GPRS无线POS应用技术方案研讨

一、无线POS应用现状 目前无线POS主要基于GSM通讯，采用GSM短消息和电路拨号两种数据通信方式。 短消息方式由于存在消息延迟滞后导致大量错帐的问题已基本停止使用。 GSM拨号方式基本解决了通信问题，但使用中也发现盲区较多的问题，原因在于该数据通信方式用户太少导致移动局不愿投资扩容数据通道（IWF）。 中国移动的GPRS正式投入商用给无线POS带来新的契机。 二、GPRS概述 1 是Gerneral Packet Radio Service的简称，即通用无线分组业务。它是在GSM网的基础上通过增加SGSN、GGSN、PCU等设备，升级BSS系统软件、计费软件发展而成。GPRS采用了GSM同样的无线调制技术，一样的频率，同样的TDMA帧结构。属于2.5G的移动通信技术。 2 利用现有GSM的基站子系统(BSS)，GPRS覆盖面与GSM相同。 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。 3 GPRS进行数据通信时采用了多时隙技术，每次通信须占用8各时隙，理论上讲如果将一个载频的8个时隙都用来传送数据，采用CS-4编码方式时， 最大传输速率为171.2kbps，目前实际传输速率为30～40Kbps。 GPRS业务能提供不间断的信息服务，信息的及时性在未来的运用中是十分重要的，特别适合POS应用。 4 通过GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务，包括收发E-mail、进行Internet浏览等，提供出简单快速广域网数据传输能力。 使用GPRS，数据实现分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。 5 GPRS新增的主要设备： SGSN（Serving GPRS Supporting Node ，GPRS服务支持节点） SGSN的主要作用是记录移动终端的当前位置信息，并且在移动终端和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收 GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，GPRS网关支持节点） GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP／IP或X.25网络。 6 GPRS网络介绍 GPRS无线网络与有线的数据网络之间的连接是通过GGSN来完成的。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有时也把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的基于TCP／IP的广域网络上。 GPRS无线POS通过无线网络连接到移动局的GGSN。移动局的GGSN通过DDN/FR/X.25专线与银行连接。移动局为每个移动POS分配一个动态或静态的IP地址，为与银行连接的专线分配一个IP地址，并在GGSN上配置相应的路由信息。在GPRS无线POS上设置了银行方的IP地址后，POS就能够与银行进行TCP/IP通讯。 7 GPRS网络拓扑图 GPRS网络结构图 8 GPRS网络应用于POS的优点 与GSM的拨号方式相比，具有以下几个优点: 连接速度快。拨号方式每次通讯需要握手连接一次，每次需20秒左右。GPRS是“永远在线”，每次交易3～5秒。 传输速度快。拨号方式最大传输速率9.6Kbps。GPRS目前实际已达到30～40Kbps。 节省费用。GPRS按流量计费，POS应用数据量小，因而费用低于拨号方式。 GPRS不收漫游费，适合全省或全国范围内使用GPRS POS开展业务。 三、GRPS无线POS联网方案 无线网络以及TCP/IP协议的开放性使得推广GPRS无线POS必须采取安全防范措施。下面是总体联网方案图. 总体方案图 下面再介绍以下五种不同方案实现GPRS无线POS联网 GPRS无线POS联网方案（1） 方案1 该方案适用于专门为GPRS无线POS开发前置机转换软件 该方案是通过专线和路由器连接；安全性问题需重点考虑。在专线接入点配置防火墙，关闭除POS交易外的所有IP端口，有限防止非法的移动终端进入银行内部网络。 所有数据采用TCP/IP传输，POS前置机需做修改 GPRS无线POS联网方案（2） 方案2 该方案适用于前置机与NAC间以任何方式连接 该方案需GGSN设备支持，在X.25专线上透明传输POS交易包； NAC的下联卡配置成X.25方式，一块下联卡可同时支持64虚链路 POS前置机系统不改动，无安全性问题 GPRS无线POS联网方案（3） 方案3 该方案是针对原有前置机与NAC之间是通过RS232连接而设计。 从GGSN通过专线连接到路由器和一台专用PC，该PC与银行内部网络无任何TCP/IP网络连接，仅通过串口连接到POS前置机的一个tty串口上，该PC上通过软件实现专线口到串口的通讯转发，串口端的通讯方式完全仿真NAC。这种方案避免了银行内部网络与外部网络之间的TCP/IP连接。 前置机软件不改动，安全性好，取决于对通信转发机的管理 GPRS无线POS联网方案（4） 方案4 该方案是针对原有前置机与NAC之间是通过LET61卡走TCP/IP连接设计 从GGSN通过专线连接到银行端路由器和一台专用PC，该PC与银行内部网络无任何TCP/IP网络连接，仅通过多串口连接到NAC的下联卡串口上。这种方案避免了银行内部网络与外部网络之间的TCP/IP连接。 前置机软件不改动，安全性好 GPRS无线POS联网方案（5） 方案5 该方案重点考虑安全性问题，由移动局托管银行的通信转发机和POS网关 安全性高，但复杂。前置机软件不用修改 五种联网方案分析 方案一由于开放了IP地址和端口号，有安全隐患，不推荐 方案二安全性好，但对GPRS网络设备的支持性有依赖，可能造成业务推广难，不推荐 方案三、四针对不同前置机与NAC的连接而设计，安全性好，解决了开放的IP和端口号带来的安全隐患。前置机不改动。建议采用。增加的投入不大 方案五安全性稍好，但复杂，投入大，需移动局支持托管业务 空中无线传输的安全性分析 现有有线POS基于DES/3DES的系统安全机制基本确保了持卡人的关键信息（PIN）的安全，基本排除了在公用传输网（PSTN、GSM、GPRS、PDN…）数据包被截取带来的影响； 若确实需要防止在空中无线传输时信息被截取，则可在方案三中的GPRS POS终端和通讯转发机之间增加一层与有线POS相同的安全机制，使得数据包在空中传输前进行了加密处理，在通讯转发机中解密后，再进行协议转换，送入前置机。 基于上述方案，可确保数据和系统安全 四、GPRS移动资费标准及设备费用 1、该业务包括开户费、安装调试费、GPRS专网使用费以及使用GPRS 产生流量的资费。 1） 专网开户费以及安装调试费(专网应用) 开户费：1000元 安装调试费：500元 2）服务器端GPRS专网使用费(专网应用) 1000元/月或者10000元/年，对终端数目不限； 3） 终端GPRS 流量资费（终端应用） 月租费（元） 赠送的免费流量数（MB） 超过赠送流量后的流量费（元/KB） 自由套餐 0 0 0.03 经济套餐 20 1 0.01 时尚套餐 100 20 0.01 商务套餐 200 不限量使用 2、设备需要终端路由器一台在5000元左右（客户自行选择），每个点配备一台GPRS无线MODEM或DTU， GPRS的应用展望 GPRS网络已在中国全面启动,范围覆盖全国,中国移动投入了大量的人力物力,不可能把投入了大量的人力物力付之东流.厦门桑荣科技发展有限公司用自己强大的技术实力全力推动GPRS的发展. 3G不可能短期内推出，需3～5年以后 GPRS交易速度适中,满足POS应用 未来交易主流将从电话拨号转向无线支付,同时因GSM交易的本身固有不足,注定GSM不能成为无线交易的主流,势必被新的GPRS所淘汰.未来的几年时间GPRS将在无线支付中扮演主要角色.