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中联科技基于GPRS 的营业厅联网解决方案

中联科技基于GPRS 的营业厅联网解决方案

2011/2/11 14:18:00
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3 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4 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5 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。
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