基于GPRS DTU进展通讯平台组网方案介绍.docx

基于GPRSDTU进展通讯平台组网方案介绍GSM系统中有关分组数据所规定的标准。GPRS具有充分利用现有的网络、资源利用率高、始终在线、传输速率高、资费公道等特点。与GSMCSD业务不同的是，GPRS业务将以数据流量计费，而GSMCSD业务那么以时间计费，GPRS这一计费方式更适应数据通讯的特点。此外，GPRS业务的速度较GSMCSD业务也将有很大进步，GPRS可提供高达115kbs的传输速率最高值为171.2kbs,下一代GPRS业务的速度可以到达384Kbit/s。GPRS一个较大的上风是可以充分利用现有的GSM网，可以使运营商在全国范围内推出此项业务。相信在数年内，通过便携式电脑，GPRS用户能以与ISDN用户一样快的速度上网阅读，同时也使一些对传输速率敏感的挪动多媒体应用成为可能。GPRS用户只有在发送或者接收数据期间才占用资源，这意味着多个用户可高效率地分享同一无线信道，进而进步了资源的利用率。同时，用户只需按数据通讯量付费，而无需对整个链路占用期间付费。实际上，GPRS用户可能连接的时间长达数小时，却只需支付相对低廉的连接费用，可使用户的使用费用大大降低。GPRS通讯模块就是为使用GPRS效劳而开发的无线通讯终端设备。可应用到以下系统集成中：远程数据监测系统、远程控制系统、自动售货系统、无线定位系统、门禁保安系统、物质治理系统等。二、GPRS特点GPRS，通用无线分组业务是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS充分利用分享无线信道，采用IPOverPPP实现数据终端的高速、远程接入。作为现有GSM网络向第三代挪动通讯演变的过渡技术2.5G，GPRS在很多方面都具有显著的上风。GPRS有以下特点：1、可充分利用现有资源中国挪动全国范围的电信网络GSM，方便、快速、低建立本钱地为用户数据终端提供远程接入网络的部署；2、传输速率高，GPRS数据传输速度可到达57.6Kbps，最高可到达115Kbps170Kbps，完全可以知足用户应用的需求，下一代GPRS业务的速度可以到达384Kbit/s；3、接入时间短，GPRS接入等待时间短，可快速建立连接，平均为两秒；4、提供实时在线功能“alwaysonline，用户将始终处于连线和在线状态，这将使访问效劳变得非常简单、快速；5、按流量计费，GPRS用户只有在发送或者接收数据期间才占用资源，用户可以一直在线，按照用户接收和发送数据包的数目来收取费用，没有数据流量的传递时，用户即使挂在网上也是不收费的。GPRS业务，具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点，在远程突发性数据实时传输中有不可比较的上风，十分合适于频发小数据量的实时传输,因此GPRS业务在某些行业上有特殊的应用。三、GPRS系统构造GPRS网是在GSM网的根底上增加以下功能实体构成的：SGSN效劳GPRS支持节点、GGSN网关GPRS支持节点、PTMSC点对多点效劳中心；共用GSM基站但基站要进展软件更新；采用新的GPRS挪动台；GPRS要增加新的挪动性治理程序；通过路由器实现GPRS骨干网互联；GSM网络系统要进展软件更新和增加新的MAP信令和GPRS信令等。GPRS骨干网的逻辑构造如图1所示。图1GPRS骨干网的逻辑构造图GPRS网上增加了一些接口，主要包括：Gb口：SGSN通过Gb口与基站BSS相联，为挪动台MS效劳。通过逻辑控制协议LLC，建立SGSN与MS之间的连接，提供挪动性治理位置跟踪和平安治理功能。SGSN完成MS和SGSN之间的协议转换，即骨干网使用的IP协议转换成SNDCP和LLC协议，并提供MS鉴权和登记功能。Gn口：SGSN通过Gn口和GGSN相联，通过GPRS隧道协议GTP建立SGSN和外部数据网X.25或者IP之间的通道，实现MS和外部数据网的互联。Gs口：用于SGSN向MSC/VLR发送地址信息，并从MSC/VLR接收寻呼恳求，实现分组型业务和非分组型业务的关联。Gr口：HLR保存GPRS用户数据和路由信息IMSI、SGSN地址，每个IMSI还包含分组数据协议PDP信息，包括PDP类型X.25或者IP、PDP地址及其QoS等级以及路由信息。Gi口：GGSN通过Gi口实现GPRS网和外部数据网PDP的互联。GGSN实际上是两个互联网网关，GPRS本身属于IP领域网络，Gi口支持X.25和IP协议。从PDN网看GGSN，GGSN可看作是一个路由器连到PDN网。GGSN包含用于连接GPRS用户的路由信息，为外部数据网的PDU送到MS提供通道。通过GGSN与GPRS网互联的分组数据网PDN，可以是PSPDN网，这时，GPRS支持ITU-TX.121和ITU-TE.164编号方案，提供X.25虚电路及对X.25快速选择，还支持网间的X.75协议连接；也可以是Internet网，基于IP协议，在IP数据报传输方式中，GPRS支持TCP/IP头的压缩功能。四、GPRSDTU及系统组网DSLCGPRS无线数据传输系统以中国挪动GSM/GPRS网络为通讯平台，采用GPRS、SMS等承载方式，通过无线数据传输终端设备GPRSDTU，提供透明数据传输通道，知足行业用户数据传输需求。系统组网单元数据终端设备DTU提供用于连接用户设备的RS232/485串行接口，适用于各种工业应用。GPRS-1X网络中国挪动公司的无线公用数据传输网络，为智能设备提供透明的数据传输通道。数据中心命令接收/提议，接收并处理数据终端的数据。组网方案介绍GPRS无线监控系统的组网比拟简单，GPRSDTU可直接与用户设备通过RS-232或者RS-485接口连接。数据终端GPRSDTU的接入：GPRS用户可选择CMNET和APN接入网络，CMNET通常用于公众用户，APN针对行业用户，通常在一个组内，用户需设定用户名和密码，平安性更好。此外，APN用户可以申请绑定挪动内网的固定IP地址。数据中心的组网略微复杂一些。结合GPRS承载网络的特点，根据GPRS应用领域，我们提供数据中心组网方案多种应用形式供给用开发商参考。组网形式的选择主要由业务数据量、可靠性要求、数据保密性、网络状况决定。方案1：GPRSMODEM接入方式监控中心作为数据终端绑定固定IP地址此种方案适用于没有接入Internet、而且对平安要求极高的企业；合适总数据带宽需求不太大的应用，例如使用Polling传输协议的数据收集系统；全部数据在GPRS网内运行；要求所有GPRS终端之间可以直接通讯；数据中心的GPRS数据终端接入点邦定固定IP地址。即至少提供一个邦定固定IP地址的SIM卡方案2：Internet接入方式见图2监控中心经过Internet接入无线网企业已有稳定的、永久的连接到Internet的接入；企业端的路由器端口地址，监控中心IP地址应是公有的，且由为企业提供Internet连接的ISP提供，此种方案客户须先向INTERNET运营商申请公网固定IP。中心用公网固定IP，监控点直接向中心提议连接。或者客户公司有一台连接Internet的效劳器，并且具有公网固定IP，但是考虑到效劳器的稳定运行问题，通常不让在效劳器上安装其他应用软件，所以GPRS数据中心系统也不能安装在该效劳器上，可以用NAT端口映射的方法来解决这个问题。此种方案在实时性和稳定性方面很好，但公网固定IP使用费用比拟高。方案3：专线接入方式见图1监控中心经DDN专线接入无线网此种方案适于企业没有接入Internet或者企业对平安方面考虑较高，合适金融、证券、工业监控等行业使用；企业通过专线接入中国挪动的路由器，用户端的接入路由器必须提供公有的IP地址。GPRS专网系统DTU终端上网登录监控效劳器的工作经过为：1GPRSDTU发出GPRS网络发出登录恳求2恳求中包括由挪动公司为GPRS专网系统专门分配的专网APN3据恳求中的APN，GGSN向DNS效劳器发出查询恳求4找到与企业用户的系统效劳器平台连接GGSN5并将用户恳求通过GTP隧道封装送给GGSN6GGSN将用户认证信息包括手机号码、用户账号、密码等通过专线送至企业Radius进展认证；Radius认证效劳器看到手机号等认证信息，确认是正当用户发来的恳求7向DHCP服13务器恳求分配用户地址8Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送携带用户地址确实认信息9用户得到IP地址后，就可以携带数据包，对GPRS专网系统信息查询和业务处理平台进展访问方案4:动态IP的解决方案对于没有固定IP的应用系统，组网方式同“固定IP接入。解决问题的关键在数据中心端，目前有两种解决方案：1短信发送IP当数据中心的IP地址发生改变，中心端可通过短信的方式通知终端设备当前的最新IP地址并通知其连接。短信发送可以采用通过Internet或者USB接口的GPRSmodem。2动态域名解析在使用动态DNS方式时，首先有几件事项要先预备。第一是DomainName，需要申请一组三级域名或者二级域名。第二是需要到网域治理中心来指定动态DNS效劳。当预备工作完成后，即会从网域治理中心得到一个Client软件，用来维护动态IP与DomainName，当数据中心的计算机开机后，即可从ISP处获得动态IP，再透过Client软件与DDNS效劳器联机并刷新域名与IP对照，GPRS终端可通过DNS的方式来进展DomainName的正反解译，而后建立连接。方案5:中心采用专线接入见图3，所有点都采用内网固定IP此种方案客户的数据中心通过一条APN专线接入挪动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进展广域连接，并用防火墙进展隔离，在防火墙上进展IP地址和端口过滤。挪动为客户分配专用的APN，用于GPRS专网的SIM卡开通该专用APN。得到专用APN后，给所有监控点及中心分配APN专网内部固定IP。见图二。此种方案在实时性、平安型和稳定性方面都很好，适用于平安性要求较高、数据点比拟多、实时性要求较高的应用环境。方案6:中心采用挪动APN专网固定IP见图4此种方案客户先与挪动申请APN专网业务，挪动为客户分配专用的APN，客户可以申请绑定挪动内网的固定IP地址。中心用无线MODEM拨号上网，得到其内网固定IP；监控点直接向中心提议连接。中心和监控点都具有挪动内网固定IP，减少中间环节，稳定性增强；且所有数据都在挪动GPRS的APN内网传输，无需经过公网，平安性增强。见图三。此种方案无需负担专线月租费用，性价比公道，合适总数据带宽需求不太大的应用。推荐小型客户使用。五.GPRSDTU的应用GPRSDTU可提供以下几类应用：运输业：车辆及智能调度。金融、证券和贸易：无线POS、无线ATM、自动售货机、流动银行等。实时发布股市动态、天气预告、交通讯息等。公共平安业：随时随地接入远程数据库。遥测、遥感、遥控：如气象、水文系统采集数据，对灾难进展遥测和告警，远程操纵。提供VPN业务，使企业员工可以随时随地与总部保持联络，降低公司建立自己的广域网的本钱。提供以GPRS承载业务为根底的网络应用业务和基于WAP的各种应用。通过手提或者电脑,可检查自动售卖机内的货存和营业额。自动售卖机的手提付款。监视器的错误状况，液体程度，温度.监视冷库温度,湿度。内置温度探针-25°/+100°。GSM天文台,广泛应用在翱翔和航海俱乐部。监视老人及行动不便的人。它可以将警报通过语音或者短讯同时发给8个不同的号码。可以遥控贸易及住宅的防盗警报。可以遥控暖气和冷却系统。可以应用在汽车的防盗警报。机房监控和远程维护治理系统银行储蓄点机房监控通讯行业远端无人值守站机房监控和远程维护如挪动通讯基站、微波站、光纤中继站等其他无人值守点如仓库、办公楼等监控挪动车辆监控调度系统公安、110、交警车辆监控调度银行运钞车、邮政运输车监控调度出租车治理调度公交车辆调度和指示集团车辆监控调度挪动性数据查询系统挪动性证卷交易和信息查询公安挪动性数据身份证、犯罪档案等查询交警挪动性数据车辆、司机档案等查询通讯维护人员线路资料查询其他外勤人员挪动性数据查询无线接入系统无线固定接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