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三种主流3G标准概述与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。
其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。
目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA。
CDMA是Code Division Multiple Access（码分多址）的缩写，是第三代移动通信系统的技术基础。
第一代移动通信系统采用频分多址（FDMA）的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。
第二代移动通信系统主要采用时分多址（TDMA）的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善，但TDMA的系统容量仍然有限，越区切换性能仍不完善。
CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。
1.1 WCDMA概述全称为Wideband CDMA，中文译名为“宽带分码多工存取”，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。
该标准提出了GSM（2G）—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演进策略。
GPRS是General Packet Radio Service（通用分组无线业务）的简称，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution（增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为2.5代移动通信技术。
目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网络升级为GPRS网络。
基于 GSM通信技术的远程监控系统设计皮波;姚振东;廖政炯;邱玲;刘凯;邓云逸【摘要】针对移动、分散、无人值守、实时性要求低、不定时动态监控的监控点获取设备和运行参数变量难的问题，设计了一种GSM无线网络的SMS服务作为各采集节点与计算机信息中心通信媒介的远程监控系统。
按照远程监控系统的要求对系统硬件电路进行了设计，整机以超低功耗的16位MSP430F2132微控制器为核心，由采集电路、GSM模块电路、串口转U SB电路等组成。
利用计算机作为监控中心，对整体系统进行了验证，实现了监控系统的高效可靠实用数据传输。
%Aiming at the difficulty of obtaining the equipment and operating parameters of the monitoring points ,w hich is mobile ,decen‐tralized ,unattended ,real‐time requirements of low ,the dynamic monitoring of the time ,a remote monitoring system is designed ,in which the SMS service of GSM wireless network is used as the communication medium between the acquisition nodes and the computer infor‐mation center .According to the requirements of the remote monitoringsystem ,the hardware circuit is designed with 16‐bit MSP430F2132 low power microcontroller as the core ,which consists of the acquisition circuit ,the GSM module circuit ,the USB serial circuit etc .Using the computer as the control center ,efficient and reliable data transmission of the monitoring system is realized .【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】4页(P76-79)【关键词】远程监测;微控制器;GSM模块【作者】皮波;姚振东;廖政炯;邱玲;刘凯;邓云逸【作者单位】成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225【正文语种】中文【中图分类】TN929.5随着移动通信技术的发展，GSM网络己经发展成为十分成熟的无线通信网络，已逐步地应用于监控领域。
监控传输：无线及有线方式优缺点评解
监控系统往往要根据不同用户、系统规模、覆盖面积、信号传输距离、信
息容量等对系统的功能及质量指标要求不同，而采用不同的传输方式。
监
控传输之无线方式
目前无线CDMA技术
CDMA即码分多址技术，它允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源;从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。
CDMA无线网络的移动传输技术具有保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰弱、系统容量配置灵活、建网成本低等优点。
对于安全防范
系统来说，一般采用低传输帧率以保证传输的清晰度，因为只有CIF以上的GPRS技术
GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，支持点对点和点对多点服务，以分组的形式传送数据。
GPRS最主要的优势在于永远在线和按流量计费，不用拨号即可随时接入互联网，随时与网络保持联系，资源利用率高。
但
是同CDMA一样，它存在带宽不足的问题，无法满足高质量实时的视频监控需求。
Wi-Fi技术
Wi-Fi属于短距离无线技术，覆盖范围可达100米，Wi-Fi的技术和产品到目前为止，已经相当成熟。
Wi-Fi无线保真技术，其传输速度快，802.11b的带宽可以达到11Mbit/s，而802.11a及802.11g更可达54Mbit/s。
但只能做到通视传输、定向传输，难以支持移动传输，从而限制了它在视频监控系统的应用，而且由于安全性较差，非常容易受到来自外界的攻击。
西南科技大学专业方向设计报告课程名称：通信工程专业方向设计设计名称：基于WinSocket的图像传输技术姓名：梁显龙学号: 20105517班级：通信1002指导教师：路锦正起止日期： 2013.12.1—2013.12.30 西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级：通信1002 学生姓名：梁显龙学号：20105517 设计名称：基于WinSocket的图像传输技术起止日期：2013.12.1—2013.12.30 指导教师：路锦正方向设计学生日志课程设计评语表基于WinSocket的图像传输技术一、摘要信息技术高速发展的今天，图片信息在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。
网络信息可以通过Socket套接字[参考《windows网络编程》]进行可靠传输，因此掌握好基于TCP 的Socket网络通信技术尤为重要。
本设计意在设计出一套能够通过51单片机控制摄像头VC0706拍照，并由GSM移动通信模块通过Socket发送拍照所得图片的数据信息到上位机功能软件，最终实现图片显示的系统。
通过本设计可以使我们更加清楚地了解基于Socket传输数据信息的流程，深刻理解Socket可靠传输书数据的原因。
同时可以让我们了解图片数据结构及合成方法，全面提升我们的综合能力。
二、设计目的和意义图片信息在我们生活中发挥着越来越重要的作用。
上网浏览新闻时，我们首先关注的便是图片新闻。
因为图片新闻相比文字新闻更为直观，我们只需要看一眼便可大概知晓它所代表的新闻事件。
只有激起了读者的兴趣，读者才可能继续进行深入了解。
因此一个新闻事件配上一张合适的图片显得尤为重要。
近几年网购已成为许多年轻人购物的主要方式，当我们进行货物挑选时，只能根据卖家提供的图片进行选择。
当然，图片信息还充斥在我们网络生活的方方面面，很多情况下都需要进行可靠传输。
就目前的传输方式来看，利用WinSocket[参考《C#程序设计[M]》]进行传输，可靠性最高，可以无失真查传输图片，能有效满足人们对图片信息的需求。
综上所述，基于WinSocket的图像传输技术显得尤为重要。
通过本次设计可以使我们掌握图片的基本机构，了解WinSocket数据传输的过程，创建C/S[参考《C#实用教程[M]》]模式的Socket通信架构，全面提升自身综合素质。
三、设计原理3.1、图像数据格式图像格式种类繁多，常用的主要有.jpg、.bmp、.gif等。
其中又以.jpg较为常用，因此本设计仅对该格式进行深入学习。
将图像转换成字节数组，以十六进制进行显示。
可以发现每张图片均以FFD8开头，以FFD9结束,中间不再出现FFD8和FFD9。
因此我们可以得到图像数据的基本结构为FFD8******FFD9，其中**为以十六进制表示的0~255十进制数。
3.2、套接字工作原理利用Socket进行网络通信时，需要分别建立服务器端和客户端。
服务器端建立Socket的监听套接字后，等待客户端的连接，连接成功后便可进行正常的通信。
值得一说的是它们之间的三次握手和套接字特有的帧结构可以保证数据的准确传输。
服务器端：(1) 打开一通信通道并告知本地主机。
(2) 等待客户请求。
(3) 接收到服务请求，处理该请求并发送应答信号。
(4) 返回第二步，等待另一客户请求。
(5) 关闭服务器。
客户端：(1) 打开一通信通道，连接到服务器。
(2) 向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答。
(3) 有新的请求时，重复第二步。
(4)请求结束后关闭通信通道并终止。
3.3、套接字工作时序图面向连接套接字的系统调用时序图：图1 套接字工作时序图3.4、GSM连接Socket服务GSM移动通信模块支持GPRS功能，因此我们可以利用它来传递数据信息。
由于GSM移动数据模块高度集成化，只需通过串口发送简单的指令便可完成GPRS数据通信。
值得注意的是，利用GPRS进行通信时，内核代码也是按照套接字通信标准同服务器进行数据交换。
通信流程：(1) GSM网络环境测试。
(2) GSM服务商查询。
(3)使用Ip地址连接方式。
(4)提供IP地址及端口号，连接服务器。
(5)接收、发送数据。
3.5、PC端Socket接收图片设计在PC端，我们需要制作一个Windows Form应用软件。
该应用软件需要建立一个服务端侦听套接字，用来接收来自客户端的信息，这里主要用来接收来自GSM传回的图片信息。
该软件同时需要完成图片的合成及显示。
任何一款应用软件，都需要一个简洁、漂亮、适用的外观。
在本次设计中应力争做到这三点，并保证程序的最高质量。
3.6、VC0706摄像头拍照流程图VC0706为串行摄像头，可在传输速度要求不高的场合使用。
拍摄相片时也较为简单，只需要通过串口发送一系列指令便可实现轻松拍照。
拍照流程：(1)上电(2)延时2.5秒(3)设置拍照图片大小指令（可选，如更改，需要复位一下才会生效）(4)复位指令（可选，如没有执行第3步，则该步不需要）(5)设置拍照图片压缩率指令（可选）(6)发送清空图片缓存指令(7)发送拍照指令(8)发送读取所拍图片长度指令(9)根据第8步所获得的图片长度，发送读取图片数据指令(10)如再次拍照，则返回第6步，先清空缓存，然后开始下一张图片拍照四、详细设计步骤4.1、获取图片数据单片机STC12C5A60S2为51系列单片机的升级版，其功能大大增强。
本次设计中需要用到两个串口，该单片机可以满足该要求。
图片数据的采集正是通过该单片机向摄像头VC0706发送拍照指令，取得图片数据。
拍照流程在3.6中已经详细给出，程序流程也正是按照其流程进行。
下面仅给出部分程序。
程序：Timer0Init(); //定时器初始化Uart2Init(0,1,247); //COM2 波特率设置为38400bpsCAMInit(); //摄像头初始化(详见CAMInit()函数)TakePhoto(); //拍照(详见 TakePhoto()函数)while(1){if(ONOFF==0){TakePhoto(); //拍照}}/*摄像头初始化函数*/void CAMInit(){Uart2SendHexs(camsize,9); //CAM长、宽度设置delayms(50);Uart2SendHexs(camrest,4); //如果有CAM长、宽度设置，那么需要复位delayms(2000);Uart2SendHexs(camyasuo,9); //CAM压缩率设置delayms(50);}/*拍照函数*/void TakePhoto(){Uart2SendHexs(camclear,5); //CAM清图片缓存delayms(50);Uart2SendHexs(camtake,5); //照相命令delayms(50);Uart2SendHexs(camlenth,25); //读取图片长度(二进制)delayms(800);Uart2SendHexs(camread,36); //读取数据并向远程服务器发送}4.2、发送图片数据本设计通过GSM移动数据模块发送图片数据。
该模块一次最多发送1k的数据量，适合进行小数据传输。
本次设计中图片尺寸为640*480，数据量大小约为12k，因此需要进行多次传输。
由于该模块不适合进行大数据传输，因此在传输时较为缓慢。
但是本设计旨在搭建通信平台，掌握Socket通信原理和图片组成结构及合成方法，对实时性要求不是很高，因此可以用其进行图片数据传输。
图片传输流程在3.4已详细说明，这里不再赘述，仅给出部分实现代码。
/*设备初始化*/Uart1Init(0,1,247); //COM1波特率设置38400GSMInit(); //GSM初始化/*拍摄照片并发送*/void TakePhoto(){Uart2SendHexs(camclear,5); //CAM清图片缓存delayms(50);Uart2SendHexs(camtake,5); //照相命令delayms(50);Uart2SendHexs(camlenth,25); //读取图片长度(二进制)delayms(800);Uart2SendHexs(camread,36); //读取数据并向远程服务器发送}/*GSM初始化函数*/void GSMInit(){DelaySec(3); //GSMCAM上电初始化时延Uart1Sends("AT\r"); //GSM握手连接delayms(100);Uart1Sends("AT+COPS?\r"); //GSM服务商查询delayms(100);Uart1Sends("AT+CDNSORIP=0\r"); //ip地址连接delayms(100);Uart1Sends("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"125.67.129.171\",\"8080\"\r"); //改变主机IP DelaySec(5); //远程主机连接用时较长Uart1Sends("AT+CIPSPRT=0\r"); //发送数据时不等待'>'delayms(100);}/*发送数据*/void Uart2SendHexs(unsigned char *dat,unsigned int lenth){Uart1Sends("AT+CIPSEND=1024\r"); //发送数据长度delayms(100);unsigned int cnt=0;ES=0;while(cnt<lenth){SBUF=picture [cnt]; //发送数据while(TI==0);TI=0;cnt++;}ES=1;}4.3、PC端应用软件界面设计PC端界面设计遵循原则在3.5中已进行了详细的描述。
本次设计中的界面正在遵照了其设计原则，其效果图如图1所示。
从图中可以看出该应用软件具备服务端Socket监听功能，可以接收来自客户端的数据。
本设计中接收来自客户端的图片数据，然后内部进行图片的合成并在界面上进行显示。
图2 应用软件界面4.4、PC端应用软件程序设计服务端侦听套接字建立过程严格遵照3.3中所述流程。
为了在等待客户建立连接时，不影响应用软件其他功能的使用，需要开通一独立线程进行监听服务。
当有客户进行连接时，应为该客户另外单独开启一线程，进行数据的交互。
程序：4.4.1、建立服务端套接字try{//端口为8080String Port = "8080";//取得本机IP地址IPHostEntry IpHost = Dns.Resolve(Dns.GetHostName());IPAddress ServerIp = IpHost.AddressList[0];//建立服务端监听套接字ServerSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//建立一个IP和端口类IPEndPoint serverhost = new IPEndPoint(ServerIp,Int32.Parse(Port));//绑定ServerSocket.Bind(serverhost);//监听最大个数为10ServerSocket.Listen(10);//建立监听线程，Client_Connect()为接收连接函数，随后详细给出ThreadStart serverThreadStart = new ThreadStart(Client_Connect);Thread serverThread = new Thread(serverThreadStart);serverThread.IsBackground = true;serverThread.Start();}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.ToString());}4.4.2、响应客户端连接请求public void Client_Connect(){while (true){try{//接收客户端连接请求ClientSocket = ServerSocket.Accept();ClientNum++;//界面显示该客户ID号this.Invoke(new ComBoxAdd(ComBox_Add), ClientNum.ToString()); //保存该客户连接套接字allclients.Add(ClientNum, ClientSocket);//新开线程，同该客户进行信息交互。
