水廠(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)GPRS應(yīng)用解決方案.pdf

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1、水廠(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)GPRS應(yīng)用解決方案在市政給排水系統(tǒng)中，很多必須無(wú)人值守的設(shè)備或監(jiān)測(cè)點(diǎn)，不適合搭建有線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)。若采用光纖或電臺(tái)的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通訊，不僅設(shè)備投入耗資巨大，而且不適應(yīng)移動(dòng)的需要。隨著新一代GPRS移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)的產(chǎn)生和全面投入，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。高速的數(shù)據(jù)傳輸和永遠(yuǎn)在線(xiàn)特點(diǎn)，配合按流量收費(fèi)的資費(fèi)方式，使GPRS通訊在工業(yè)控制、環(huán)境保護(hù)、道路交通、商務(wù)金融、移動(dòng)辦公、零售服務(wù)等行業(yè)中的應(yīng)用具有無(wú)可比擬的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)。采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)IP通訊，既可獨(dú)立作為數(shù)傳通

2、道，也可作為已經(jīng)架設(shè)光纖、數(shù)傳電臺(tái)等方式的輔助手段。保持現(xiàn)有設(shè)備系統(tǒng)中的各終端由工業(yè)PLC執(zhí)行實(shí)時(shí)控制，循環(huán)檢測(cè)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并向上位機(jī)發(fā)送設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。以GPRS通訊方式來(lái)代替將上位機(jī)與PLC之間的通訊。GPRS技術(shù)概述：GPRS是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶(hù)提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用與GSM同樣的無(wú)線(xiàn)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T

3、DMA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(huà)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(kāi)始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶(hù)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(wú)線(xiàn)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網(wǎng)絡(luò)特性：1．分組交換分組交換的基本過(guò)程是把數(shù)據(jù)先分成若干個(gè)小的數(shù)據(jù)包，可通過(guò)不同的路由，以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的接力方式傳送到目的端，而組裝成完整的數(shù)

4、據(jù)。分組交換基本上不是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，延時(shí)也不固定，但可以使不同的數(shù)據(jù)傳輸“共用”傳輸帶寬：有數(shù)據(jù)時(shí)占用帶寬，無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)不占用，從而分享資源。同時(shí)分組交換可以提供靈活的差錯(cuò)控制和流量控制，主要是在端到端的高層進(jìn)行，以減少中間網(wǎng)絡(luò)低層環(huán)節(jié)不必要的開(kāi)銷(xiāo)；也可以在網(wǎng)絡(luò)部分環(huán)節(jié)上增加控制，提高安全性。另外通過(guò)設(shè)置服務(wù)等級(jí)QoS等手段，可以有效的控制和分配延時(shí)、帶寬等性能，所以分組交換非常適用于數(shù)據(jù)應(yīng)用。2．頻譜效率在GSM無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中，無(wú)線(xiàn)信道資源非常寶貴。如采用電路交換，通信需要建立端到端的連接，在通信過(guò)程中要獨(dú)占

5、信道，每條GSM信道只能提供9.6kb／s或14.4kb／s傳輸速率。如果多個(gè)組合在一起(最多8個(gè)時(shí)隙)，雖可提供更高的速率，但只能被一個(gè)用戶(hù)獨(dú)占，在成本效率上顯然缺乏可行性。而采用分組交換的GPRS則可靈活運(yùn)用無(wú)線(xiàn)信道，每一個(gè)用戶(hù)可以有多個(gè)無(wú)線(xiàn)信道，而同一信道又可以由幾個(gè)用戶(hù)共享，從而極大地提高了無(wú)線(xiàn)資源的利用率。在理論上，GPRS可以將最多8個(gè)時(shí)隙組合在一起，給用戶(hù)提供高達(dá)171.2kb/s的帶寬，從14.4k~171k，足足比以前超出了10倍的傳輸速度，保證了更大數(shù)據(jù)的傳輸，更快的因特網(wǎng)接入。

6、由于GPRS用戶(hù)的數(shù)據(jù)通信費(fèi)是以數(shù)據(jù)量為基礎(chǔ)，而不考慮通信時(shí)長(zhǎng)，所以GPRS用于IP業(yè)務(wù)的接入將更為用戶(hù)所接受。GPRS最大的特點(diǎn)就是“永遠(yuǎn)在線(xiàn)”。人們可以隨時(shí)獲得即時(shí)的更新結(jié)果，只要移動(dòng)設(shè)備打開(kāi)，會(huì)處于一直接收數(shù)據(jù)的待機(jī)狀態(tài)，這使它成為理想的數(shù)據(jù)傳輸方法。從無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)本身的特點(diǎn)來(lái)看，GPRS使GSM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力產(chǎn)生了本質(zhì)的飛躍。3．Internet識(shí)別典型的互聯(lián)網(wǎng)連接是：用戶(hù)通過(guò)撥號(hào)接入某一ISP，通過(guò)ISP的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。因此用戶(hù)需要付撥號(hào)電話(huà)費(fèi)和網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)兩部分費(fèi)用，而GSM做無(wú)

7、線(xiàn)接入時(shí)付無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電話(huà)費(fèi)。如果通過(guò)GPRS接入互聯(lián)網(wǎng)則有很大的不同，因?yàn)镚PRS是無(wú)線(xiàn)分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)，只要用戶(hù)一打開(kāi)GPRS終端，就已經(jīng)附著到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，GPRS通過(guò)允許現(xiàn)存的Internet和新的GPRS網(wǎng)絡(luò)的互通首次完全實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)Internet功能。也就是用戶(hù)通過(guò)GPRS系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)GGSN連接到互聯(lián)網(wǎng)，GGSN還提供相應(yīng)的動(dòng)態(tài)地址分配、路由、名稱(chēng)解析、安全和計(jì)費(fèi)等互聯(lián)網(wǎng)功能。目前任何一種在固定Internet上的業(yè)務(wù)（如文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、交談、信函、遙信）通過(guò)利用GPRS將同

8、樣能在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。所以，移動(dòng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商同時(shí)也是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的提供商。GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的收發(fā)：終端設(shè)備通過(guò)串行方式接到GPRSModem上，GPRSModem與GSM基站通信，但與電路交換或數(shù)據(jù)呼叫不同，GPRS數(shù)據(jù)分組是從基站發(fā)送到SGSN節(jié)點(diǎn)，而不是通過(guò)移動(dòng)交換中心MSC連接到語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)上。SGSN與網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN進(jìn)行通信，GGSN對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)，如Internet或X.25網(wǎng)絡(luò)，（參見(jiàn)圖示）來(lái)自Internet、標(biāo)識(shí)有移動(dòng)臺(tái)地址