深圳宏電技術(shù)股份有限公司依托 2.5G的 GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò ),以H7000 GPRS無(wú)線(xiàn)數據通信系統產(chǎn)品,為合作伙伴及行業(yè)用戶(hù)提供更靈活可靠的無(wú)線(xiàn)數據通信的解決方案。
一、概述
宏電H7000 GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統以中國移動(dòng)GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò )為通信平臺,采用GPRS、SMS、CSD、USSD等承載方式,通過(guò)無(wú)線(xiàn)數據傳輸終端設備(GPRS DTU),提供透明數據傳輸通道,滿(mǎn)足行業(yè)用戶(hù)數據傳輸需求。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.功能特點(diǎn)
?、偈褂煤?jiǎn)便:用戶(hù)無(wú)需提供其他外圍電路即可通過(guò)普通串口實(shí)現與Internet互聯(lián)。
?、诙喙δ芙涌冢嚎梢愿鶕蛻?hù)的要求來(lái)選擇如RS-232,RS-485,TTL等接口。
?、酃δ軓姶螅簾o(wú)須PC的撥號,通過(guò)RS-232等串行協(xié)議即可實(shí)現與Internet交換數據。宏電H7000數據終端永遠在線(xiàn),即使在工作的中途由于某種原因突然掉電或重啟,H7000系列會(huì )自動(dòng)上線(xiàn),當網(wǎng)絡(luò )運行出現故障時(shí)還具有設置參數自動(dòng)復原功能。
?、芘渲渺`活:用戶(hù)也可對Internet參數和GPRS參數自由配置。
?、蒹w積小巧:產(chǎn)品體積小巧,設計時(shí)還考慮到不同環(huán)境下的應用,避免了各種內因造成的工作隱患。既可以作為嵌入式使用,也可以外置使用。
?、奚壏奖悖壕哂猩壒δ?,用戶(hù)可以方便的升級到更高版本。
?、邤U展性強:H7000系列擁有強大的數據傳輸功能,用戶(hù)可將上位機與H7000構成一套完整的數據通信系統,而不需要其他的設備。
?、嗫垢蓴_性強:外殼采用冷軋板,堅固耐用,可以有效地抵御各種惡劣環(huán)境;抗強電磁干擾,并且高溫散熱能力極強;加上性能優(yōu)異的電源伺服電路,可以最大限度地保證在煤礦設備監控、工廠(chǎng)車(chē)間設備監控等電壓不太穩定的環(huán)境中正常使用。
H7000系列內嵌了完整的TCP/IP協(xié)議族,包括TCP,UDP,DDP,FTP,PPP,TELNET,HTTP,WebServer,SMTP,Pop3等。內嵌的TCP/IP使H7000系列有了各種方式訪(fǎng)問(wèn)Internet的強大能力。
2.宏電H7000 GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統的構成
2.1 網(wǎng)絡(luò )構成
H7000 GPRS系統為用戶(hù)提供永遠在線(xiàn)、透明數據傳輸的虛擬專(zhuān)用數據通信網(wǎng)絡(luò )??商峁c(diǎn)對點(diǎn)、外圍設備間、外圍設備與中心節點(diǎn)之間的通信方式,適用于信息互傳、遠程數據采集等??蓪?shí)現點(diǎn)對點(diǎn)、中心對多點(diǎn)以及多點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、對等的數據傳輸。中心對多點(diǎn)的傳輸方式是電力等行業(yè)較常見(jiàn)的應用,網(wǎng)絡(luò )組成結構圖如下:
2.2 網(wǎng)絡(luò )接入方式
數據終端(GPRS DTU)的接入:
GPRS用戶(hù)可選擇CMNET和APN接入網(wǎng)絡(luò ),CMNET通常用于公眾用戶(hù),APN針對行業(yè)用戶(hù),通常在一個(gè)組內,用戶(hù)需設定用戶(hù)名和密碼,安全性更好。此外,APN用戶(hù)可以申請綁定移動(dòng)內網(wǎng)的固定IP地址。
數據中心(DSC)的接入:
數據中心接入有多種方式,結合GPRS的特點(diǎn)和應用領(lǐng)域的具體要求進(jìn)行組網(wǎng)。組網(wǎng)形式由業(yè)務(wù)數據量、時(shí)延、可靠性要求、數據保密性、網(wǎng)絡(luò )狀況決定。
方案一:GPRS接入,適合總數據帶寬需求不太大的應用,如Polling傳輸協(xié)議的數據采集系統。全部數據在GPRS網(wǎng)內運行,要求所有GPRS終端之間可以通訊,并接入到同一專(zhuān)有APN;數據中心的GPRS數據終端接入點(diǎn)綁定固定IP地址(至少提供一個(gè)綁定移動(dòng)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)路由器端口地址必須是公有的,考慮到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ISP提供;企業(yè)數據中心服務(wù)器與中國移動(dòng)GGSN服務(wù)器不必在同一城市。
方案三:專(zhuān)線(xiàn)接入,適合電力、金融、證券、工業(yè)監控等行業(yè);企業(yè)通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)接入中國移動(dòng)的路由器,移動(dòng)為用戶(hù)提供公有或私有IP地址。數據安全性好,穩定可靠,傳輸延遲小。
方案四:直接接入,適用于沒(méi)有接入Internet、而且對安全要求極高的企業(yè),如電力、金融、證券等;企業(yè)在運營(yíng)商一端放置GRE路由器,路由器不經(jīng)過(guò)GPRS防火墻直接接入內部網(wǎng)絡(luò )。
GPRS數據中心與用戶(hù)應用程序接口: GPRS數據中心與系統的應用軟件接口有兩種方式,即動(dòng)態(tài)連接庫(DLL)和GPRS數據中心服務(wù)程序轉發(fā)。動(dòng)態(tài)連接庫方式需進(jìn)行接口程序的編程與開(kāi)發(fā),如希望保持原有系統應用軟件,可采用宏電公司提供的GPRS數據中心服務(wù)程序與應用系統軟件之間進(jìn)行數據轉發(fā),包括實(shí)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。
三、傳輸效率與穩定性
1、 數據鏈路傳輸方式
經(jīng)過(guò)實(shí)測,網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸質(zhì)量和穩定性較好,考慮到冗余性和效率,建議采用UDP方式傳輸業(yè)務(wù)數據,對于無(wú)冗錯處理的文件傳輸可采用TCP方式。
2、傳輸效率
1) 用戶(hù)數據傳輸效率(用戶(hù)數據占網(wǎng)絡(luò )層總數據的比例):
傳輸效率會(huì )因組網(wǎng)方式和數據包長(cháng)度的不同而改變。下面假設當前最長(cháng)所能支持的最大用戶(hù)數據包長(cháng)的情況下,即1024字節包長(cháng)。
i. 僅支持GPRS DTU主動(dòng)發(fā)起到數據中心的數據傳輸:最大傳輸效率(w) = 97.3%
ii. 支持雙向主動(dòng)互傳:最大傳輸效率(w) = 95.9%
2) 傳輸時(shí)延(從發(fā)送到接收數據之間的時(shí)間):
不同的數據包長(cháng)度,傳輸的時(shí)延不同。目前,一個(gè)包長(cháng)為100到200字節之間的數據包在1秒內互傳完畢,大于200字節的數據包平均在1秒到3秒之間。
3、穩定性
1) 有效率:發(fā)送成功數據占總發(fā)送數據比例在目前GPRS網(wǎng)絡(luò )正常的情況下,一般數據包成功率都在99.9%以上。
2) 穩定性綜合參數:有效率x傳輸效率 一般MTU(最大傳輸單元)大于200字節不會(huì )明顯增加帶寬,但會(huì )增大平均延遲,測試結果表明MTU的最優(yōu)大小是250字節左右。
3) 鏈路檢測與激活: 對于經(jīng)常性傳輸和實(shí)時(shí)性要求較高的數據傳輸(如電力自動(dòng)化信息),其心跳間隔根據網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和應用要求進(jìn)行設置。
4、H7000 GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統在電力行業(yè)的典型應用
H7000 GPRS系統可向用戶(hù)提供數據終端與數據中心之間的透明數據通道。在電力系統的可用于大用戶(hù)抄表、配電網(wǎng)/農網(wǎng)自動(dòng)化數據信息的傳輸等。