電力系統(tǒng)GPRS方案
隨著無(wú)線通訊技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)有的GSM/GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以及第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)都可提供移動(dòng)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)程終端利用分組數(shù)據(jù)移動(dòng)終端接入Internet或其它分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求。所以我們提出了電力系統(tǒng)的GPRS無(wú)線通訊方案。讓我們針對(duì)目前電力系統(tǒng)的通訊方式做個(gè)對(duì)比：
電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)狀
電力載波通訊，電力載波利用電力交流電源線作為通訊線路，可以省去投資巨大鋪線工程，但是，電力線路是用來(lái)傳輸電能的，不是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)有許多限制：
三相電力線間有很大的信號(hào)損失，一般在10db－30db；不同信號(hào)耦合方式對(duì)電力載波損失不同；電力線路本身存在固有的脈沖干擾；電力線路存在著高衰減、高噪音、高變形；電力載波通訊速率不高。
光纖通訊，光纖通訊即以光纖為介質(zhì)通過(guò)光導(dǎo)纖維傳輸光脈沖的通訊方式，其通訊速率高，傳輸容量大，傳輸距離長(zhǎng)，不受電磁干擾，傳輸質(zhì)量高等特點(diǎn)成為當(dāng)前最好的通訊方式。但不是所有地方都適合實(shí)施光纖通訊：
在山區(qū)多的地方光纖通訊投入巨大，材料費(fèi)用高，鋪設(shè)難度大；光纖通訊線路的保護(hù)和維護(hù)也很不容易；光纖通訊網(wǎng)絡(luò)的拓展性不強(qiáng)。
一．.GPRS無(wú)線通訊的優(yōu)勢(shì)
1．資源利用率高
GPRS引入了分組交換的傳輸模式，使得原來(lái)采用電路交換模式的GSM傳輸數(shù)據(jù)方式發(fā)生了根本性的變化，這在無(wú)線資源稀缺的情況下顯得尤為重要。按電路交換模式來(lái)說(shuō)，在整個(gè)連接期內(nèi)，用戶無(wú)論是否傳送數(shù)據(jù)都將獨(dú)自占有無(wú)線信道。而對(duì)于分組交換模式，用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源，這意味著多個(gè)用戶可高效率地共享同一無(wú)線信道，從而提高了資源的利用率。GPRS用戶的計(jì)費(fèi)以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)，體現(xiàn)了”得到多少、支付多少”的原則。實(shí)際上，GPRS用戶的連接時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，卻只需支付相對(duì)低廉的連接費(fèi)用。
2．傳輸速率高
GPRS可提供高達(dá)115kbit/s的傳輸速率（最高值為171.2kbit/s，不包括FEC）。這意味著通過(guò)便攜式電腦，GPRS用戶能和ISDN用戶一樣快速地上網(wǎng)瀏覽，同時(shí)也使一些對(duì)傳輸速率敏感的移動(dòng)多媒體應(yīng)用成為可能。
3．接入時(shí)間短
分組交換接入時(shí)間縮短為少于1秒，能提供快速即時(shí)的連接，可大幅度提高一些事務(wù)（如信用卡核對(duì)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等）的效率，并可使已有的Internet應(yīng)用（如E-mail、網(wǎng)頁(yè)瀏覽等）操作更加便捷、流暢。
4．支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議
GPRS支持因特網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的IP協(xié)議和X.25協(xié)議。而且由于GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，使得GPRS能提供Internet和其它分組網(wǎng)絡(luò)的全球性無(wú)線接入。
5．適合變電站無(wú)線通訊
由于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，區(qū)域廣，利用此商用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可建立虛擬企業(yè)專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端與電力調(diào)度中心的GPRS無(wú)線通訊。將山區(qū)地方的變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心。GPRS無(wú)線通訊的穩(wěn)定性、安全性、實(shí)時(shí)性、開放性都很好，其擴(kuò)展能力和經(jīng)濟(jì)性比傳統(tǒng)通訊方式更具優(yōu)勢(shì)。
二． GPRS無(wú)線通訊采用先進(jìn)的通訊技術(shù)：
1.GPRS網(wǎng)絡(luò)
GPRS通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）是一種新的GSM（Global System for Mobile Communication,全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它可以給移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)程終端提供無(wú)線分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。
GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，主要是在移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，如支持TCP／IP、X.25等網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，從而給移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)程終端提供高速無(wú)線IP和無(wú)線X.25業(yè)務(wù)。
GPRS網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需要增加SGSN服務(wù)（Serving GSN，GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)）和GGSN網(wǎng)關(guān)（Gateway GPRS Supporting Node， GPRS支持節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)）。
SGSN是GPRS骨干網(wǎng)與無(wú)線接入網(wǎng)之間的接口，它的主要作用是記錄MS（Mobile Station，移動(dòng)臺(tái)）的當(dāng)前位置信息，并且在MS和GGSN之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，將分組交換到正確的BSS（Base Station System，基站系統(tǒng)）。其任務(wù)包括提供對(duì)MS的加密、認(rèn)證、會(huì)話 （session）管理、移動(dòng)性管理和邏輯鏈路管理。它也提供到HLR（Home Location Register，注冊(cè)地理信息注冊(cè)器）等數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。
GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。
GPRS特點(diǎn)
GPRS采用分組交換技術(shù)，高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令，優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無(wú)線資源的利用。GPRS無(wú)線信道分配方式十分靈活：每個(gè)TDMA幀可分配1到8個(gè)無(wú)線接口時(shí)隙。時(shí)隙能為活動(dòng)用戶所共享，且向上鏈路和向下鏈路的分配是獨(dú)立的。支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可提供9.05 ---171.2kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率(每用戶)。GPRS采用了與GSM不同的信道編碼方案，定義了CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種編碼方案。GPRS的設(shè)計(jì)使得它既能支持間歇的爆發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸，又能支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。它支持四種不同的QoS級(jí)別。GPRS能在0.5 ---1秒之內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)的重新傳輸。GPRS的安全功能同現(xiàn)有的GSM安全功能一樣。身份認(rèn)證和加密功能由SGSN來(lái)執(zhí)行。其中的密碼設(shè)置程序的算法、密鑰和標(biāo)準(zhǔn)與目前GSM中的一樣，不過(guò)GPRS使用的密碼算法是專為分組數(shù)據(jù)傳輸所優(yōu)化過(guò)的。GPRS移動(dòng)設(shè)備(ME)可通過(guò)SIM訪問(wèn)GPRS業(yè)務(wù)，不管這個(gè)SIM是否具備GPRS功能。
用戶數(shù)據(jù)在MS和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間透明地傳輸，它使用的方法是封裝和隧道技術(shù)，數(shù)據(jù)包用特定的GPRS協(xié)議信息打包并在MS和GGSN之間傳輸。這種透明的傳輸方法縮減了GPRS PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）對(duì)外部數(shù)據(jù)協(xié)議解釋的需求，而且易于在將來(lái)引入新的互通協(xié)議。用戶數(shù)據(jù)能夠壓縮，并有重傳協(xié)議保護(hù)，因此數(shù)據(jù)傳輸高效且可靠。
GPRS可以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)流量、業(yè)務(wù)類型及服務(wù)質(zhì)量等級(jí)(QoS)的計(jì)費(fèi)功能，計(jì)費(fèi)方式更加合理，用戶使用更加方便。
GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)層采用IP技術(shù)，底層款可使用多種傳輸技術(shù)，很方便地實(shí)現(xiàn)與高速發(fā)展的IP網(wǎng)無(wú)縫連接。
2.TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議（Transfer Control Protocol/Internet Protocol），叫做傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議，又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，這個(gè)協(xié)議是Internet國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中使用的基本的通信協(xié)議。
TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)的傳輸基于TCP/IP協(xié)議的四層結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、接口層，數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)每通過(guò)一層就要在數(shù)據(jù)上加個(gè)包頭，其中的數(shù)據(jù)供接收端同一層協(xié)議使用，而在接收端，每經(jīng)過(guò)一層要把用過(guò)的包頭去掉，這樣來(lái)保證傳輸數(shù)據(jù)的格式完全一致。
TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸
TCP/IP協(xié)議的基本傳輸單位是數(shù)據(jù)包(data gram),TCP協(xié)議負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)分成若干個(gè)數(shù)據(jù)包，并給每個(gè)數(shù)據(jù)包加上包頭，包頭上有相應(yīng)的編號(hào)，以保證在數(shù)據(jù)接收端能將數(shù)據(jù)還原為原來(lái)的格式。如果傳輸過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真等情況，TCP協(xié)議會(huì)自動(dòng)要求數(shù)據(jù)重新傳輸，并重新組包。以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。
IP協(xié)議保證數(shù)據(jù)的正確傳輸
IP協(xié)議負(fù)責(zé)在每個(gè)包頭上再加上接收端主機(jī)地址，這樣在一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)才能找到自己要去的地方，以保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。調(diào)度端也就是通過(guò)IP地址來(lái)區(qū)分不同的終端信息。
三. 電力系統(tǒng)GPRS無(wú)線通訊系統(tǒng)方案
1.遠(yuǎn)程終端
RTU（Remote Terminal Unit，遠(yuǎn)動(dòng)終端）以R232方式發(fā)送DCE數(shù)據(jù)給GPRS傳輸模塊，GPRS傳輸模塊將DCE數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TCP/IP數(shù)據(jù)后通過(guò)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給最近的BSS（Basic Station System，移動(dòng)基站）。
GPRS傳輸模塊，是基于移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的GPRS傳輸設(shè)備，以APN方式接入GPRS網(wǎng)絡(luò)。從GPRS傳輸模塊到ARS整個(gè)系統(tǒng)組成專用虛擬網(wǎng)絡(luò)。
GPRS傳輸模塊功能：
支持雙頻GSM/GPRS 900/1800M；符合ETSI GSM Phase 2+和1TU-T標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換；支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)；支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、中心對(duì)多點(diǎn)對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸；STK卡特殊功能配置；支持RS-232/422/485或以太網(wǎng)接口；支持A5/1&A5/5加密算法；系統(tǒng)配置和維護(hù)接口；支持空中軟件升級(jí)和遠(yuǎn)程維護(hù)(選項(xiàng))；自診斷與告警輸出；防潮、防雷設(shè)計(jì)；
GPRS傳輸模塊特點(diǎn)：
透明數(shù)據(jù)傳輸：直接提供RS-232/422/485接口，為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明傳輸通道；
無(wú)需后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持：普通GPRS 傳輸模塊通常需要附著在PC機(jī)上虛擬撥號(hào)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，模塊內(nèi)置自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接和協(xié)議處理模塊，無(wú)需后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持；
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、對(duì)等、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)～點(diǎn)、點(diǎn)～多點(diǎn)、中心～多點(diǎn)的對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸，傳輸時(shí)延一般小于1秒；
永遠(yuǎn)在線：一開機(jī)就能自動(dòng)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)；
按流量計(jì)費(fèi)：一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來(lái)收取費(fèi)用，沒(méi)有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí)，不收費(fèi)用；
高速傳輸：GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kbit/s，速率的高低取決于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置根據(jù)中國(guó)移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)情況，目前實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在40~100Kbit/s的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸；
組網(wǎng)簡(jiǎn)單、迅速、靈活：移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以不依賴于運(yùn)營(yíng)商交換中心的數(shù)據(jù)接口設(shè)備，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的構(gòu)建覆蓋全中國(guó)的虛擬移動(dòng)數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)。
2.GPRS網(wǎng)絡(luò)
GPRS網(wǎng)絡(luò)通過(guò)SGSN與各個(gè)BSS基站進(jìn)行幀中斷連接，SGSN與GGSN設(shè)備之間通過(guò)基于TCP/IP的GTP（GPRS Tunneling Protocol，GPRS隧道協(xié)議）協(xié)議連接。GGSN通過(guò)GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封裝）協(xié)議與移動(dòng)中心路由器連接。
GGSN可以由具有NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址翻譯）功能的路由器承擔(dān)內(nèi)部IP地址與外部網(wǎng)絡(luò)IP地址的轉(zhuǎn)換， MS（Mobile Station，移動(dòng)臺(tái)）可以訪問(wèn)GPRS內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，也可以通過(guò) APN（Access Point Name，外部網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)名名稱）訪問(wèn)外部的PDN（Packet Data Network，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）／Internet網(wǎng)絡(luò)。
在標(biāo)識(shí)GPRS設(shè)備中，傳輸模塊的標(biāo)識(shí)除了在GSM中使用的IMSI、MSISDN等號(hào)碼外，還需要分配IP地址。網(wǎng)元設(shè)備SGSN、GGSN的標(biāo)識(shí)即有7號(hào)信令地址，又有數(shù)據(jù)GSN的IP地址，GSN（SGSN或GGSN）之間的通信采用IP地址，而GSN與MSC（Mobile Switching Center，移動(dòng)數(shù)據(jù)交換中心）、HLR（Home Location Register，注冊(cè)地理信息注冊(cè)器）等實(shí)體的通信采用 7號(hào)信令地址。在GPRS系統(tǒng)中，有兩個(gè)重要的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄信息。一是用戶移動(dòng)性管理上下文，用于管理移動(dòng)用戶的位置信息，另一是用戶的PDP上下文（分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文），用于管理從移動(dòng)用戶到網(wǎng)關(guān)GGSN及到ISP（Internet服務(wù)提供商）之間的數(shù)據(jù)路由信息。當(dāng)MS訪問(wèn)GPRS內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或外部PDN／Internet網(wǎng)絡(luò)時(shí)，遠(yuǎn)程終端和MS向SGSN發(fā)激活PDP上下文請(qǐng)求消息。遠(yuǎn)程終端和MS可以與運(yùn)營(yíng)商簽約選擇固定服務(wù)的GGSN，或根據(jù)APN選擇規(guī)則，由SGSN選擇服務(wù)的GGSN，SGSN再向GGSN發(fā)建立PDP上下文請(qǐng)求消息。GGSN分配遠(yuǎn)程終端和MS一個(gè)IP地址（靜態(tài)或動(dòng)態(tài)、公用或私有），在建立PDP上下文過(guò)程中，需要對(duì)用戶的身份，需要的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行鑒權(quán)和論證，在成功地建立和激活PDP上下文后， MS、SGSN和GGSN都存儲(chǔ)了用戶的PDP上下文信息。有了用戶的位置信息和數(shù)據(jù)的路由信息，MS就可以訪問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)的資源。
3.調(diào)度中心
移動(dòng)中心路由器與電力調(diào)度中心通過(guò)DDN（Digital Data Network，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)）專線連接到電力路由器，為了網(wǎng)絡(luò)安全，最好在數(shù)據(jù)進(jìn)入電力局域網(wǎng)之前加上防火墻。電力路由器通過(guò)GRE協(xié)議與ARS連接。
DDN數(shù)據(jù)數(shù)字網(wǎng)就是利用數(shù)字信道來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。DDN專線接入，向用戶提供的是永久性的數(shù)字連接，沿途不進(jìn)行復(fù)雜的軟件處理，因此延時(shí)較短，避免了傳統(tǒng)的分組網(wǎng)中傳輸協(xié)議復(fù)雜、傳輸時(shí)延長(zhǎng)且不固定的缺點(diǎn)。
DDN為用戶提供全透明的端到端傳輸，具有實(shí)時(shí)性好、延遲低、數(shù)據(jù)保真度高、可靠等特點(diǎn)。用戶以一條專線接入DDN,可以同時(shí)與多個(gè)點(diǎn)建立幀中繼電路(PVC) 。幀中繼業(yè)務(wù)特別適合局域網(wǎng)(LAN)互聯(lián)。用于自己有網(wǎng)絡(luò)管理權(quán)限，對(duì)其所屬的線路及端口進(jìn)行管理。
通用路由封裝GRE是移動(dòng)IP采用的最后一種隧道技術(shù)。規(guī)定了怎樣用一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議去封裝另一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的方法。GRE的隧道由兩端的源IP地址和目的IP地址來(lái)定義，它允許用戶使用IP封裝IP、IPX、AppleTalk，并支持全部的路由協(xié)議，如RIP、OSPF、IGRP、EIGRP。通過(guò)GRE，用戶可以利用公用IP網(wǎng)絡(luò)連接IPX網(wǎng)絡(luò)和AppleTalk網(wǎng)絡(luò)，還可以使用保留地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，或?qū)W(wǎng)隱藏企業(yè)網(wǎng)的IP地址。
GRE的包頭包含了協(xié)議類型（用于標(biāo)明乘客協(xié)議的類型）；校驗(yàn)和包括了GRE的包頭和完整的乘客協(xié)議與數(shù)據(jù)；密鑰（用于接收端驗(yàn)證接收的數(shù)據(jù)）；序列號(hào)（用于接收端數(shù)據(jù)包的排序和差錯(cuò)控制）和路由信息（用于本數(shù)據(jù)包的路由）。
GRE只提供了數(shù)據(jù)包的封裝，它沒(méi)有防止網(wǎng)絡(luò)偵聽(tīng)和攻擊的加密功能。所以在實(shí)際環(huán)境中它常和Ipsec（IP安全）一起使用，由IPsec為用戶數(shù)據(jù)的加密，給用戶提供更好的安全服務(wù)。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度系統(tǒng)后將由全能路由服務(wù)器ARS（Almighty Router Sever，全能路由服務(wù)器）對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原處理，ARS作為無(wú)線透明傳輸?shù)淖詈蠖丝冢赏ㄟ^(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）對(duì)主站數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序提供靈活的接口，可以通過(guò)SOCKET（套接字）連接，提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)層接口，方便數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)ARS。全能路由服務(wù)器提供各種硬件軟件接口與調(diào)度系統(tǒng)連接。
四. GPRS無(wú)線通訊系統(tǒng)性能
1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?BR> 無(wú)線智能傳控系統(tǒng)采用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，TCP是面向連接的協(xié)議，正確率可達(dá)99.9％，采用UDP協(xié)議正確率在85％左右。
2.數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性
不同的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，傳輸?shù)臅r(shí)延不同，根據(jù)目前移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)狀況，一個(gè)包長(zhǎng)為200字節(jié)及以下的數(shù)據(jù)包需要傳送大約2秒鐘，200到1000字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包大約要3至5秒鐘。
數(shù)據(jù)的發(fā)送端走移動(dòng)的空中信道資源，數(shù)據(jù)的接收端則走專線方式，這種方式下表現(xiàn)的結(jié)果非常穩(wěn)定和可靠，時(shí)延非常小（1－3S），完全可以滿足電力系統(tǒng)的需要。
3.數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性
無(wú)線智能傳控系統(tǒng)的GPRS模塊的元器件采用世界著名廠商的成熟工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，接收靈敏度高達(dá)-102dBm，發(fā)射功率高達(dá)33 dBm。
系統(tǒng)采用了功能強(qiáng)大的CPU和充足的存儲(chǔ)空間，內(nèi)置操作系統(tǒng)，分別為發(fā)送和接收提供不同的進(jìn)程，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定。
系統(tǒng)具有自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接狀況，設(shè)備自恢復(fù)、自診斷功能。
4.數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?BR> 除了GPRS網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)本身的安全保障外，系統(tǒng)還增加了以下安全措施：
首先給每一個(gè)通訊數(shù)據(jù)包都加上了系統(tǒng)特有的包頭和包尾，可以有效地避免數(shù)據(jù)被監(jiān)測(cè)和破解。
其次，GPRS網(wǎng)絡(luò)接入采用專用APN連接，只有專用帳戶才能登錄。這樣從終端到ARS的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)層形成用戶的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，和公網(wǎng)隔離，不會(huì)受到INTERNET的各種攻擊，可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?BR>5.系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性
系統(tǒng)采用公網(wǎng)APN(CMNET)，是免費(fèi)的，接入INTERNET，組網(wǎng)方式靈活，但安全性低，適合做測(cè)試時(shí)使用。采用專用APN的話，成本要高一些，具體的情況得看地方政策。
另外從GGSN到ARS之間有多種連接方式，如ISDN、ADSL、DDN等專線連接，工程費(fèi)用也可靈活控制。
電力系統(tǒng)端到移動(dòng)交換中心采用專用數(shù)據(jù)專線DDN比ADSL費(fèi)用高，這種接入方式安全、可靠、數(shù)據(jù)時(shí)延小。
五. GPRS無(wú)線通訊方式的發(fā)展
作為先進(jìn)的通訊技術(shù)，GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)通訊中的應(yīng)用有其特性的優(yōu)勢(shì)也有行業(yè)要求的不足。
GPRS能夠很好的解決電力系統(tǒng)變電站分布零散造成的通訊線路鋪設(shè)投資大，維護(hù)困難的弊端，但是目前的GPRS技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、安全性還有不足。
相信隨著通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，GPRS將會(huì)成為為電力系統(tǒng)最簡(jiǎn)便、高效、可靠的通訊方式。
電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)狀
電力載波通訊，電力載波利用電力交流電源線作為通訊線路，可以省去投資巨大鋪線工程，但是，電力線路是用來(lái)傳輸電能的，不是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)有許多限制：
三相電力線間有很大的信號(hào)損失，一般在10db－30db；不同信號(hào)耦合方式對(duì)電力載波損失不同；電力線路本身存在固有的脈沖干擾；電力線路存在著高衰減、高噪音、高變形；電力載波通訊速率不高。
光纖通訊，光纖通訊即以光纖為介質(zhì)通過(guò)光導(dǎo)纖維傳輸光脈沖的通訊方式，其通訊速率高，傳輸容量大，傳輸距離長(zhǎng)，不受電磁干擾，傳輸質(zhì)量高等特點(diǎn)成為當(dāng)前最好的通訊方式。但不是所有地方都適合實(shí)施光纖通訊：
在山區(qū)多的地方光纖通訊投入巨大，材料費(fèi)用高，鋪設(shè)難度大；光纖通訊線路的保護(hù)和維護(hù)也很不容易；光纖通訊網(wǎng)絡(luò)的拓展性不強(qiáng)。
一．.GPRS無(wú)線通訊的優(yōu)勢(shì)
1．資源利用率高
GPRS引入了分組交換的傳輸模式，使得原來(lái)采用電路交換模式的GSM傳輸數(shù)據(jù)方式發(fā)生了根本性的變化，這在無(wú)線資源稀缺的情況下顯得尤為重要。按電路交換模式來(lái)說(shuō)，在整個(gè)連接期內(nèi)，用戶無(wú)論是否傳送數(shù)據(jù)都將獨(dú)自占有無(wú)線信道。而對(duì)于分組交換模式，用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源，這意味著多個(gè)用戶可高效率地共享同一無(wú)線信道，從而提高了資源的利用率。GPRS用戶的計(jì)費(fèi)以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)，體現(xiàn)了”得到多少、支付多少”的原則。實(shí)際上，GPRS用戶的連接時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，卻只需支付相對(duì)低廉的連接費(fèi)用。
2．傳輸速率高
GPRS可提供高達(dá)115kbit/s的傳輸速率（最高值為171.2kbit/s，不包括FEC）。這意味著通過(guò)便攜式電腦，GPRS用戶能和ISDN用戶一樣快速地上網(wǎng)瀏覽，同時(shí)也使一些對(duì)傳輸速率敏感的移動(dòng)多媒體應(yīng)用成為可能。
3．接入時(shí)間短
分組交換接入時(shí)間縮短為少于1秒，能提供快速即時(shí)的連接，可大幅度提高一些事務(wù)（如信用卡核對(duì)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等）的效率，并可使已有的Internet應(yīng)用（如E-mail、網(wǎng)頁(yè)瀏覽等）操作更加便捷、流暢。
4．支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議
GPRS支持因特網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的IP協(xié)議和X.25協(xié)議。而且由于GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，使得GPRS能提供Internet和其它分組網(wǎng)絡(luò)的全球性無(wú)線接入。
5．適合變電站無(wú)線通訊
由于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，區(qū)域廣，利用此商用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可建立虛擬企業(yè)專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端與電力調(diào)度中心的GPRS無(wú)線通訊。將山區(qū)地方的變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心。GPRS無(wú)線通訊的穩(wěn)定性、安全性、實(shí)時(shí)性、開放性都很好，其擴(kuò)展能力和經(jīng)濟(jì)性比傳統(tǒng)通訊方式更具優(yōu)勢(shì)。
二． GPRS無(wú)線通訊采用先進(jìn)的通訊技術(shù)：
1.GPRS網(wǎng)絡(luò)
GPRS通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）是一種新的GSM（Global System for Mobile Communication,全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它可以給移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)程終端提供無(wú)線分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。
GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，主要是在移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，如支持TCP／IP、X.25等網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，從而給移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)程終端提供高速無(wú)線IP和無(wú)線X.25業(yè)務(wù)。
GPRS網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需要增加SGSN服務(wù)（Serving GSN，GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)）和GGSN網(wǎng)關(guān)（Gateway GPRS Supporting Node， GPRS支持節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)）。
SGSN是GPRS骨干網(wǎng)與無(wú)線接入網(wǎng)之間的接口，它的主要作用是記錄MS（Mobile Station，移動(dòng)臺(tái)）的當(dāng)前位置信息，并且在MS和GGSN之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，將分組交換到正確的BSS（Base Station System，基站系統(tǒng)）。其任務(wù)包括提供對(duì)MS的加密、認(rèn)證、會(huì)話 （session）管理、移動(dòng)性管理和邏輯鏈路管理。它也提供到HLR（Home Location Register，注冊(cè)地理信息注冊(cè)器）等數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。
GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。
GPRS特點(diǎn)
GPRS采用分組交換技術(shù)，高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令，優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無(wú)線資源的利用。GPRS無(wú)線信道分配方式十分靈活：每個(gè)TDMA幀可分配1到8個(gè)無(wú)線接口時(shí)隙。時(shí)隙能為活動(dòng)用戶所共享，且向上鏈路和向下鏈路的分配是獨(dú)立的。支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可提供9.05 ---171.2kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率(每用戶)。GPRS采用了與GSM不同的信道編碼方案，定義了CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種編碼方案。GPRS的設(shè)計(jì)使得它既能支持間歇的爆發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸，又能支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。它支持四種不同的QoS級(jí)別。GPRS能在0.5 ---1秒之內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)的重新傳輸。GPRS的安全功能同現(xiàn)有的GSM安全功能一樣。身份認(rèn)證和加密功能由SGSN來(lái)執(zhí)行。其中的密碼設(shè)置程序的算法、密鑰和標(biāo)準(zhǔn)與目前GSM中的一樣，不過(guò)GPRS使用的密碼算法是專為分組數(shù)據(jù)傳輸所優(yōu)化過(guò)的。GPRS移動(dòng)設(shè)備(ME)可通過(guò)SIM訪問(wèn)GPRS業(yè)務(wù)，不管這個(gè)SIM是否具備GPRS功能。
用戶數(shù)據(jù)在MS和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間透明地傳輸，它使用的方法是封裝和隧道技術(shù)，數(shù)據(jù)包用特定的GPRS協(xié)議信息打包并在MS和GGSN之間傳輸。這種透明的傳輸方法縮減了GPRS PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）對(duì)外部數(shù)據(jù)協(xié)議解釋的需求，而且易于在將來(lái)引入新的互通協(xié)議。用戶數(shù)據(jù)能夠壓縮，并有重傳協(xié)議保護(hù)，因此數(shù)據(jù)傳輸高效且可靠。
GPRS可以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)流量、業(yè)務(wù)類型及服務(wù)質(zhì)量等級(jí)(QoS)的計(jì)費(fèi)功能，計(jì)費(fèi)方式更加合理，用戶使用更加方便。
GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)層采用IP技術(shù)，底層款可使用多種傳輸技術(shù)，很方便地實(shí)現(xiàn)與高速發(fā)展的IP網(wǎng)無(wú)縫連接。
2.TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議（Transfer Control Protocol/Internet Protocol），叫做傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議，又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，這個(gè)協(xié)議是Internet國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中使用的基本的通信協(xié)議。
TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)的傳輸基于TCP/IP協(xié)議的四層結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、接口層，數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)每通過(guò)一層就要在數(shù)據(jù)上加個(gè)包頭，其中的數(shù)據(jù)供接收端同一層協(xié)議使用，而在接收端，每經(jīng)過(guò)一層要把用過(guò)的包頭去掉，這樣來(lái)保證傳輸數(shù)據(jù)的格式完全一致。
TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸
TCP/IP協(xié)議的基本傳輸單位是數(shù)據(jù)包(data gram),TCP協(xié)議負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)分成若干個(gè)數(shù)據(jù)包，并給每個(gè)數(shù)據(jù)包加上包頭，包頭上有相應(yīng)的編號(hào)，以保證在數(shù)據(jù)接收端能將數(shù)據(jù)還原為原來(lái)的格式。如果傳輸過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真等情況，TCP協(xié)議會(huì)自動(dòng)要求數(shù)據(jù)重新傳輸，并重新組包。以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。
IP協(xié)議保證數(shù)據(jù)的正確傳輸
IP協(xié)議負(fù)責(zé)在每個(gè)包頭上再加上接收端主機(jī)地址，這樣在一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)才能找到自己要去的地方，以保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。調(diào)度端也就是通過(guò)IP地址來(lái)區(qū)分不同的終端信息。
三. 電力系統(tǒng)GPRS無(wú)線通訊系統(tǒng)方案
1.遠(yuǎn)程終端
RTU（Remote Terminal Unit，遠(yuǎn)動(dòng)終端）以R232方式發(fā)送DCE數(shù)據(jù)給GPRS傳輸模塊，GPRS傳輸模塊將DCE數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TCP/IP數(shù)據(jù)后通過(guò)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給最近的BSS（Basic Station System，移動(dòng)基站）。
GPRS傳輸模塊，是基于移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的GPRS傳輸設(shè)備，以APN方式接入GPRS網(wǎng)絡(luò)。從GPRS傳輸模塊到ARS整個(gè)系統(tǒng)組成專用虛擬網(wǎng)絡(luò)。
GPRS傳輸模塊功能：
支持雙頻GSM/GPRS 900/1800M；符合ETSI GSM Phase 2+和1TU-T標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換；支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)；支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、中心對(duì)多點(diǎn)對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸；STK卡特殊功能配置；支持RS-232/422/485或以太網(wǎng)接口；支持A5/1&A5/5加密算法；系統(tǒng)配置和維護(hù)接口；支持空中軟件升級(jí)和遠(yuǎn)程維護(hù)(選項(xiàng))；自診斷與告警輸出；防潮、防雷設(shè)計(jì)；
GPRS傳輸模塊特點(diǎn)：
透明數(shù)據(jù)傳輸：直接提供RS-232/422/485接口，為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明傳輸通道；
無(wú)需后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持：普通GPRS 傳輸模塊通常需要附著在PC機(jī)上虛擬撥號(hào)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，模塊內(nèi)置自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接和協(xié)議處理模塊，無(wú)需后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持；
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、對(duì)等、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)～點(diǎn)、點(diǎn)～多點(diǎn)、中心～多點(diǎn)的對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸，傳輸時(shí)延一般小于1秒；
永遠(yuǎn)在線：一開機(jī)就能自動(dòng)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)；
按流量計(jì)費(fèi)：一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來(lái)收取費(fèi)用，沒(méi)有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí)，不收費(fèi)用；
高速傳輸：GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kbit/s，速率的高低取決于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置根據(jù)中國(guó)移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)情況，目前實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在40~100Kbit/s的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸；
組網(wǎng)簡(jiǎn)單、迅速、靈活：移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以不依賴于運(yùn)營(yíng)商交換中心的數(shù)據(jù)接口設(shè)備，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的構(gòu)建覆蓋全中國(guó)的虛擬移動(dòng)數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)。
2.GPRS網(wǎng)絡(luò)
GPRS網(wǎng)絡(luò)通過(guò)SGSN與各個(gè)BSS基站進(jìn)行幀中斷連接，SGSN與GGSN設(shè)備之間通過(guò)基于TCP/IP的GTP（GPRS Tunneling Protocol，GPRS隧道協(xié)議）協(xié)議連接。GGSN通過(guò)GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封裝）協(xié)議與移動(dòng)中心路由器連接。
GGSN可以由具有NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址翻譯）功能的路由器承擔(dān)內(nèi)部IP地址與外部網(wǎng)絡(luò)IP地址的轉(zhuǎn)換， MS（Mobile Station，移動(dòng)臺(tái)）可以訪問(wèn)GPRS內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，也可以通過(guò) APN（Access Point Name，外部網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)名名稱）訪問(wèn)外部的PDN（Packet Data Network，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）／Internet網(wǎng)絡(luò)。
在標(biāo)識(shí)GPRS設(shè)備中，傳輸模塊的標(biāo)識(shí)除了在GSM中使用的IMSI、MSISDN等號(hào)碼外，還需要分配IP地址。網(wǎng)元設(shè)備SGSN、GGSN的標(biāo)識(shí)即有7號(hào)信令地址，又有數(shù)據(jù)GSN的IP地址，GSN（SGSN或GGSN）之間的通信采用IP地址，而GSN與MSC（Mobile Switching Center，移動(dòng)數(shù)據(jù)交換中心）、HLR（Home Location Register，注冊(cè)地理信息注冊(cè)器）等實(shí)體的通信采用 7號(hào)信令地址。在GPRS系統(tǒng)中，有兩個(gè)重要的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄信息。一是用戶移動(dòng)性管理上下文，用于管理移動(dòng)用戶的位置信息，另一是用戶的PDP上下文（分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文），用于管理從移動(dòng)用戶到網(wǎng)關(guān)GGSN及到ISP（Internet服務(wù)提供商）之間的數(shù)據(jù)路由信息。當(dāng)MS訪問(wèn)GPRS內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或外部PDN／Internet網(wǎng)絡(luò)時(shí)，遠(yuǎn)程終端和MS向SGSN發(fā)激活PDP上下文請(qǐng)求消息。遠(yuǎn)程終端和MS可以與運(yùn)營(yíng)商簽約選擇固定服務(wù)的GGSN，或根據(jù)APN選擇規(guī)則，由SGSN選擇服務(wù)的GGSN，SGSN再向GGSN發(fā)建立PDP上下文請(qǐng)求消息。GGSN分配遠(yuǎn)程終端和MS一個(gè)IP地址（靜態(tài)或動(dòng)態(tài)、公用或私有），在建立PDP上下文過(guò)程中，需要對(duì)用戶的身份，需要的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行鑒權(quán)和論證，在成功地建立和激活PDP上下文后， MS、SGSN和GGSN都存儲(chǔ)了用戶的PDP上下文信息。有了用戶的位置信息和數(shù)據(jù)的路由信息，MS就可以訪問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)的資源。
3.調(diào)度中心
移動(dòng)中心路由器與電力調(diào)度中心通過(guò)DDN（Digital Data Network，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)）專線連接到電力路由器，為了網(wǎng)絡(luò)安全，最好在數(shù)據(jù)進(jìn)入電力局域網(wǎng)之前加上防火墻。電力路由器通過(guò)GRE協(xié)議與ARS連接。
DDN數(shù)據(jù)數(shù)字網(wǎng)就是利用數(shù)字信道來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。DDN專線接入，向用戶提供的是永久性的數(shù)字連接，沿途不進(jìn)行復(fù)雜的軟件處理，因此延時(shí)較短，避免了傳統(tǒng)的分組網(wǎng)中傳輸協(xié)議復(fù)雜、傳輸時(shí)延長(zhǎng)且不固定的缺點(diǎn)。
DDN為用戶提供全透明的端到端傳輸，具有實(shí)時(shí)性好、延遲低、數(shù)據(jù)保真度高、可靠等特點(diǎn)。用戶以一條專線接入DDN,可以同時(shí)與多個(gè)點(diǎn)建立幀中繼電路(PVC) 。幀中繼業(yè)務(wù)特別適合局域網(wǎng)(LAN)互聯(lián)。用于自己有網(wǎng)絡(luò)管理權(quán)限，對(duì)其所屬的線路及端口進(jìn)行管理。
通用路由封裝GRE是移動(dòng)IP采用的最后一種隧道技術(shù)。規(guī)定了怎樣用一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議去封裝另一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的方法。GRE的隧道由兩端的源IP地址和目的IP地址來(lái)定義，它允許用戶使用IP封裝IP、IPX、AppleTalk，并支持全部的路由協(xié)議，如RIP、OSPF、IGRP、EIGRP。通過(guò)GRE，用戶可以利用公用IP網(wǎng)絡(luò)連接IPX網(wǎng)絡(luò)和AppleTalk網(wǎng)絡(luò)，還可以使用保留地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，或?qū)W(wǎng)隱藏企業(yè)網(wǎng)的IP地址。
GRE的包頭包含了協(xié)議類型（用于標(biāo)明乘客協(xié)議的類型）；校驗(yàn)和包括了GRE的包頭和完整的乘客協(xié)議與數(shù)據(jù)；密鑰（用于接收端驗(yàn)證接收的數(shù)據(jù)）；序列號(hào)（用于接收端數(shù)據(jù)包的排序和差錯(cuò)控制）和路由信息（用于本數(shù)據(jù)包的路由）。
GRE只提供了數(shù)據(jù)包的封裝，它沒(méi)有防止網(wǎng)絡(luò)偵聽(tīng)和攻擊的加密功能。所以在實(shí)際環(huán)境中它常和Ipsec（IP安全）一起使用，由IPsec為用戶數(shù)據(jù)的加密，給用戶提供更好的安全服務(wù)。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度系統(tǒng)后將由全能路由服務(wù)器ARS（Almighty Router Sever，全能路由服務(wù)器）對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原處理，ARS作為無(wú)線透明傳輸?shù)淖詈蠖丝冢赏ㄟ^(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）對(duì)主站數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序提供靈活的接口，可以通過(guò)SOCKET（套接字）連接，提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)層接口，方便數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)ARS。全能路由服務(wù)器提供各種硬件軟件接口與調(diào)度系統(tǒng)連接。
四. GPRS無(wú)線通訊系統(tǒng)性能
1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?BR> 無(wú)線智能傳控系統(tǒng)采用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，TCP是面向連接的協(xié)議，正確率可達(dá)99.9％，采用UDP協(xié)議正確率在85％左右。
2.數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性
不同的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，傳輸?shù)臅r(shí)延不同，根據(jù)目前移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)狀況，一個(gè)包長(zhǎng)為200字節(jié)及以下的數(shù)據(jù)包需要傳送大約2秒鐘，200到1000字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包大約要3至5秒鐘。
數(shù)據(jù)的發(fā)送端走移動(dòng)的空中信道資源，數(shù)據(jù)的接收端則走專線方式，這種方式下表現(xiàn)的結(jié)果非常穩(wěn)定和可靠，時(shí)延非常小（1－3S），完全可以滿足電力系統(tǒng)的需要。
3.數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性
無(wú)線智能傳控系統(tǒng)的GPRS模塊的元器件采用世界著名廠商的成熟工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，接收靈敏度高達(dá)-102dBm，發(fā)射功率高達(dá)33 dBm。
系統(tǒng)采用了功能強(qiáng)大的CPU和充足的存儲(chǔ)空間，內(nèi)置操作系統(tǒng)，分別為發(fā)送和接收提供不同的進(jìn)程，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定。
系統(tǒng)具有自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接狀況，設(shè)備自恢復(fù)、自診斷功能。
4.數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?BR> 除了GPRS網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)本身的安全保障外，系統(tǒng)還增加了以下安全措施：
首先給每一個(gè)通訊數(shù)據(jù)包都加上了系統(tǒng)特有的包頭和包尾，可以有效地避免數(shù)據(jù)被監(jiān)測(cè)和破解。
其次，GPRS網(wǎng)絡(luò)接入采用專用APN連接，只有專用帳戶才能登錄。這樣從終端到ARS的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)層形成用戶的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，和公網(wǎng)隔離，不會(huì)受到INTERNET的各種攻擊，可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?BR>5.系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性
系統(tǒng)采用公網(wǎng)APN(CMNET)，是免費(fèi)的，接入INTERNET，組網(wǎng)方式靈活，但安全性低，適合做測(cè)試時(shí)使用。采用專用APN的話，成本要高一些，具體的情況得看地方政策。
另外從GGSN到ARS之間有多種連接方式，如ISDN、ADSL、DDN等專線連接，工程費(fèi)用也可靈活控制。
電力系統(tǒng)端到移動(dòng)交換中心采用專用數(shù)據(jù)專線DDN比ADSL費(fèi)用高，這種接入方式安全、可靠、數(shù)據(jù)時(shí)延小。
五. GPRS無(wú)線通訊方式的發(fā)展
作為先進(jìn)的通訊技術(shù)，GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)通訊中的應(yīng)用有其特性的優(yōu)勢(shì)也有行業(yè)要求的不足。
GPRS能夠很好的解決電力系統(tǒng)變電站分布零散造成的通訊線路鋪設(shè)投資大，維護(hù)困難的弊端，但是目前的GPRS技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、安全性還有不足。
相信隨著通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，GPRS將會(huì)成為為電力系統(tǒng)最簡(jiǎn)便、高效、可靠的通訊方式。
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