| 【全部正文】 | 第一章GPRS概述
GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务。GPRS 采用与GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA 帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。GPRS 允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽大约在10~70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 连接，可以用于INTERNET 连接、数据传输等应用。
GPRS 是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP。GPRS 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，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。GPRS 移动数据传输系统有很大的应用范围，几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配电网络自动化、自来水、煤气管道自动化、商业POS 机、INTERNET 接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等
第二章、GPRS DTU 的特点
GPRS 技术实现数据分组发送和接收，永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。GPRS DTU为用户提供高速的无线DDN 通信系统，透明数据传输的虚拟专用数据通信网络，与数据中心一起提供透明数据传输通道，组成用户专用数据网络。
（一）基本特点：
使用方便、灵活、可靠
支持双频GSM/GPRS
符合ETSI GSM Phase 2+标准
数据终端永远在线
实时时钟
支持A5/1&A5/5加密算法
增强功能
透明数据传输与协议转换
支持虚拟数据专用网
短消息数据备用通道(选项)
支持动态数据中心域名和IP地址(V2.61以后软件版本)
STK卡特殊功能配置
支持TTL/RS-232/485或以太网接口
支持音频接口，方便维护操作
系统配置和维护接口
通过Xmodem协议进行软件升级
支持空中软件升级和远程维护(选项)
自诊断与告警输出
抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求
防潮设计，适合室外应用
（二）、传输效率
1） 用户数据传输效率(用户数据占网络层总数据的比例)：
DTU 支持不同组网方式，不同的数据包长度，这时有不同的传输效率。下面假设在DTU 当前最长所能支持的最大用户数据包长的情况下，即1024 字节包长。
i. 仅支持DTU 主动发起到数据中心的数据传输：最大传输效率(w) = 97.3%
ii. 支持双向主动互传：最大传输效率(w) = 95.9%
2） 传输时延(从发送到接收数据之间的时间)：
不同的数据包长度，传输的时延不同。根据目前移动的网络状况，一般一个包长为100 到200字节之间的数据包可以在1 秒内互传完毕。大于200 字节的数据包平均在1 秒到3 秒之间可以互传完毕。
（三）稳定性
1） 有效率：发送成功数据占总发送数据比例
根据目前在北京、石家庄使用的结果来看，在网络正常的情况下，一般数据包的成功率都在97%以上。
2） 稳定性综合参数：有效率x 传输效率
网络有效带宽和最大传输单元(MTU)之间存在着极其重要的关系，一般MTU 增大到200 字节以上不会明显增加带宽，但会增大平均延迟，测试结果表明MTU 的最优大小是200 字节左右。
3） 断线自动连接
自动检测网络连接状况
设备自诊断、自恢复
（四）配置方便性
菜单式配置(超级终端，无需专用软件)
维护软件配置
（五）结构
内部连接可靠性： 内部连接机械连接包含GPRS 模块与PCB 之间、SIM 卡固定连接
产品尺寸： 110x56x15mm
安装方便： 外壳螺丝固定
防震： 接插件少，具良好抗震性能
（六）环境参数
温度： -20～55℃
相对湿度： 95%(无凝结)
第三章GPRS DTU 通信模式与其它几种常用数据通信方式比较
一、GPRS DTU与有线数据通信的比较
二、GPRS DTU与无线数据通信的比较
从以上GPRS DTU与有线、无线数据通信的对比可以看出，在分散数据采集中，利用GPRS DTU进行数据采集是性能价格比最高的一种模式。
（1）与光纤和有线专线相比，建设费用、运行费用和维护费用都很低，并且几乎近于免维护，因为GPRS网络的维护完全有中国移动来完成，企业不需支付任何费用，完全享受中国移动技术进步带来的效率；
（2）在分散数据采集中，要求对各采集子站实时检测，有线拨号是做不到的。对多个子站轮回召测，周期太长，没有实时性可比；
（3）与各种无线数据传输的手段相比，GPRS网络覆盖范围大、维护成本低。超短波无线通信受通信体制和传输方式的制约，传输距离受限制；在开阔地一般20W的电台有效通信距离约20KM，如果在城市高大建筑成群，通信距离大大缩短；
（4）使用超短波通讯电台，不仅要向当地申请频点，而且每年要向无委会交纳一定的占频费 ；超短波通信的维护量相当大，建设要求苛刻，不仅要考虑周围建筑的影响，而且避雷措施不当容易引起电台和连接设备的损坏；
（5）如果采用短信息方式，每个采集子站如果按照间隔为5分钟发送一次数据，一次1角钱概算，运行费用为：12 * 0.1 *24 * 30 = 864 元
通过以上客观分析，我们可以看出，无论从建设周期、建设费用和运行费用，还是系统的可靠性、稳定性和技术的先进性而言，GPRS DTU在分散的数据采集应用领域具有无可比拟的优越性，我们认为，在分布范围较广，数据采集点多，实时性要求较高的场合，只有GPRS DTU比较合适。当然其它数据通讯方式不是一无是处，他们仍有各自的的应用领域，在GPRS DTU没有推出之前，也是比较优秀的，只是新的数据通讯技术和新的产品应用于工业监控后，必将对传统的数据采集带来新的革命。
第四章、GPRS网络检测方案
根据实际运行的效果，我们推荐两套中心站的接入方式方案以供选择。
（一）方案一
1、拓扑结构：
2、硬件设备：
本方案中，中心站采用无线网卡接入，实时接收采集子站发送的数，并对各子站进行实时监控。各采集子站的现场仪表通过RS-232通讯口与GPRS DTU传输模块连接，每一个GPRS DTU传输模块装入一个中国移动的数据SIM卡即可。
（二）方案二
1、拓扑结构：
方案1检测网络拓扑结构图
2、硬件设备：
本方案中，中心站采用专线接入，实时接收采集子站发送的数据，并对各子站进行实时监控。各采集子站的现场仪表通过RS-232通讯口与GPRS DTU传输模块连接，每一个GPRS DTU传输模块装入一个中国移动的数据SIM卡即可。
（三）两种方案的说明
两种方案均采用相同的GPRS传输模式。
★数据采集子站部分采用相同的传输模块、子站的建设费用和运行费用相同；
★由于均采用移动内部专有的固定IP地址，传输系统的可靠性、实时性和稳定性相同；
★两种方式都基于移动遍布全国各地的GPRS网络，子站的分布范围相同；
两种方案的区别之处只是在中心服务器的接入方式上，与方案2相比，方案1的特点为：
★ 简单易行，费用低；
★ 企业自主建设，方便灵活、建设周期短、见效快；
★ 由于中心采用无线网卡接入，网络规模不宜太大；
★ 通信的数据量受限制；
如果每个子站采集间隔为5分钟，每次采集数据包为100字节，以中心下行带宽10KBps概算，系统容量为不小于500个采集终端。
与方案1相比，中心专线接入的特点为：
★ 系统容量大；
★ 采集子站通信速率高，采集间隔小；
★ 每个子站可以传输较大的数据量；
由于GPRS 理论带宽可达71.2Kbps，实际应用带宽大约在10-40Kbps左右，方案2中心采用专线接入，克服了方案1容量小的不足。如果按照移动专线下行1Mbps的带宽，每个子站采集间隔为5分钟，每次采集数据包为100字节，系统容量为不小于30000个采集终端。
第五章GPRS 通讯系统建设及运行费用
GPRS 通讯网络建设依赖移动通讯公司庞大的GSM 网络，建设成本与运行维护成本都很低，远小于自行建设独立运行的专用通讯网络GPRS 网络建设方便简单，购置GPRS数传模块及相应配件，直接与带有串行口（RS-232或RS-485）的监测设备连接，与中心数据服务器构建透明的串行数据传输通道。费用分建设费用与运行维护费用两部分：
（一）方案1
1）建设费用：
★中心数据站设备费用：
方案2检测网络拓扑结构图
★每套采集子站设备费用：
★采集子站：
采集子站如果按照间隔为5分钟、每次采集数据包为100字节计算，数据流量为：
每小时数据流量为：100 * 12 = 1200 bytes
每月数据流量为： 1200 * 24 * 30 = 0．864Mbytes
根据目前中国移动的资费标准，采用20元包月，送 1Mbytes的方式较为合适。超过1Mbytes的流量，按照1Kbytes/1分钱。
★系统运行费用：
如果系统容量为100个采集子站，每月的运行费用为：
200 + 100 * 20 = 2200 元
具体的运行资费标准由移动确定为准。
（二）方案2
1）建设费用：
★中心数据站设备费用：
★每套采集子站设备费用：
2）运行费用：
★中心数据站：
根据目前中国移动的资费标准，中心数据站专线接入固定IP地址，专线租费为每月2500元左右；
★采集子站：
采集子站如果按照间隔为5分钟、每次采集数据包为100字节计算，数据流量为：
每小时数据流量为：100 * 12 = 1200 bytes
每月数据流量为： 1200 * 24 * 30 = 0．864Mbytes
根据目前中国移动的资费标准，采用20元包月，送 1Mbytes的方式较为合适。超过1Mbytes的流量，按照1Kbytes/1分钱。
★系统运行费用：
如果系统容量为1000个采集子站，每月的运行费用为：
2500 + 1000 * 20 = 22500 元
具体的运行资费标准由移动确定为准。
第六章 结束语
GPRS通信技术是一门新的数据通信技术，随着GPRS网络不断的发展,基于它的应用也会愈来愈广泛开展。
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