电力系统GPRS应用方案

世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132358传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cnemill:[e-mail]电力系统GPRS应用方案资源世代通信（深圳）有限公司2003年7月资源世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132333传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cn目录一、关键缩略语解释..........................................................................２二、GPRS技术介绍...........................................................................２1、GPRS简介....................................................................................................................２2、GPRS的优点................................................................................................................３3、GPRS的网络安全性....................................................................................................４三、项目需求分析..............................................................................４1、现场人工操作面临的问题...........................................................................................４2、电力系统使用GPRS网络的优越性..........................................................................４3、GPRS网络与其它方式的应用方案比较....................................................................４4、GPRS网络在电力系统应用的可行性........................................................................５四、方案设计......................................................................................６1、GPRS在电力系统中部分应用的网络拓扑图............................................................６2、连接方案说明...............................................................................................................６2.1、总体方案说明.....................................................................................................６2.2、具体方案说明.....................................................................................................７3、连接方案安全性说明...................................................................................................８资源世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132333传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cn一、关键缩略语解释GPRS：通用分组无线业务；X.25：分组交换网内的一种通信协议；DDN：数字数据网；GSM：全球移动通信系统；APN：接入名；MSISDN：移动台国际SDN号码；IMSI：国际移动台号码；PDP：分组数据协议；HLR：本地位置寄存器；DNS：域名服务器。SGSN：网关GPRS支持节点；GGSN：网关GPRS支持节点；BSS：基站子系统；PSTN：公共电话网络；Internet：国际互联网；CDMA：码分多址；DMA：时分多址。二、GPRS技术介绍1、GPRS简介业界通常将移动通信分为三代。第一代是模拟的无线网络，第二代是数字通信包括GSM、CDMA等，第三代是分组型的移动业务，称为3G。GPRS（GeneralPacketRadioService）是通用分组无线业务的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为资源世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132333传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cn2.5G，目前通过升级GSM网络实现。称之为2.5G是比较恰当的，因为它是一个混合体，采用TDMA方式传输语音，采用分组的方式传输数据。GPRS是在目前GSM移动通信网络中增加SGSN、GGSN两个节点，在基站子系统中增加用于无线分组接入的分组控制单元来实现，从而发展起来的一种新型承载业务，它可以向移动用户以分组交换的形式提供数据业务。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网络有四种编码方案和八个时隙，且每个时隙都可以为活动用户所共享，在理想环境下理论传输最大速率为171.2kb/s，而目前实际应用带宽大约在40－100Kbps，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。2、GPRS的优点A：资源利用率高用户只在发送或接收数据期间才占用资源，多个用户可高效率地共享同一无线信道；B：传输速率高可以提供高达115kb/s的传输速率(理论值171.2kb/s)；C：接入时间短能提供快速及时连接，几秒种就可以注册接入了；D：支持IP协议和X.25协议E、无线接入，方便快捷F、网络覆盖面广GPRS网络在全国大部分城市已经覆盖很理想了；G、收费合理，按量计费实现永远在线，不进行数据交换，就不收取费用，真正实现了按量计费。资源世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132333传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cn3、GPRS的网络安全性GPRS系统采用了基于GSMPhase2的安全措施，这些安全措施包括：用户的鉴权、用户身份的加密以及在MS和SGSN之间的业务数据加密。在GPRS系统中，用户的鉴权由SGSN进行。GPRS采用了一种适合于分组交换的优化加密算法，它还可以在应用层对不同的应用实施特有的加密算法，网络间的数据安全性与一般数据网类似。三、项目需求分析1、现场人工操作面临的问题1、用户数量多，分布面广，工作量大，工作效率低下；2、误差比较大，且带电作业，危险性比较大；3、需要大量人员现场工作，造成人力、物力资源浪费；4、成本高，且不符合目前高科技高速发展的趋势；2、电力系统使用GPRS网络的优越性使用GPRS无线终端进行数据传输来实现无线抄表、高压电房无线监控报警、无线路灯监控、高压线路无线监控等，就可以解决人工现场操作所面临的诸多问题。结合GPRS无线网络的特点可知：利用GPRS网络实现数据传输和远程监控，其网络组建、平台搭设、方案实施都比较方便；并且无需专门布线，投入设备比较少，通信费用合理、低廉，投入资金将不会很大，并且后期升级、维护成本低。“风险小、见效快、网络覆盖好、实施方便快捷”正是选用GPRS网络来实现数据传输的最大优势所在。3、GPRS网络与其它方式的应用方案比较资源世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132333传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cn4、GPRS网络在电力系统应用的可行性根据GPRS网络的特点，它是一种高速、高效的通用分组无线通信系统，允许移动用户经分组方式发送和接收数据，特别适用于间断的、突发的、频繁的和少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。结合电力系统中的电力抄表系统应用、变电房监控报警系统应用和路灯监控系统的应用特点可知，它们都是间断性的、突发的、少量的数据传输，正符合这个技术应用特点的特征，所以，GPRS网络在电力系统中做数据传输链路的应用是非常适合的。全国很多在电力系统方面应用GPRS网络的成功案例表明，GPRS网络在电力系统中的应用已经非常成熟了！方案传输距离传输速度实时性差错率数据量覆盖范围工程量线路投资维护量通信费用电力载波近中实时高大中小无大低RS485总线近高实时无大小大大中低短信息远不确定非实时无小大小无无大有线电视网远高实时无大中大租用小大GPRS远高实时无大大小无无低资源世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132333传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cn四、方案设计1、GPRS在电力系统中部分应用的网络拓扑图2、连接方案说明2.1、总体方案说明电力局后台监控中心相应服务器直接通过路由器和防火墙与DDN或者Internet等相连，服务器具有外部IP。各客户端相应数据采集终端的GPRSModem登录到GPRS网络之后，通过中国移动与其它网络的接入点（DDN、Internet等）获得外部IP，建立访问接入点网络的通道。然后，数据采集终端的GPRSModem通过连接通道，连接到电力局后台相应的服务器，电力局后台服务器就可以记录各个数据采集终端设备的连接信息了。至此，各个数据采集终端GPRSModem和电力局后台相应的服务器之间就实现了相互的数据信息传输了。资源世代通信（深圳）有限公司中国广东省深圳市深南东路2019号城市酒店8楼邮编518002电话:86-755-25132333传真：86-755-2513-2111网址：www.wsdr.net.cn各个数据采集终端的GPRSModem只与电力局后台监控中心相应服务器进行数据传输，各数据采集终端设备之间不相互传输数据。GPRS网络为各个数据采集终端的GPRSModem分配一个唯一的MSISDN号码和一个IMSI号码，可使后台服务器方便识别数据来自于哪个数据采集终端。另外，当电力局后台监控中心服务器与某个采集终端的GPRSModem之间长时间不传送数据时，GPRS网络仍可保持此Modem与监控中心永远在线相连接。在GGSN不支持此功能时，要求通信终端在被GPRS网络激活后，立即发起PDP上下文激活请求2.2、具体方案说明A、无