在GPS车辆监控系统中，车载移动台中的GPS接收机能够时刻接收来自GPS卫星的信号，从而解算出其位置、速度等信息。而监控中心本身并不能获取各车载移动台的具体位置、速度等信息。然而系统要实现对车辆的监控，各个车载移动台就必须把车辆位置等信息传送至监控中心，所以车载移动台与监控中心的通信必不可少。由于车辆监控系统的特殊性，无线通信是唯一的通信方式。
目前，应用于GPS车辆监控系统的通信方式主要由可分为专用无线通信网络和公用无线通信网络两大类。
专用无线通信网络就是在给定业务范围内，为部门、行业、集团服务的专用移动通信系统，典型的如生产调度系统。集群移动通信系统是专用移动通信系统高层次发展的形式。为车辆监控定位系统建设的专用无线通信网，有自己的交换中心、基地台及监控平台等。一般来说专用无线通信网的组网费用较高、覆盖面积有限，但它更改灵活、抗毁能力强且具有移动性，适合用于抗洪救灾指挥系统、军事作战指挥系统等专用性较强的领域。
公用无线通信网络不是服务于特定部门和行业的通信系统，而是服务于公众通信系统。过去的第一代公众移动通信网络、目前我国使用第二代公众移动通信网络、未来的第三代移动通信网络等都是公用无线通信网络。这类网络通常有移动通信运营商建设和管理，采用公用无线通信网络建立车辆监控系统，不需要单独建设和管理通信网络，而且具有网络容量和覆盖面积大的优点。但是必须依靠无线运营商提供的服务进行设计，且需要支付昂贵的通信费用。
在目前的GPS车辆监控系统中，常见的无线寻呼网、集群通信网、卫星通信网、蜂窝通信网等都可以为车辆监控系统提供无线通信链路。
3.1 无线寻呼通信网
无线电寻呼系统(Radio Paging system)简称为无线寻呼系统或者寻呼系统。无线电寻呼的传统业务是通过公用电话网和无线电寻呼系统来实现主叫用户向寻呼机持有者单向传递简单信息。无线电寻呼系统曾经在我国得到迅猛的发展，寻呼范围已经不仅局限于一个城市，可以进行全省和全国的漫游寻呼。但是传统的寻呼系统是单工单向的，有很大的局限性,不适合应用于GPS车辆监控系统。近年来，传统寻呼受到蜂窝系统新业务的影响不断增大，使寻呼业的进一步发展受到了很大的阻碍。
传统单向寻呼存在频率利用率低、系统容量小、传输速率不高，难以开展灵活多样的增值服务的缺点。如何克服这些缺点成为寻呼业务亟待解决的问题。于是高速寻呼、双向寻呼相继出现。
高速寻呼用新的编码技术替代以前广泛使用的Pocsag编码，使编码速率得到大幅提高。高速寻呼在单位时间内、单频点上发送的信息量的增加，使寻呼系统能够容纳的用户数量大幅度增加。ERMS、FLEX和APOC等都是较为成熟的常用的高速寻呼编码方案。
双向寻呼就是寻呼机不仅能够接收来自控制中心的信号，而且还可以向控制中心发送各种有用的信号，这种信号包括识别码、各种简单信息、预制信息以及其他有用信息等。即双向寻呼系统是在单向寻呼系统的下行信道基础上增加了一个上行信道传送应答信息。利用该系统，可以实现寻呼机自动定位、寻呼机与控制中心的信息交换，甚至是寻呼机间的信息交换。双向寻呼在增加了大量的双向寻呼信息的发送和接收后，必然导致网络信息量的剧烈增加，单频点用户容量降低，必须增加新的频点。
双向寻呼技术的出现，给传统的寻呼系统带来了希望。GPS车辆监控系统的车载终端就可以通过双向寻呼网络与监控中心进行信息交换，实现对车辆的监控。
双向寻呼系统能够漫游联网，这就是寻呼网络的覆盖面积大大增加，但是GPS车辆监控系统如果使用双向寻呼网络提供的通信服务，就要支付大量的通信费用。况且无线寻呼系统的实时性也不太令人满意。故目前很少见到使用无线寻呼网络的GPS车辆监控系统。
3.2集群移动通信网
集群移动通信系统(Trunked Mobile Radio System)是目前常见的专用无线通信方式，其基本思想是让基站有多个公用信道，其中有用于控制与管理的控制信道。移动交换中心可以通过控制信道对共用信道及业务实行统一规划与集中管理，达到使用户共用多信道、共用覆盖区、共享通信业务、降低费用的目的。
3.2.1集群通信系统的基本概念
集群通信系统是专用调度通信系统。集群就是频率共用的意思，其特点是资源共享，即许多移动用户动态地共用少数无线信道。集群系统中一个基站有多个共用信道，受集群控制中心控制。通常，基站共有多部收、发信机提供多个信道，其中一个为控制信道，用于信令的传递，为用户选择空闲信道，完成接续任务。移动台总是在收状态，处在控制信道上等候，当用户开启移动台希望与其它移动台通信时，集群系统在有空闲信道的情况下，立即为该用户分配某一通信信道，移动台就转入指定的空闲信道进行通话。通信一旦结束，被使用的信道立即释放并给他人继续使用。这种频率的动态分配有效地汇聚所有信道的可用时间，从而为每个用户提供了最大的可用通信时间，并将信道的阻塞减至最小。由于集群系统内所有信道均被占用的概率要远远小于单个信道忙的概率，因而用户台通话排队或受阻的概率大大降低，使集群系统的话务量大大提高，从而提高了系统容量。另一方面从信道利用的角度来讲，它大大提高了信道的利用率，缓解了频率资源紧张的问题。
3.2.2 集群通信系统的分类
集群通信体制利用多信道共用技术，与公用移动通信网不同，没有统一的国际标准，不同的系统使用不同的控制方式和信令标准，具有不同的实现方法。集群移动通信系统具有以下几种分类方法[7]。
按通话占用信道方式可以分为信息集群和传输集群系统。在信息集群中，用户通话占用一次信道完成整个通信过程。而在传输集群系统中，一个完整的通话要要分几次在不同的信道上才能完成。
按控制方式可以分为集中控制式和分布控制式。集中控制式是指由一个智能控制终端统一管理系统的话务信道的方式；分布控制式是指每一信道都有单独的智能控制终端的管理方式。
按信令方式可以分为共路信令方式和随路信令方式。共路信令是设定一个专门控制信道传送信令；随路信令方式是在一个信道中同时传送话音和信令，不单独占用信道。
按信令占有信道方式可以分为固定式和搜寻式。在固定式系统中，起呼占用固定信道；而搜索式系统中起呼占用信道随机变化，需要不断搜索信道。
按呼叫处理方式可以分为损失制系统和等待制系统。在损失制系统中，当话音信道被全部占用时，呼叫被示忙，要通话需要重新呼叫，信道利用率低；在等待制系统中信道被全部占用时，对新申请者采用排队方式处理，不必重新申请，信道利用率高。
3.2.3 集群通信系统的特点
集群通信系统是一种高级专业指挥调度系统，所以它在使用、用户入网、系统维护管理及多区联网上具有较齐全的功能，且操作方便，运行可靠，组网灵活等。
集群通信系统具有如下特点：
（1）可以实现话音通信、保密语音通信，数据及状态信息传输;
（2）多种呼叫接续方式和呼叫类型。
（3）可设置入网功能，如遇忙排队、紧急呼叫优先、遥毙某移动台等。
（4）系统维护管理功能全，如通话记录并计费、参数设置、无人值守、收发机遇故障或干扰自行关闭直到故障消除、多区联网等。
利用集群移动通信系统组建的GPS车辆监控系统有如下优点：
（1）集群系统话务量的能力比常规系统高，系统容量较大；多样化的呼叫方式如群呼，组呼等加强了控制中心对车辆的调度能力。
（2）集群系统中即使系统中某一信道机出现故障，也不影响整个系统的正常运行，系统可靠性高。
（3）集群系统具有一定的通信保密性。基于集群系统的车辆监控系统也有如下缺点：由于集群系统属于专用移动通信网，一般由某一单位组建，因此集群网的覆盖范围一般不大，容量也不可能太大，这就限制了车辆监控的范围，不能满足大范围车辆监控系统的需要。而且由于集群系统一般采用大区制，通信受多径干扰以及通信盲区的问题依然不能改善，数据通信质量较差。此外，构建集群通信系统费用高。
3.3卫星移动通信网
随着21世纪的到来，卫星通信将进入个人通信时代。这个时代的最大特点就是卫星通信终端达到手持化，个人通信实现全球化。所谓卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信[8]。所谓卫星移动通信系统是指提供卫星移动业务的通信系统，其典型特征是利用卫星作中继站向用户提供移动业务，即利用卫星转接实现移动用户间、或移动用户与固定用户间的相互通信。
卫星移动通信具有覆盖范围大、通信距离远、组网灵活、通信费用基本与距离无关、不受地面现有设备的限制及受地形地物影响小等突出优点。但是卫星通信却存在费用高，延迟大等缺点。
利用卫星通信网组建GPS车辆监控系统在发达国家已经开始应用。目前比较合适车辆监控系统的卫星通信系统是Inmarsat卫星系统。Inmarsat系统是世界上第一个提供全球性卫星移动业务的通信系统，其用户接收、发射系统已将GPS信息包括在其中，为移动目标定位打下了基础。以美国Trimble公司的Galaxy Inmarsat-C/GPS系统为例，其有专门的适合陆地移动通信的TNL7002型接收设备，可方便地完成数据采集和传输任务。其性能如下：
(1 )存储和发送信息：在陆地地球站和任何用户之间通过信息交换数据网、电传、和电子邮件进行双向信息传输。
(2 )GPS导航接收机：可提供用户的位置和时间信息，由NEMA-0813标准数据接口输出，并在遇难信息缓冲器内存放。
(3 )终端设备定时询问：无操作人员，可在远距离对位置和数据的询问自动响应。由定时询问和定时报告就可以得到连续的高精度GPS位置、速度和航路信息。
(4)综合监视：Galaxy提供了连续的失败——安全监视电路，内部性能鉴定和自动运行测试装置。
(5)增强的群呼能力：借助安全措施网可满足国际海事组织的全球海难和安全系统(GMDSS )的要求。
(6)用户联络：用户可利用网络服务功能，靠广播信息对多船进行寻址。
针对Inmarsat-C/GPS系统强大的通信能力和完善的GPS信息获取能力，利用Inmarsat卫星进行端到端的双向通信建立时间为30s，其发送格式为非打包格式，可有效地保证数据传输的准确性和实时性。卫星移动通信可满足远距离、高可靠性、大范围的联络，所以卫星移动通信适应于车辆监控系统。但高昂的卫星移动通信终端价格及通信使用费大大的限制了它的使用范围，在我国限于经济等方面的原因，除非是特殊的场合，一般的车辆监控系统不用卫星移动通信的方式。
3.4蜂窝移动通信网
蜂窝系统的概念和理论是美国贝尔实验室于20世纪60年代末提出的，所依据的就是电波传播损耗与传播距离的四次方成比例这一客观事实。无线电频谱资源十分有限，移动通信的频段也就更有限。在工作频段受限的情况下，在相距一定距离的地方实现频率复用，并以此构造成一个个无线覆盖小区，彼此相互无缝隙邻接，恰似蜂窝一样的移动通信覆盖区域，虽然频谱资源受限，理论上，这种移动通信网可以覆盖全世界
[10]。蜂窝移动通信网络是一个高容量的陆上移动通信系统，分配给系统中的频谱被划分为独立的信道，信道按组分配给各个覆盖了一个蜂窝地理服务区的小区。独立的信道组能够被服务区内的不同小区复用。
因此，第一代移动通信的模拟网络，第二代移动通信的数字网络，还有第三代移动通信的CDMA网络都是蜂窝移动通信网络。由于当前我国使用的蜂窝移动通信网主要是第二代移动通信GSM数字蜂窝通信系统，故在此仅介绍GSM网络在GPS车辆监控系统中的应用。GSM网络由国家电信部门统一经营，它能够向用户提供话音、数据等业务。如果选择使用GSM网络来为车辆监控系统提供无线通信链路，那就必须接受电信部门的管理，选择GSM网的提供的业务来完成通信，而不能随心所欲地定义自己的通信方式。目前GSM网络中主要有三种业务能够为车辆监控系统提供无线通信服务，它们是话音业务、短消息业务和数据业务。
3.4.1 利用话音业务传输定位数据
话音业务是GSM网络提供的最基本的业务，利用话音业务为车辆监控系统提供无线通信链路是指利用GSM网络的话音信道传输GPS定位数据，这就跟用普通电话线传输数据基本一样，因此必须在收发两端加上调制解调器Modem。发送端在发送数据前必须先用Modem将数字信号调制成为音频信号，然后才能送到话音通道上，接收端必须将接收到的音频信道通过Modem解调成数字信号。使用话音业务传输定位信息，在传输前必须通过拨号建立连接。而且一旦建立连接便开始计费。目前GSM网络最小计费时间单位是1分钟，GPS每次的定位数据不到20字节，若按9600 bps的速率传输，传输一次GPS位置信息的时间话不超
过0.02s，但是却按1分钟计费。用这样的方式传输GPS定位信息费用昂贵。若把一段时间的位置信息存储起来，当调度中心需要时一起打包发送到中心站是可以降低通信费用的，但是却降低了监控系统的实时性。利用话音业务为监控系统提供无线通信服务的优点是在GSM网覆盖的范围内均可使用，缺点是在数据传输之前需要先拨号，呼叫建立时间较长，时延大，一般为10s左右，而且通信费用与移动电话费相同，费用太高。因此这种方式很少被采用。
3.4.2 利用短消息业务传输定位数据
短消息业务(Short Message Service, SMS)是GSM网的一项增值业务，它通过GSM网络的控制信道传输数据，不用拨号建立连接，直接把要发送的信息内容和信息目的地址发送至短消息服务中心，再由短消息服务中心转发给最终目的地。
SMS是利用控制信道来传输数据的，速度不可能太高，因为控制信道的传输速率有限，且还要传输网络控制信息。短消息的长度限制在140字节，这就决定了传输的数据不能太长，它适用于信息量少而通信频繁的系统应用。这样来看，将SMS用于车辆监控系，还是比较适合的，采用采用短消息业务的与采用语音业务的车辆监控系统相比，有以下优点：
(1)信道建立时间较短，数据传输速率较快；
(2)不占用话音信道，通话时不影响数据传输；
(3)由于不占用话音通道，通信费用相对较低；
正因为如此，目前大多数GPS车辆监控系统都是采用短消息业务来传输GPS定位数据。但是短消息业务并不是车辆监控系统的最佳选择。短消息的实时性不够理想，且消息容易丢失。在GSM网络负载较小的时候短消息传送相对比较及时，但是随着GSM网络负载的增大，短消息延迟加大，甚至会出现丢失。我们都会遇到过发送的短消息，需要几分钟后甚至是几个小时后才能收到，甚至根本收不到的情况。目前，短消息广播业务还未向普通用户开通，因此不便于使用差分GPS技术。虽然短消息的费用看起来较低，但是对于 GPS车辆监控系统来说每天发送的短消息数量巨大，综合费用还是太高。
3.4.3 利用数据业务传输定位数据
目前，GSM网络能够提供的无线数据传输业务主要有电路交换数据业务（Circuit Switched Data，CSD）和通用分组无线业务（General Packet Radio Service，GPRS）。
电路交换数据业务提供传输速率为9.6kbps，传输速率低，且电路交换要占用专门的话路，无论用户是否发送数据都占用此信道，因此收费方式于与话音业务相同。采用CSD业务传输GPS定位数据与采用话音业务一样存在传输速率低，通信费用高的特点，因此应用较少。
通用分组无线业务是在GSM的电路交换网络上增加了一个基于分组的无线接口来实现的，其显著特点是提高了数据传输的速率，最高可达171.2kbps。GPS车辆监控系如果采用GPRS业务进行定位数据传输，比使用GSM的话音业务和短消息业务和电路交换数据业务的费用要低，速度要快，但是GPRS也并非没有缺点，它传输过程中可能有部分数据丢失，从而导致转接延迟。GPRS占用的无线信道资源有专用静态分组数据业务信道与随机分组数据业务信道。由于目前语音业务优先于数据业务，GPRS是利用
GSM网络的空闲资源来提供服务的，有的小区内没有保留专门的分组数据业务信道，当话音业务繁忙时就会没有GPRS服务，正在进行的GPRS业务也将停止。这样，如果被监控车辆的GPRS服务中止，则它将不 能被监控，如果监控中心的GPRS服务中断，则整个车辆监控系统将发生瘫痪。此外，使用GPRS的费用虽然比使用话音业务和短消息业务要低，但是，对普通用户而言还是不能接收。
总之，采用蜂窝移动通信网来传输GPS定位数据车辆监控系统，具有网络覆盖面积大等优点，但是需要支付大量通信费用。
