在水情自動測報系統中,數據遠程傳輸是不可缺少的環節。近年來移動公司的技術發展及其數據業務商業化應用,使得GPRS通信手段在水文數據傳輸中的應用成為可能。通過分析GPRS應用原理,進行組網設計及應用方法設計,并通過應用試驗,得出利用GPRS網絡進行水情報訊是有效的,也是可行的。
環境:通信信道 GPRS RTU 分中心
一.前言
在建設水文自動測報系統及防汛指揮系統水情分中心的工程中,數據遠程傳輸是必不可少的環節,國家防汛指揮系統由四個子系統組成:(1)基礎數據采集系統和水文測驗設施的改進;(2)數據通信子系統,(3)計算機及其網絡建設;(4)防汛會商業務支持系統。數據通信子系統的任務是非常明確的,就是要將野外現場的遙測數據傳送到分中心。
實現遠程數據傳輸的通信手段已經有許多種了,它們主要是:超短波通訊,短波通訊,有線PSTN通信,GSM通信(分SMS和GPRS兩種方式),CDMA,光纖通信以及衛星通訊(含多種衛星通道)等。隨著公網通信事業突飛猛進地發展,還將進一步出現新的數據業務通訊方式。
2002年5月后,中國移動GPRS網絡進入了商業化實用階段,從而為我們提供了利用國家公網傳輸水情數據的又一種方法。該通信手段在水文數據傳輸中的應用。
二.GPRS概述
1 GPRS應用原理
GPRS (General Packet Radio Service) 通用分組無線業務是一種基于數據包的無線通訊服務。理論上它將使得通訊速率從56 Kbps一直上升到114Kbps,且支持計算機和移動用戶的持續連接。GPRS是基于GSM網絡的,在理論上,GPRS數據包通訊服務的花費比電路交換服務所花的費用要少,其通信信道是共享的,僅在需要的時候才有數據包傳輸產生,因此比使用專用的連接要節省很多資源。GPRS移動用戶可以隨時訪問自己的虛擬專用網絡(VPN),而不是每次都需要撥號上網,從而為用戶提供更加簡單的應用服務。
GPRS是按GSM標準定義的封包交換協議,可快速接入數據網絡。它在移動終端和網絡之間實現了“永遠在線”的連接,網絡容量只有在實際進行傳輸時才被占用。GPRS的實際速度典型值比理論速度慢,介乎14.4~43.2 kbps(上下行非對稱速率)左右。GPRS將是第一個實現移動互聯網即時接入的標準,也是邁向3G/UMTS的過程。
采用移動GPRS技術進行網絡數據傳送,費用低,使用方便,不受地域限制,便于業務發展,具有很好的發展趨勢,從SMS到GPRS到將來的3G,是一種更經濟便捷的通訊之路,可以構架更為廣泛的通信網絡,實現靈活的信息網絡傳輸。
GPRS是基于數據分組傳送的,能提供連續不間斷的數據通信業務,具有比SMS更好的數據傳送速度和能力,且能夠始終在線,通信費用是按照實際傳送的數據字節進行結算的,運行費用低。
2 GPRS傳輸數據的特點
(1)相對GSM撥號方式的電路交換數據傳送方式,GPRS是分組交換技術,具有“高速”和“在線”的優點。
(2)除了速度上的優勢,GPRS還有"在線"的特點,即用戶隨時與網絡保持聯系。有數據傳送時就在無線信道上發送和接受數據,沒有數據傳送,終端就進入一種"準休眠"狀態,釋放所用的無線頻道給其他用戶使用,這時網絡與用戶之間還保持一種邏輯上的連接,當用戶再次傳送時,手機立即向網絡請求無線頻道用來傳送數據,不需頻繁撥號。
(3)GPRS數據傳輸是雙向的,且可以傳輸批量數據,對水文應用來說還可以實現固態存儲數據無線下載,這一個特點是超短波、GSM短信、PSTN以及衛星通信所不能替代的。
3 GPRS組網設計
3.1 組網及中心站的GPRS數據接入方法
根據水文數據傳輸應用的特點,我們對中國移動提供的GPRS接入方法進行綜合分析,考慮到性價比和易用性,實驗系統數據接入選擇了在水情分中心采用GPRS無線Modem進行接入的應用方式,為用戶建立自己的無線VPN專用數據網,提供各種速率的高質量、透明數據傳輸的永久或半永久性專用通訊鏈路,在遠地遙測端,水文數據的傳輸均通過GPRS無線DDN來實現。無線DDN利用GPRS移動數據通信網絡組成的數字數據傳輸網絡,是非常適合點多分散野外環境條件差的系統,也適合使用環境。
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