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技术专栏
1、需求分析
1.1 GPRS网络及特点
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展起来的一种承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，有效地利用了信道资源，带宽最高可达171.2Kb/s。目前中国移动的GPRS覆盖范围在中心城市几乎达到了100%，在边远地区也达到了80%以上，实际应用带宽大约在20-40Kb/s，特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。
GPRS无线传输数据有以下优势：
1）GPRS用户可随意分布和移动自己的网点，无需担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。建设新的监测点无需进行拉线、埋线等工作。较光纤或专线系统投资较少，设备安装方便。
2）终端价格比较低。与DDN相比，较DTU或DDN专线Modem其终端价格便宜很多。
3）GPRS资费便宜，计费合理。GPRS 资费包月比有线电话网络资费还便宜。GPRS还可根据通信的数据量和提供的服务质量进行计费。在GPRS网中，用户只需与网络建立一次连接，就可长时间的保持这种连接，并只在传输数据时才占用信道并被计费，保持时不占用信道不计费。
4）GPRS能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。通信质量稳定可靠，永不掉线。
5）GPRS网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。由于GPRS网本身就是一个分组型数据网, 支持TCP/IP、X.25协议，因此无需经过PSTN等网络的转接，直接与分组数据网（IP网或X.25网）互通，接入速度仅几秒钟，快于电路型数据业务。采用TCP/IP协议，较以前的无线数据网络（集群，双向传呼，GSM短信息）而言，网络接入更加直接方便。
6）覆盖较好。比较很多无线数据网络（集群，双向传呼，CDPD，CDMA）而言，其网络覆盖是最好的。
1.2 现有的营业厅联网方案
方案一：专线方式
图1 营业厅专线方式联网示意图
方案二：Modem拨号方式
图2 营业厅Modem方式联网示意图
这两种联网解决方案为了保证数据业务传输的安全性，不仅系统安装费昂贵，并且系统的扩展性也不强，给系统的维护带来了诸多不便。
1.3 GPRS联网方案
图3 营业厅CDMA1X方式联网示意图
归属于不同基站（BTS）的营业厅终端设备，利用GPRS IP MODEM 连接到GPRS 网络，在移动公司接入网关设备SGSN端为各营业厅终端分配一个GPRS内网的地址，此地址可以访问中心的服务器；所以以此类接入方式可以实现有线网络实现的互联功能。而在建设费用,建设时间,维护精力成本上比有线宽带方式有了很大的节约。另外，中心服务器不必走INTERNET，联网方式完全是在GPRS 网络内部实现。
利用中国移动提供的GPRS网络进行业务数据的传输，能够保证其安全性：
1）物理链路的数据本身已经采用了加密传送；
2）申请APN服务就像申请其他数据业务一样方便、快捷，同时拥有了数据专线的安全性。
2. 我们的解决方案
2.1 GPRS IP Modem
图4 GPRS IP Modem功能示意图
GPRS IP MODEM 是一款集成了GPRSMODEM 传输功能和TCP/IP网络、路由功能于一体的新型无线移动通信网络设备。广域网络采用GPRS，内部网络采用标准100BaseT 和串口（包括RS232、RS485 等）连接两种方式。根据不同的应用环境，物理上的这三个接口能够灵活运用，采用不同的连接方式，使该设备具备了三大功能：以太网→GPRS网络的路由功能；串口→以太网网络转换功能；串口→GPRS网络转换功能。
以太网→GPRS/CDMA网络的路由功能
连接内部局域网络（LAN）和GPRS无线广域网络（WAN），能通过NAT技术，让内部的多台IP终端设备（如PC）以GPRS无线方式同时共享接入互联网络/企业网络，使用现有的各种Internet 网络服务，如WEB、EMAIL、FTP等及企业各种应用。适用范围：内部网络已经是标准的TCP/IP网络，只是在广域网络接入方式上选择了无线移动GPRS/CDMA网络。
图5 以太网→GPRS网络的路由功能示意图
串口→GPRS/CDMA网络转换功能
由于GPRS/CDMA是基于TCP/IP协议的网络，要求接入的设备必须符合TCP/IP规范，而大多数传统数据终端设备（像金融POS、监测监控采集设备RTU等）均不具有IP功能，这些终端设备借助GPRS IP Modem，能轻松方便地通过串口接入GPRS/CDMA网络，实现远程无线联网。
图6 串口→GPRS网络转换功能示意图
适用范围：金融POS、ATM、监测设备等带有传统串口的非IP终端设备通过GPRS/CDMA实现无线联网。可以采用GPRS IP Modem特有的透明传送方式，除了通信网络采用GPRS/CDMA外，其他已有网络结构并不改变，充分利于过去存在的大量设备，快速经济无线联网。
串口→以太网网络转换功能（可去掉无线模块）
将传统的非IP终端通过RS232/RS485串口直接转换为具有标准TCP/IP 100BaseT接口的网络设备，解决了同一位置有多台串口终端需要同时通过GPRS/CDMA联网的情况。
图7 串口→以太网网络转换功能示意图
GPRS IP Modem 只能提供一个串口解决单台串口设备接入GPRS问题，对同一地点有多台串口终端需要接入GPRS的情况，如果每台设备均通过GPRS IP Modem的串口→GPRS/CDMA网络转换功能接入GPRS/CDMA无线网络，干扰较大，并且总体成本方面投入较大。因此可以先采用串口→以太网网络转换功能将所有串口终端用局域网络的方式联网，最后集中采用一台GPRS IP Modem的以太网→GPRS/CDMA网络路由功能接入GPRS/CDMA网络，整体方案具有很高的性能价格比。
2.2 方案特点
设备上电后自动拨号，无需人为的干预，维护简单；
提供基于Web 的系统配置和维护接口，支持远程维护；
强大的网络管理功能，适合行业应用；
提供短消息数据备份通道，大大提高了数据传输的可靠性；
提供永远在线和按需拨号两种方式，按需拨号方式在需要传输数据时才与数据中心建立连接；
提供基本的路由功能，可用于多台设备共享上网；
性价比较高，是中小型业务网的理想选择；
系统改造的代价非常小；
网络易于扩展；
提供远程升级和重启动的功能。
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