1. 概述

　　GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的英文簡稱,，是一種基于GSM的移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),面向用戶提供移動分組的IP或者X.25連接。

        GPRS采用與GSM同樣的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn),、同樣的頻帶,、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu),，因此在現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)增加功能插板和升級相關(guān)軟件就可提供全面的GPRS覆蓋,。

　　GPRS采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道,，同一無線信道又可以由多個用戶共享,，資源被有效的利用，GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kbps,，實際應(yīng)用帶寬大約在20~40Kbps,。使用GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計費,，迅速降低了服務(wù)成本,。

　　基于GPRS網(wǎng)絡(luò)無線DDN業(yè)務(wù)是以中國移動的GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)為通信平臺，采用GPRS,、SMS,、CSD、USSD等承載方式,，通過無線DDN終端設(shè)備,，服務(wù)于行業(yè)用戶的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。

　　2. GPRS無線DDN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

　　2.1 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

　　GPRS無線DDN通信系統(tǒng)為行業(yè)用戶提供永遠(yuǎn)在線,、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),。可以提供點對點,、外圍設(shè)備間,、外圍設(shè)備與中心節(jié)點之間的通信方式，適用于信息互傳,、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集等行業(yè)應(yīng)用,。下面是GPRS無線DDN系統(tǒng)幾種典型的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),。

　　點~點數(shù)據(jù)傳輸：

　　滿足兩點之間數(shù)據(jù)傳輸要求。 
                              
　?。瓚?yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

　　...移動網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)(應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)+控制數(shù)據(jù))

圖1a 點～點數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　中心~多點數(shù)據(jù)傳輸：

　　滿足中心對多點的數(shù)據(jù)傳輸,。 
                                   
  　　－應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

　　...移動網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)(應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)+控制數(shù)據(jù))

圖1b 中心～點數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　多點網(wǎng)絡(luò)傳輸：

　　滿足多點對多點之間的數(shù)據(jù)傳輸,。

　?。瓚?yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 
                     
　　...移動網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)(應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)+控制數(shù)據(jù))

圖1c圖1b 中心～點數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　2.2 網(wǎng)絡(luò)接入方式

　　數(shù)據(jù)終端(DTU)的接入：

　　目前，中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)用戶可以選擇CMNET和APN兩個網(wǎng)絡(luò)接入,，CMNET通常用于公眾用戶接入Internet,，APN針對相關(guān)行業(yè)用戶使用。APN用戶通常在一個組內(nèi),，需要設(shè)定用戶名和密碼,，具有更好的安全性，適用于行業(yè)用戶,。此外,，APN用戶可以申請綁定移動內(nèi)網(wǎng)的固定IP地址。

　　數(shù)據(jù)中心(DSC)的接入：

　　數(shù)據(jù)中心的接入有多種方式,，結(jié)合GPRS承載網(wǎng)絡(luò)的特點和GPRS應(yīng)用領(lǐng)域的具體要求進(jìn)行組網(wǎng),。組網(wǎng)形式的選擇主要由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量、時延,、可靠性要求,、數(shù)據(jù)保密性、網(wǎng)絡(luò)狀況決定,。

圖2 數(shù)據(jù)中心的接入方式示意圖

　　方案一：GPRS接入,，適合總數(shù)據(jù)帶寬需求不太大的應(yīng)用，例如使用Polling傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),；全部數(shù)據(jù)在GPRS網(wǎng)內(nèi)運行,；要求所有GPRS終端之間可以直接通訊，所有終端接入到同一個專有APN,；數(shù)據(jù)中心的GPRS數(shù)據(jù)終端接入點綁定固定IP地址(即至少提供一個綁定移動內(nèi)網(wǎng)固定IP地址的SIM卡),。

　　方案二：Internet接入方式，GRE隧道與RADIUS可選,。GRE 兩端地址,、RADIUS SERVER 地址和企業(yè)路由器端口地址都必須是公有的?？紤]到IP地址廣播,，企業(yè)端的路由器端口地址，GRE 隧道端地址,，RADIUS Server 地址應(yīng)由為該企業(yè)提供Internet連接的ISP提供,；不存在跨區(qū)域的問題,，企業(yè)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器與中國移動GGSN服務(wù)器不必在同一城市。

　　方案三：專線接入,，適合電力、金融,、證券,、工業(yè)監(jiān)控等行業(yè)使用；企業(yè)通過專線接入中國移動的路由器,，移動為用戶提供公有或移動私有IP地址,。數(shù)據(jù)安全性好，穩(wěn)定可靠,，傳輸延遲小,。

　　方案四：直接接入，適用于沒有接入Internet,、而且對安全要求極高的企業(yè),。適合電力、金融,、證券等行業(yè)使用,；企業(yè)在運營商一端放置GRE路由器，路由器不經(jīng)過GPRS防火墻直接接入GPRS內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),。

　　數(shù)據(jù)中心與用戶應(yīng)用程序接口：

　　數(shù)據(jù)中心與應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用軟件接口有兩種方式,，即動態(tài)連接庫(DLL)和虛擬串行口的方式。動態(tài)連接庫方式需要進(jìn)行接口程序的編程與開發(fā),。對于不希望對原有系統(tǒng)應(yīng)用軟件進(jìn)行改動的應(yīng)用方式通?？刹捎锰摂M串行口(VSP)的連接方式：

圖3 虛擬串行口接口連接示意圖

　　3. 傳輸效率與穩(wěn)定性

　　一、數(shù)據(jù)鏈路傳輸方式

　　經(jīng)過在中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)實際測試,，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性較好,，同時考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜哂嘈院托蕟栴}，建議采用UDP方式傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),，對于無冗錯處理的文件數(shù)據(jù)傳輸可采用TCP方式,。

　　二、傳輸效率

　　1） 用戶數(shù)據(jù)傳輸效率(用戶數(shù)據(jù)占網(wǎng)絡(luò)層總數(shù)據(jù)的比例)：

　　采用不同的組網(wǎng)方式,、不同的數(shù)據(jù)包長度,，有不同的傳輸效率。下面假設(shè)當(dāng)前最長所能支持的最大用戶數(shù)據(jù)包長的情況下,，即1024字節(jié)包長,。

　　i.僅支持DTU主動發(fā)起到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸：最大傳輸效率(w) = 97.3%

　　ii.支持雙向主動互傳：最大傳輸效率(w) = 95.9%

　　2） 傳輸時延(從發(fā)送到接收數(shù)據(jù)之間的時間)：

　　不同的數(shù)據(jù)包長度，傳輸?shù)臅r延不同,。根據(jù)目前移動的網(wǎng)絡(luò)狀況,，一般一個包長為100到200字節(jié)之間的數(shù)據(jù)包可以在1秒內(nèi)互傳完畢,。大于200字節(jié)的數(shù)據(jù)包平均在1秒到3秒之間可以互傳完畢。

　　三,、穩(wěn)定性

　　1） 有效率：發(fā)送成功數(shù)據(jù)占總發(fā)送數(shù)據(jù)比例

　　根據(jù)目前在北京移動GPRS網(wǎng)絡(luò)測試的結(jié)果來看,，在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，一般數(shù)據(jù)包的成功率都在99.9%以上,。

　　2） 穩(wěn)定性綜合參數(shù)：有效率x傳輸效率

　　網(wǎng)絡(luò)有效帶寬和最大傳輸單元(MTU)之間存在著極其重要的關(guān)系,，一般MTU增大到200字節(jié)以上不會明顯增加帶寬，但會增大平均延遲,，測試結(jié)果表明MTU的最優(yōu)大小是250字節(jié)左右,。

　　3） 鏈路檢測與激活

　　對于經(jīng)常性傳輸和實時性要求較高的數(shù)據(jù)傳輸(如電力自動化信息)，通常需要考慮設(shè)置心跳功能,，以確保電路永遠(yuǎn)在線并激活,，心跳間隔根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和應(yīng)用要求進(jìn)行設(shè)置。

　　4. GPRS無線DDN系統(tǒng)的典型應(yīng)用

　　中國移動的GPRS無線DDN系統(tǒng)可向用戶提供數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)中心之間的透明數(shù)據(jù)通道,。在電力系統(tǒng)的可用于大客戶抄表,、配網(wǎng)/農(nóng)網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)信息的傳輸?shù)取?br />
　　5. 結(jié)束語

　　本文簡要介紹GPRS無線DDN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、組網(wǎng)和相關(guān)技術(shù)要點,，旨在通過技術(shù)交流促進(jìn)GPRS無線DDN系統(tǒng)在電力系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用與推廣,，為配電網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)測和大客戶抄表提供經(jīng)濟、方便,、有效,、可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道，補充和延伸電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò),。