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GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

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GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

一、 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸原理
GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。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)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。
GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kb/s，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在40~100Kb/s，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。
GPRS是一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP或X.25服務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無線信道，同一無線信道又可以由多個(gè)用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)160Kbps。使用GPRS技術(shù)實(shí)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(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本。
二、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成

GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由三部分組成：
數(shù)據(jù)服務(wù)中心、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端。
1.數(shù)據(jù)服務(wù)中心的功能是負(fù)責(zé)對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端的管理與控制，主要是：
a.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端連接狀態(tài)的管理與維護(hù)；
b.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端通訊的管理與維護(hù)；
c.系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理；
d.自身網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)管理等。
對于中大規(guī)模的通訊應(yīng)用，為提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托剩瑪?shù)據(jù)服務(wù)中心一般采用專線方式與中國移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。對于小規(guī)模及僅限于抄表業(yè)務(wù)的場合，數(shù)據(jù)服務(wù)中心可以使用無線方式對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端進(jìn)行管理。
2.無線傳輸網(wǎng)絡(luò)即中國移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)服務(wù)中心與各個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端的無線連接及數(shù)據(jù)傳輸。
3.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端負(fù)責(zé)在需要監(jiān)控的遠(yuǎn)程設(shè)備與用戶數(shù)據(jù)服務(wù)中心之間建立可靠的數(shù)據(jù)通訊，包括數(shù)據(jù)采集及控制的管理。
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端的功能組成因客戶戶遠(yuǎn)程設(shè)備的種類及功能需求而異。主要由三部分組成：
a.無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，負(fù)責(zé)透明的無線與有線數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)換；
b.中間轉(zhuǎn)換與管理模塊，負(fù)責(zé)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換及中間數(shù)據(jù)維護(hù)等；
c.客戶設(shè)備。
例如，如果只對一臺水表的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，僅需要一個(gè)無線數(shù)傳模塊即可完成；如果需要對一個(gè)油田采油站進(jìn)行管理和控制，就需要增加電機(jī)電流、電壓、抽油機(jī)負(fù)荷的模數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊及電機(jī)控制模塊，組成一個(gè)較為復(fù)雜的小型管理系統(tǒng)。
除無線傳輸網(wǎng)絡(luò)是借助中國移動公司龐大可靠的GPRS網(wǎng)絡(luò)以外，其它兩部分均是由系統(tǒng)集成商根據(jù)用戶的不同需求，然后進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場考察后制定解決方案，通過相配套的軟、硬件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。
三、 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)勢

（一）、GPRS數(shù)據(jù)傳輸擁有其獨(dú)特的優(yōu)勢：
1）信號覆蓋范圍廣    GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多年的建設(shè)，目前網(wǎng)絡(luò)信號可說是無孔不入，基本不存在盲區(qū)，理論上只要有信號的地方，就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控
2）透明數(shù)據(jù)傳輸    GPRS模塊直接提供RS232或RS485接口，并內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明傳輸通道。
3）通信質(zhì)量可靠，誤碼率低    利用GSM成熟網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳送的可靠性和穩(wěn)定性得到有力的保證
4）無需后臺計(jì)算機(jī)支持    普通GPRS Modem通常需要附著在PC機(jī)上虛擬撥號上網(wǎng)，利用PC機(jī)的資源進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議轉(zhuǎn)換，而GPRS模塊內(nèi)置自動網(wǎng)絡(luò)連接和協(xié)議處理模塊，無需后臺計(jì)算機(jī)支持。
5）點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、對等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸    GPRS模塊可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、中心對多點(diǎn)的對等數(shù)據(jù)傳輸，傳輸時(shí)延一般小于2秒。
6）永遠(yuǎn)在線    GPRS模塊一開機(jī)就能自動附著到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，并與您的數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路，隨時(shí)收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)。
7）按流量計(jì)費(fèi)    GPRS一直在線，按照接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)來收取費(fèi)用，在沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，不收費(fèi)用。
8）高速傳輸    GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度最快將達(dá)到160kbps，速率的高低取決于移動運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，根據(jù)中國移動的網(wǎng)絡(luò)情況，目前可提供20-40kbps的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸。
9）組網(wǎng)簡單、迅速、靈活    GPRS數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以不依賴于運(yùn)營商交換中心的數(shù)據(jù)接口設(shè)備，通過Intertnet網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的構(gòu)建覆蓋全國的虛擬移動數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)。
（二）、GPRS數(shù)據(jù)傳輸與其它數(shù)據(jù)傳輸方式的簡要比較：
目前可采用的數(shù)據(jù)通信可簡單分為有線和無線兩大類，其中有線通信主要包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信電話線、X.25、DDN、ADSL等，而無線則包括超短波通信、擴(kuò)頻通信、衛(wèi)星通信、GSM 短信/GPRS通信等。在某些業(yè)中，由于各監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實(shí)際，向電信部門租用專用電話線又要申請很多電話線，而且有些監(jiān)控點(diǎn)線路難以到達(dá)，況且采用電話線路時(shí)需要等待漫長的電話撥號過程，速度慢，運(yùn)營成本較高，總之在這種場合中采用有線通信方式建設(shè)周期長、工作難度大、運(yùn)行費(fèi)用高，不便于大規(guī)模使用；與之相比，無線通信方式則顯得非常靈活，它具有投資較少、建設(shè)周期短、運(yùn)行維護(hù)簡單、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。無線通信方式主要包括：超短波（230MHz）無線數(shù)傳、擴(kuò)頻、衛(wèi)星通信、GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)等，其中衛(wèi)星通信由于通信費(fèi)用昂貴，只在一些特殊的領(lǐng)域下使用，未得以普及；而擴(kuò)頻通信技術(shù)雖然速率高，但只能在視距范圍內(nèi)傳輸，應(yīng)用也受到限制。
采用超短波數(shù)傳電臺作為傳輸信道的是組網(wǎng)靈活、擴(kuò)展容易、維修方便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但由于系統(tǒng)工作于230MHz且多采用普通間接調(diào)制的數(shù)傳電臺，這就造成系統(tǒng)易受外界干擾、通信速率低、誤碼率高、數(shù)據(jù)傳送量不大、信號覆蓋范圍小等先天不足，隨著城市現(xiàn)代化、工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，超短波通信方式正面臨著越來越大的挑戰(zhàn)，而GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過電信部門的多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，特別是近年來推出的短消息業(yè)務(wù)（SMS）、GPRS等新業(yè)務(wù)，從而使采用GSM網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸成為可能。
（三）、應(yīng)用GPRS網(wǎng)絡(luò)的不足
1. 對電信部門有依賴性。
2. 小規(guī)模應(yīng)用時(shí)運(yùn)行成本相對較高
四、 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸行業(yè)應(yīng)用
GPRS無線DDN系統(tǒng)有很大的應(yīng)用范圍，幾乎所有中低速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)都可以應(yīng)用，例如，GPRS技術(shù)可以應(yīng)用的領(lǐng)域有：
（一）、工業(yè)遙信、遙測、遙控
    配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸
    自來水管道、閘門、泵站與水廠監(jiān)控
    煤氣管道、閘門與加壓站監(jiān)控
    供熱系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)
    氣象數(shù)據(jù)采集與傳輸
    水文監(jiān)測
（二）、金融、零售行業(yè)
    POS機(jī)聯(lián)網(wǎng)
    自動售貨機(jī)刷卡和商品信息報(bào)告

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李

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