或者軟件按鈕，以最簡(jiǎn)便快捷的方式提供給用戶，以便緊急情況下使用。

　　3 應(yīng)用

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用前景十分廣闊。比如，我們可以使用安裝北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的手機(jī)或車載衛(wèi)星導(dǎo)航查詢需要走的路線。或者監(jiān)控物流車輛、公共車輛的行駛軌跡，已經(jīng)通過接有外設(shè)傳感設(shè)備的北斗設(shè)備監(jiān)控車輛的行駛速度、停車時(shí)間、駕駛時(shí)間等。

　　此外，你還可以向緊急救援服務(wù)單位提供移動(dòng)信號(hào)中斷，如地震、災(zāi)難時(shí)的緊急救援的文字信息等。或者提供喜歡去偏遠(yuǎn)地區(qū)遠(yuǎn)足的人提供查詢最近的停車位、餐廳、旅館等，以及無(wú)信息覆蓋的遇險(xiǎn)情況下的求救服務(wù)等。

　　當(dāng)在無(wú)信號(hào)覆蓋的沙漠、偏遠(yuǎn)山區(qū)、以及海洋等人煙稀少地區(qū)進(jìn)行搜索救援時(shí)，北斗設(shè)備除導(dǎo)航定位外，還具備短報(bào)文通信功能。人們通過衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備可及時(shí)報(bào)告所處位置和受災(zāi)情況，有效提高救援搜索效率。

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