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西门子GSM无线通讯模块介绍
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1、GSM 通信概述
GSM移动电话通信是我国移动电话通信服务的主要通信网络，移动网络的商务应用越来越受到重视。人们希望能够通过GSM网络传输话音信息之外的更多信息。SMS（Short Messaging Service，）也就是我们一般所说的短消息服务，短信。是一种使得移动设备可以发送和接收文本信息的技术。
一则SMS信息最多可达160个字节（约七十个汉字），与大约1秒钟的语音呼叫所占用的空间相当，故而其通讯费用十分低廉。短消息通信仅限于一个消息，换言之，一个消息的传输就构成了一次通信，因此，业务是非对称的。系统认为不同的短消息彼此独立，消息的传输总是由处于GSM外部的短消息服务中心进行中继，消息有目的地或起源地，但只与用户和短消息服务中心有关，而与其他GSM基础设施无关。
像电子邮件一样，SMS信息可以长时间被保存在手机终端或者短消息服务中心。同样它还允许组合信息，因此SMS可以有不同的消息格式，包括声音邮件，e-Mail和传真。SMS需要硬件产品的支持，而经过多年发展，现在大多数移动设备厂商，如Ericsson，Motorola和Nokia等，其手机产品都具有SMS功能。同时作为无线移动通讯的一种新兴技术，GSM无线通讯模块就是单独的把短信功能剥离出来，独立的成为一个收发段信进行无线通讯的技术产品。
2、GSM 通信原理
GSM标准中定义的点-点短消息服务使得短消息能在移动台和短消息服务中心之间传递。这些服务中心是通过称为SMS- GMSC的特定MSC同GSM网络联系的。涉及SMS管理的协议如图所示。
SME：Short Messaging Entity，短消息实体。它可以接收或改善短消息，位于固话系统、移动基站或其他服务中心内；
SMSC：Short Message Service Center，短消息服务中心，负责在基站和SME间中继、储存或转发短消息；移动台（ME）到SMSC的协议能传输来自移动台或朝向移动台的短消息，协议名为SMTP（Short Message Transmission Protocol）；
SMCGWMS或SMCGMSC：SMS-Gateway MSC，SMS网关。接收由SMSC发送的短消息，向HLR查询路由信息，并将短消息传送给接收者所在基站的交换中心；
HLR：Home Location Register，归属位置寄存器。用于永久储存管理用户和服务记录的数据库，由SMSC产生。SMS网关与HLR之间的协议使前者可以要求HLR搜索可找到的用户地址。它与MSC与HLR之间的协议一起，能在移动台因超出覆盖区而丢失报文、随后又可找到时加以提示。
MSC：Mobile Switching Center，移动交换中心。负责系统切换管理并控制来自或发向其他电话或数据系统的拨叫。
VLR：Visitor Location Register，访问位置寄存器。含有用户临时信息的数据库。交换中心服务访问用户时需要这些信息
3、GSM 通信特点：
* SM（Short Message，简称“短信”）的收发使用的是GSM网络的信令信道，不占用语音
信道，因此费用较低（联通或移动每条短信网内0.1元）。
* SMS为双向通讯，具有一定的交互能力，短信发送端能知道短信是否已被接收端收到，因
此具有较高的可靠性。
* 短信依靠了SMSC短消息服务中心的存储和转发机制，当接收端因某种原因关机时，
SMSC会保留该短信一段时间（通常为24小时），一旦接收端开机，SMSC会立即发送。
* 任何申请了短信服务的GSM无线终端均可在全网内获得服务，且收费不变。
* 每条短信的信息量限制在140个字节，如果超过此长度，可分为多条发送。
4、GSM 无线通讯模块 在分布--集中监控管理系统中的应用
可用于城市数据监控领域，与长距离监测站点通讯。在一些实时性要求不高和数据传输量较少的分布式集中监控管理系统中，利用GSM现有网络资源，使用单片机以及数据收集设备进行采集，监测数据的收集处理，处理结果使用GSM/GPRS无线通信模块以短信将数据和控制指令传输到中心站点。
国内目前在许多可以进行集中监控和管理应用场合之所以没有实施，其主要原因之一在于通讯网架的投资太大，维护管理费用较高。例如在一个城市中进行数据监控网络项目，监控点分布于城市各区县，跨度很大。单独为每一个站点连接专用线路连接到监控和管理中心，线路的成本必定十分昂贵。
利用GSM现有网络的短信服务业务组建“专网”，具有投资少，不用维护，安全性强和可靠性高，使用后通讯成本底等优点，可以较好的解决上述问题。利用“公网”的提供的服务业务组建“专网”亦是今后的发展趋势。
基于 GSM 短信业务的无线监控管理系统应用场合举例：
◆GSM/SMS机房监控和远程维护管理系统：
银行储蓄点机房监控
通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如移动通信基站、微波站、光纤中继站等）
其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监控 GSM/SMS/GPS移动车辆监控调度系统
公安、110、交警车辆监控调度
银行运钞车、邮政运输车监控调度
出租车管理调度
公交车辆调度和指示
集团车辆监控调度
◆GSM/SMS/GPS移动车辆监控调度系统：
公安、110、交警车辆监控调度
银行运钞车、邮政运输车监控调度
出租车管理调度
公交车辆调度和指示
集团车辆监控调度 GSM/SMS机房监控和远程维护管理系统
银行储蓄点机房监控
通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如移动通信基站、 微波站、光纤中继站等）
其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监控
◆GSM/SMS移动性数据查询系统：
移动性证卷交易和信息查询
公安移动性数据（身份证、犯罪档案等）查询
交警移动性数据（车辆、司机档案等）查询
通信维护人员线路资料查询
其他外勤人员移动性数据查询 GSM无线接入系统
无线固定电话接入（WLL）
无线IC卡
无线磁卡电话
火车、汽车、轮船等移动载体付费电话
◆GSM/SMS城市公用事业实时监控维护系统：
煤气调压站实时数据采集和自动控制
自来水、污水管网实时监控和维护
热力系统实时监控和维护
电力系统城市中压电网实时监控和自动补偿
◆其他GSM应用领域：
移动性书记和Internet接入
移动性办公及管理
工业遥感遥测遥控、信息回报
电力系统的配网自动化（城网箱变自动抄表，测控等）。
油田抽油机的分布式集中测控系
加油站分布式集中管理系统
高速公路收费站分布式集中管理系统
环境大气监测。
河流，水坝水位检测，防汛雨量，风向，温度检测
6、GSM 无线通讯模块的通讯流程
第一阶段：分布的终端将收集处理的监控信息通过GSM/GPRS无线通讯模块以短消息形式发往GSM运营商网络信息中心
第二阶段：SM运营商网络信息中心检查该信息的目的地，将信息转发到目的地。（如目的地未开启，服务中心将暂时保存
该信息，直到目的地设备开启）
第三阶段：目的地无线通讯模块接受到发来的信息，交监控信息系统的工作站或者服务器进行处理。
7、GSM 无线通讯模块的优势
安全：GSM无线通讯模块比卫星+超短波无线移动通讯更稳定。依靠现有GSM网络，具有很强的冗余保护能力，当距离GSM无线通讯模块附近的一个GSM移动基站出现故障，可将信息发往其他基站。GSM无线通讯模块可以智能的选择GSM基站，而卫星短消息通讯只有单一一颗卫星提供网络服务，一旦出现问题没有冗余网络 ，那么客户的无线通讯网络就马上变成瞎子网、聋子网。超短波这个上世纪无线电通讯时代的产物就更是如此，超短波依靠电台间中继服务，一但一点故障，全网即断， 所以超短波这种不能提供智能冗余的无线通讯完全是上世纪的落后技术。而且超短波电台还具有很多的先天缺陷：
1、产品硬件部分成本高昂。一般商用电台或电台模块价格都在1000到2000元之间，从而导致再开发产品成本居高不下，限制了客户发展空间。GSM SMS模块价格只有电台的60%不到。
2、数传距离短。一般商用电台的传输距离都在100公里的数量级，不利于长距离数据传输。GSM SMS模块可以实现全球通讯。
3、数传可靠性低。一般商用电台都工作在固定单一频点，电磁环境恶劣，另外基于数传协议的缺陷等问题也是可靠性低的另外一个重要原因。而短信息系统目前已经比较成熟，运行可靠。
4、维护困难。商用电台工作功率大，货源复杂等都导致商用电台故障频率较高，另外其维修人工费用也比较高。而GSM通讯的维护依靠联通和移动大运营赏。
5、传输数据量小，西门子公司最新的MC35系列产品是以GPRS为通讯方式，可以实现115K的宽带，可传送以兆（1兆=1024K）为单位的多媒体数据，而卫星，超短波要传送1K的数据已经很困难了，通常只能传输几十个字母的信息。
便宜：GSM无线通信模块通讯成本很低，一但建成网络，不需要为网络的维护提供费用，只有每条短信向运营赏付费。而以我国北斗卫星提供的短消息服务，一条短消息费用最低1.5元。加上北斗卫星系统 一套卫星通讯模块价格在50000-70000人民币，国外的GPS卫星无线通讯价格也大致如此。 卫星通讯昂贵的费用会更未来客户所组建的无线通讯网带来天文数字的通讯计费。而GSM短消息每条最低可以5分一条消息，基于GPRS的MC35 可以采用GPRS包月，一个远程信息点每月的通讯费用只要100-200就可以不限制数据量的通讯，而如果只和GSM无线通讯一样传送短信息，那么每月的通讯的费用只需要几元的低成本。网络运行和维护的成本十分低廉。
可靠：SIEMENS TC35i GSM无线通讯模块性能十分可靠，可提供短消息发送验证功能，当监控网络中心需要检查远程的无线终端信息采集是否工作正常，可以发送检查（keep alive)短信，如远程终端出现故障，会显示发送不成功。而我们所提到的北斗卫星短消息系统和其他一些非国际主流厂商制造的GSM短消息发送机器都不能提供这个功能。一但远程终端出现故障，中心无法监测，只能亲自前往实地检查。 全天候，GSM/GPRS的西门子产品信号不受天气等复杂情况的影响，和其他设备的干扰，一但安装完毕信号十分稳定。而卫星，超短波受到天气，云层，地形的干扰和影响，信号在复杂情况下难以保证正常工作。
稳定：SIEMENS TC35I GSM无线通讯模块是西门子结合GSM网络多年开发经验以及自身强大生产实力集合的高端GSM无线通讯设备，集合高技术性，高质量，高稳定性于一体。每一款产品都经过严格的技术检验。西联电器有限公司所销售的TC35系列产品都由SIEMENS 德国原厂制造。符合国际工业通讯设备安全标准的质量标准化产品。可以提供365天每天24小时的全天候工作。不会在运行中死机，和出现软件运行故障。这一点其他厂商的无线通讯模块厂商是难以做到的， 而目前国内一些小型公司手工组装的模仿产品，根本和西门子的质量，性能，稳定，可靠是无法相比的。
GSM移动电话通信是我国移动电话通信服务的主要通信网络，移动网络的商务应用越来越受到重视。人们希望能够通过GSM网络传输话音信息之外的更多信息。SMS（Short Messaging Service，）也就是我们一般所说的短消息服务，短信。是一种使得移动设备可以发送和接收文本信息的技术。
一则SMS信息最多可达160个字节（约七十个汉字），与大约1秒钟的语音呼叫所占用的空间相当，故而其通讯费用十分低廉。短消息通信仅限于一个消息，换言之，一个消息的传输就构成了一次通信，因此，业务是非对称的。系统认为不同的短消息彼此独立，消息的传输总是由处于GSM外部的短消息服务中心进行中继，消息有目的地或起源地，但只与用户和短消息服务中心有关，而与其他GSM基础设施无关。
像电子邮件一样，SMS信息可以长时间被保存在手机终端或者短消息服务中心。同样它还允许组合信息，因此SMS可以有不同的消息格式，包括声音邮件，e-Mail和传真。SMS需要硬件产品的支持，而经过多年发展，现在大多数移动设备厂商，如Ericsson，Motorola和Nokia等，其手机产品都具有SMS功能。同时作为无线移动通讯的一种新兴技术，GSM无线通讯模块就是单独的把短信功能剥离出来，独立的成为一个收发段信进行无线通讯的技术产品。
2、GSM 通信原理
GSM标准中定义的点-点短消息服务使得短消息能在移动台和短消息服务中心之间传递。这些服务中心是通过称为SMS- GMSC的特定MSC同GSM网络联系的。涉及SMS管理的协议如图所示。
SME：Short Messaging Entity，短消息实体。它可以接收或改善短消息，位于固话系统、移动基站或其他服务中心内；
SMSC：Short Message Service Center，短消息服务中心，负责在基站和SME间中继、储存或转发短消息；移动台（ME）到SMSC的协议能传输来自移动台或朝向移动台的短消息，协议名为SMTP（Short Message Transmission Protocol）；
SMCGWMS或SMCGMSC：SMS-Gateway MSC，SMS网关。接收由SMSC发送的短消息，向HLR查询路由信息，并将短消息传送给接收者所在基站的交换中心；
HLR：Home Location Register，归属位置寄存器。用于永久储存管理用户和服务记录的数据库，由SMSC产生。SMS网关与HLR之间的协议使前者可以要求HLR搜索可找到的用户地址。它与MSC与HLR之间的协议一起，能在移动台因超出覆盖区而丢失报文、随后又可找到时加以提示。
MSC：Mobile Switching Center，移动交换中心。负责系统切换管理并控制来自或发向其他电话或数据系统的拨叫。
VLR：Visitor Location Register，访问位置寄存器。含有用户临时信息的数据库。交换中心服务访问用户时需要这些信息
3、GSM 通信特点：
* SM（Short Message，简称“短信”）的收发使用的是GSM网络的信令信道，不占用语音
信道，因此费用较低（联通或移动每条短信网内0.1元）。
* SMS为双向通讯，具有一定的交互能力，短信发送端能知道短信是否已被接收端收到，因
此具有较高的可靠性。
* 短信依靠了SMSC短消息服务中心的存储和转发机制，当接收端因某种原因关机时，
SMSC会保留该短信一段时间（通常为24小时），一旦接收端开机，SMSC会立即发送。
* 任何申请了短信服务的GSM无线终端均可在全网内获得服务，且收费不变。
* 每条短信的信息量限制在140个字节，如果超过此长度，可分为多条发送。
4、GSM 无线通讯模块 在分布--集中监控管理系统中的应用
可用于城市数据监控领域，与长距离监测站点通讯。在一些实时性要求不高和数据传输量较少的分布式集中监控管理系统中，利用GSM现有网络资源，使用单片机以及数据收集设备进行采集，监测数据的收集处理，处理结果使用GSM/GPRS无线通信模块以短信将数据和控制指令传输到中心站点。
国内目前在许多可以进行集中监控和管理应用场合之所以没有实施，其主要原因之一在于通讯网架的投资太大，维护管理费用较高。例如在一个城市中进行数据监控网络项目，监控点分布于城市各区县，跨度很大。单独为每一个站点连接专用线路连接到监控和管理中心，线路的成本必定十分昂贵。
利用GSM现有网络的短信服务业务组建“专网”，具有投资少，不用维护，安全性强和可靠性高，使用后通讯成本底等优点，可以较好的解决上述问题。利用“公网”的提供的服务业务组建“专网”亦是今后的发展趋势。
基于 GSM 短信业务的无线监控管理系统应用场合举例：
◆GSM/SMS机房监控和远程维护管理系统：
银行储蓄点机房监控
通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如移动通信基站、微波站、光纤中继站等）
其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监控 GSM/SMS/GPS移动车辆监控调度系统
公安、110、交警车辆监控调度
银行运钞车、邮政运输车监控调度
出租车管理调度
公交车辆调度和指示
集团车辆监控调度
◆GSM/SMS/GPS移动车辆监控调度系统：
公安、110、交警车辆监控调度
银行运钞车、邮政运输车监控调度
出租车管理调度
公交车辆调度和指示
集团车辆监控调度 GSM/SMS机房监控和远程维护管理系统
银行储蓄点机房监控
通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如移动通信基站、 微波站、光纤中继站等）
其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监控
◆GSM/SMS移动性数据查询系统：
移动性证卷交易和信息查询
公安移动性数据（身份证、犯罪档案等）查询
交警移动性数据（车辆、司机档案等）查询
通信维护人员线路资料查询
其他外勤人员移动性数据查询 GSM无线接入系统
无线固定电话接入（WLL）
无线IC卡
无线磁卡电话
火车、汽车、轮船等移动载体付费电话
◆GSM/SMS城市公用事业实时监控维护系统：
煤气调压站实时数据采集和自动控制
自来水、污水管网实时监控和维护
热力系统实时监控和维护
电力系统城市中压电网实时监控和自动补偿
◆其他GSM应用领域：
移动性书记和Internet接入
移动性办公及管理
工业遥感遥测遥控、信息回报
电力系统的配网自动化（城网箱变自动抄表，测控等）。
油田抽油机的分布式集中测控系
加油站分布式集中管理系统
高速公路收费站分布式集中管理系统
环境大气监测。
河流，水坝水位检测，防汛雨量，风向，温度检测
6、GSM 无线通讯模块的通讯流程
第一阶段：分布的终端将收集处理的监控信息通过GSM/GPRS无线通讯模块以短消息形式发往GSM运营商网络信息中心
第二阶段：SM运营商网络信息中心检查该信息的目的地，将信息转发到目的地。（如目的地未开启，服务中心将暂时保存
该信息，直到目的地设备开启）
第三阶段：目的地无线通讯模块接受到发来的信息，交监控信息系统的工作站或者服务器进行处理。
7、GSM 无线通讯模块的优势
安全：GSM无线通讯模块比卫星+超短波无线移动通讯更稳定。依靠现有GSM网络，具有很强的冗余保护能力，当距离GSM无线通讯模块附近的一个GSM移动基站出现故障，可将信息发往其他基站。GSM无线通讯模块可以智能的选择GSM基站，而卫星短消息通讯只有单一一颗卫星提供网络服务，一旦出现问题没有冗余网络 ，那么客户的无线通讯网络就马上变成瞎子网、聋子网。超短波这个上世纪无线电通讯时代的产物就更是如此，超短波依靠电台间中继服务，一但一点故障，全网即断， 所以超短波这种不能提供智能冗余的无线通讯完全是上世纪的落后技术。而且超短波电台还具有很多的先天缺陷：
1、产品硬件部分成本高昂。一般商用电台或电台模块价格都在1000到2000元之间，从而导致再开发产品成本居高不下，限制了客户发展空间。GSM SMS模块价格只有电台的60%不到。
2、数传距离短。一般商用电台的传输距离都在100公里的数量级，不利于长距离数据传输。GSM SMS模块可以实现全球通讯。
3、数传可靠性低。一般商用电台都工作在固定单一频点，电磁环境恶劣，另外基于数传协议的缺陷等问题也是可靠性低的另外一个重要原因。而短信息系统目前已经比较成熟，运行可靠。
4、维护困难。商用电台工作功率大，货源复杂等都导致商用电台故障频率较高，另外其维修人工费用也比较高。而GSM通讯的维护依靠联通和移动大运营赏。
5、传输数据量小，西门子公司最新的MC35系列产品是以GPRS为通讯方式，可以实现115K的宽带，可传送以兆（1兆=1024K）为单位的多媒体数据，而卫星，超短波要传送1K的数据已经很困难了，通常只能传输几十个字母的信息。
便宜：GSM无线通信模块通讯成本很低，一但建成网络，不需要为网络的维护提供费用，只有每条短信向运营赏付费。而以我国北斗卫星提供的短消息服务，一条短消息费用最低1.5元。加上北斗卫星系统 一套卫星通讯模块价格在50000-70000人民币，国外的GPS卫星无线通讯价格也大致如此。 卫星通讯昂贵的费用会更未来客户所组建的无线通讯网带来天文数字的通讯计费。而GSM短消息每条最低可以5分一条消息，基于GPRS的MC35 可以采用GPRS包月，一个远程信息点每月的通讯费用只要100-200就可以不限制数据量的通讯，而如果只和GSM无线通讯一样传送短信息，那么每月的通讯的费用只需要几元的低成本。网络运行和维护的成本十分低廉。
可靠：SIEMENS TC35i GSM无线通讯模块性能十分可靠，可提供短消息发送验证功能，当监控网络中心需要检查远程的无线终端信息采集是否工作正常，可以发送检查（keep alive)短信，如远程终端出现故障，会显示发送不成功。而我们所提到的北斗卫星短消息系统和其他一些非国际主流厂商制造的GSM短消息发送机器都不能提供这个功能。一但远程终端出现故障，中心无法监测，只能亲自前往实地检查。 全天候，GSM/GPRS的西门子产品信号不受天气等复杂情况的影响，和其他设备的干扰，一但安装完毕信号十分稳定。而卫星，超短波受到天气，云层，地形的干扰和影响，信号在复杂情况下难以保证正常工作。
稳定：SIEMENS TC35I GSM无线通讯模块是西门子结合GSM网络多年开发经验以及自身强大生产实力集合的高端GSM无线通讯设备，集合高技术性，高质量，高稳定性于一体。每一款产品都经过严格的技术检验。西联电器有限公司所销售的TC35系列产品都由SIEMENS 德国原厂制造。符合国际工业通讯设备安全标准的质量标准化产品。可以提供365天每天24小时的全天候工作。不会在运行中死机，和出现软件运行故障。这一点其他厂商的无线通讯模块厂商是难以做到的， 而目前国内一些小型公司手工组装的模仿产品，根本和西门子的质量，性能，稳定，可靠是无法相比的。