圖3 PPP報(bào)文解析
5 登錄GGSN的過程
系統(tǒng)的一個(gè)難點(diǎn)是微控制器登陸GPRS網(wǎng)關(guān)（GGSN）并與網(wǎng)關(guān)通過LCP、PAP、IPCP協(xié)議進(jìn)行協(xié)商的過程。LCP、PAP與IPCP協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)大同小異,最常用的為請(qǐng)求（REQ）、同意（ACK）和拒絕（NAK）三種幀。微控制器與GGSN各為一方進(jìn)行協(xié)商,任何一方都可以發(fā)送REQ幀請(qǐng)求某方面的配制,另一方覺得配置不能接受會(huì)回應(yīng)NAK幀,如果可以則回應(yīng)ACK幀。為了節(jié)省資源,我們只處理這三種數(shù)據(jù)幀,其它鏈路問題都由微控制器在程序控制下自己重新?lián)芴?hào)解決。
協(xié)商過程大致描述如下：在撥號(hào)成功連接后,GGSN首先會(huì)返回一個(gè)PAP REQ數(shù)據(jù)幀。我們發(fā)送一個(gè)空LCP REQ幀,以強(qiáng)迫進(jìn)行協(xié)議協(xié)商階段。隨后,GGSN發(fā)送LCP設(shè)置幀,我們拒絕所有的設(shè)置并請(qǐng)求驗(yàn)證模式。GGSN選擇CHAP或PAP方式驗(yàn)證,我們只接受PAP方式。然后,進(jìn)行PAP驗(yàn)證用戶名和密碼過程,在GPRS中用戶名與密碼都為空,如果成功,GGSN會(huì)返回IPCP報(bào)文分配動(dòng)態(tài)IP地址。此時(shí),就完成了與GGSN的協(xié)商過程。協(xié)商過程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖4所示。
圖4 協(xié)商過程流程
協(xié)商完成后進(jìn)入IP數(shù)據(jù)報(bào)通信階段。此時(shí),微控制器向GGSN發(fā)送的所有包含IP報(bào)文的PPP報(bào)文都會(huì)被傳送給Internet網(wǎng)中相應(yīng)的IP地址;而遠(yuǎn)端所有向微控制器IP地址發(fā)送的報(bào)文也都會(huì)經(jīng)GPRS網(wǎng)傳送到微控制器上,從而完成微控制器與遠(yuǎn)程主機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。
注：PPP報(bào)文解析程序和協(xié)商過程程序見本刊網(wǎng)站www.dpj.com.cn。
6 小結(jié)
經(jīng)過優(yōu)化,本系統(tǒng)的軟件代碼可以精簡(jiǎn)到6K字節(jié)左右,共使用不到300字節(jié)的RAM。并且由于程序使用C語言編寫,稍加改動(dòng)就可以在各種系列的微控制器上實(shí)現(xiàn)。微控制器通過GPRS上網(wǎng)的技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于需要遠(yuǎn)程傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中,特別適合于遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域。我們目前正把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng),在試驗(yàn)階段取得了比較好的效果。
參考文獻(xiàn)
1 Wavecom公司. GPRS User Guide. 2001-11
2 Wavecom公司. WISMO2C Hardware Specifications. 2000-08
3 Wavecom公司. AT Commands Interface, 2000-03
4 Simpson W. The Point to Point Protocol(PPP). RFC1661. 1994
5 PPP in HDLC-Like Framing. RFC1662. 1994
黃承安 碩士研究生,主要研究方向嵌入式系統(tǒng)的理論方法及軟硬件設(shè)計(jì),無線網(wǎng)絡(luò)通信。
張躍 副教授,主要研究方向嵌入式系統(tǒng),控制理論。
