宏電H7000 GPRS無線數(shù)傳在電力行業(yè)的應用

　　1. 概述

　　宏電H7000 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以中國移動的GSM/GPRS網(wǎng)絡為通信平臺，采用GPRS、SMS、CSD、USSD等承載方式，通過無線數(shù)據(jù)傳輸終端設備(GPRS DTU)，提供透明數(shù)據(jù)傳輸通道, 滿足行業(yè)用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽眯枨蟆?/P>

　　2.宏電H7000 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的構成

　　2.1 網(wǎng)絡構成

　　H7000 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為行業(yè)用戶提供永遠在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡?？梢蕴峁c對點、外圍設備間、外圍設備與中心節(jié)點之間的通信方式，適用于信息互傳、遠程數(shù)據(jù)采集等行業(yè)應用。可實現(xiàn)點對點、中心對多點以及多點之間實時、對等的數(shù)據(jù)傳輸。其中中心對多點的傳輸方式是電力等行業(yè)較為常用的應用模式,其網(wǎng)絡組成結構圖如圖一所示:

　　2.2 網(wǎng)絡接入方式

　　數(shù)據(jù)終端(GPRS DTU)的接入：

　　目前，中國移動GPRS網(wǎng)絡用戶可以選擇CMNET和APN兩個網(wǎng)絡接入，CMNET通常用于公眾用戶接入Internet，APN針對相關行業(yè)用戶使用。APN用戶通常在一個組內，需要設定用戶名和密碼，具有更好的安全性，適用于行業(yè)用戶。此外，APN用戶可以申請綁定移動內網(wǎng)的固定IP地址。

　　數(shù)據(jù)中心(DSC)的接入：

　　數(shù)據(jù)中心的接入有多種方式，結合GPRS承載網(wǎng)絡的特點和GPRS應用領域的具體要求進行組網(wǎng)。組網(wǎng)形式的選擇主要由業(yè)務數(shù)據(jù)量、時延、可靠性要求、數(shù)據(jù)保密性、網(wǎng)絡狀況決定。

　　方案一：GPRS接入，適合總數(shù)據(jù)帶寬需求不太大的應用，例如使用Polling傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);全部數(shù)據(jù)在GPRS網(wǎng)內運行;要求所有GPRS終端之間可以直接通訊，所有終端接入到同一個專有APN;數(shù)據(jù)中心的GPRS數(shù)據(jù)終端接入點綁定固定IP地址(即至少提供一個綁定移動內網(wǎng)固定IP地址的SIM卡)。

　　方案二：Internet接入方式，GRE隧道與RADIUS可選。GRE 兩端地址、RADIUS SERVER 地址和企業(yè)路由器端口地址都必須是公有的?？紤]到IP地址廣播，企業(yè)端的路由器端口地址，GRE 隧道端地址，RADIUS Server 地址應由為該企業(yè)提供Internet連接的ISP提供;不存在跨區(qū)域的問題，企業(yè)數(shù)據(jù)中心服務器與中國移動GGSN服務器不必在同一城市。

　　方案三：專線接入，適合電力、金融、證券、工業(yè)監(jiān)控等行業(yè)使用;企業(yè)通過專線接入中國移動的路由器，移動為用戶提供公有或移動私有IP地址。數(shù)據(jù)安全性好，穩(wěn)定可靠，傳輸延遲小。

　　方案四：直接接入，適用于沒有接入Internet、而且對安全要求極高的企業(yè)。適合電力、金融、證券等行業(yè)使用;企業(yè)在運營商一端放置GRE路由器，路由器不經(jīng)過GPRS防火墻直接接入GPRS內部網(wǎng)絡。

　　GPRS數(shù)據(jù)中心與用戶應用程序接口：

　　GPRS數(shù)據(jù)中心與應用系統(tǒng)的應用軟件接口兩種方式，即動態(tài)連接庫(DLL)和GPRS數(shù)據(jù)中心服務程序轉發(fā)方式。動態(tài)連接庫方式需要進行接口程序的編程與開發(fā)。對于不希望對原有系統(tǒng)應用軟件進行改動的應用,通?？刹捎煤觌姽咎峁┑腉PRS數(shù)據(jù)中心服務程序與應用系統(tǒng)軟件之間進行數(shù)據(jù)轉發(fā),包括實際串行口轉發(fā)、虛擬串行口轉發(fā)、UDP/IP轉發(fā)、TCP/IP轉發(fā)等連接方式。

　　系統(tǒng)組網(wǎng)參見圖二

　　3. 傳輸效率與穩(wěn)定性

　　一、 數(shù)據(jù)鏈路傳輸方式

　　經(jīng)過在中國移動的GPRS網(wǎng)絡實際測試，網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸質量和穩(wěn)定性較好，同時考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜哂嘈院托蕟栴}，建議采用UDP方式傳輸業(yè)務數(shù)據(jù)，對于無冗錯處理的文件數(shù)據(jù)傳輸可采用TCP方式。

　　二、 傳輸效率

　　1) 用戶數(shù)據(jù)傳輸效率(用戶數(shù)據(jù)占網(wǎng)絡層總數(shù)據(jù)的比例)：

　　采用不同的組網(wǎng)方式、不同的數(shù)據(jù)包長度，有不同的傳輸效率。下面假設當前最長所能支持的最大用戶數(shù)據(jù)包長的情況下，即1024字節(jié)包長。

　　i. 僅支持GPRS DTU主動發(fā)起到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸：最大傳輸效率(w) = 97.3%

　　ii. 支持雙向主動互傳：最大傳輸效率(w) = 95.9%

　　2) 傳輸時延(從發(fā)送到接收數(shù)據(jù)之間的時間)：

　　不同的數(shù)據(jù)包長度，傳輸?shù)臅r延不同。根據(jù)目前移動的網(wǎng)絡狀況，一般一個包長為100到200字節(jié)之間的數(shù)據(jù)包可以在1秒內互傳完畢。大于200字節(jié)的數(shù)據(jù)包平均在1秒到3秒之間可以互傳完畢。

　　三、 穩(wěn)定性

　　1) 有效率：發(fā)送成功數(shù)據(jù)占總發(fā)送數(shù)據(jù)比例

　　根據(jù)目前的GPRS網(wǎng)絡測試的結果來看，在網(wǎng)絡正常的情況下，一般數(shù)據(jù)包的成功率都在99.9%以上。

　　2) 穩(wěn)定性綜合參數(shù)：有效率x傳輸效率

　　網(wǎng)絡有效帶寬和最大傳輸單元(MTU)之間存在著極其重要的關系，一般MTU增大到200字節(jié)以上不會明顯增加帶寬，但會增大平均延遲，測試結果表明MTU的最優(yōu)大小是250字節(jié)左右。

　　3) 鏈路檢測與激活

　　對于經(jīng)常性傳輸和實時性要求較高的數(shù)據(jù)傳輸(如電力自動化信息)，通常需要考慮設置心跳功能，以確保電路永遠在線并激活，心跳間隔根據(jù)網(wǎng)絡質量和應用要求進行設置。

　　4. H7000 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在電力行業(yè)的典型應用

　　H7000 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可向用戶提供數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)中心之間的透明數(shù)據(jù)通道。在電力系統(tǒng)的可用于大用戶抄表、配電網(wǎng)/農網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)信息的傳輸?shù)取?/P>

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