基于GPRS专网系统环保数据采集通讯解决方案

　　A 通讯服务器负责实现行业数据通讯协议、数据代理转发、通讯设备状态监控等功能;

　　B 监控中心服务器实现数据分析、存储、反控等功能;

　　C 数据库服务器进行数据存储、备份;

　　D WEB服务器实现实时监控、数据治理、业务治理等功能。

　　具体实现时通讯服务器、监控中心服务器、数据库服务器、WEB服务器可以安装在一台服务器中，也可以安装在不同服务器中。假如行业客户要求对终端进行终端IP绑定，需要安装RADIUS服务器，为系统提供AAA认证和IP绑定功能。

　　推荐省级监控中心通过公网使用VPN接进到移动GPRS网，这种方式本钱比较低，安全性比较高，而且速度和网络服务质量都保障;也可以通过GPRS专线接进到移动GPRS网，这种方式本钱高，安全性高、稳定可靠。

　　各级监控中心相互之间通过VPN相连。

　　各监控点使用用GPRS终端，通过移动的网络与监控中心相连。

　　GPRS无线业务与其他网络业务的性价比较

　　方案名称 通讯方式 建设本钱 运营本钱 监控范围 传输速度 操纵方式 实时性 反控性

　　电话线MODEM监控 电话线拨号 高 较低 窄 56KBPS 轮寻 差 差

　　ADSL监控 ADSL 高 较高 窄 512KBPS 轮寻 高 一般

　　SMS方式监控 SMS 较低 较高 较宽 160字节/包 并行 差、不稳定 差

　　GSM拨号监控 CSD/GSM 较低 很高 较宽 14.4KBPS 并行 差 差

　　GPRS在线监控 GPRS/GSM/SMS 较低 较低 较宽 21.4---85.6 KBPS 并行 高 良好

　　用于GPRS网络的无线数据传输

　　经过数年多的建设，中国移动GPRS网实现了沿海地区的全面覆盖和山区地区的地市覆盖，并且于2002年5.17正式向用户提供服务。GPRS业务的高速数据传输、“永远在线”、“流量计费”和“全国周游”的特性以及中国移动的优质网络，满足了不同层次客户的需求，也为发展行业应用奠定了坚实的基础。

　　4.专线APN传输方式

　　根据企业对网络安全的特殊要求，厦门桑荣科技发展有限公司设计了基于GPRS网络的数据传输方案，采用了多种安全措施，主要包括：

　　通过一条2M 专线接进移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有IP地址进行广域连接，在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。

　　为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN，限制使用其他APN。

　　客户可自建一套RADIUS服务器和DHCP服务器，GGSN向RADIUS服务器提供用户主叫号码，采用主叫号码和用户账号相结合的认证方式;用户通过认证后由DHCP服务器分配企业内部的静态IP地址。

　　端到端加密：移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。

　　双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。

　　5.业务流程

　　GPRS专网系统终端上网登录服务器平台的流程为：

　　1) 用户发出GPRS登录请求，请求中包括由移动公司为GPRS专网系统专门分配的专网APN;

　　2) 根据请求中的APN，SGSN向DNS服务器发出查询请求，找到与企业服务器平台连接的GGSN，并将用户请求通过GTP隧道封装送给GGSN;

　　3) GGSN将用户认证信息(包括手机号码、用户账号、密码等)通过专线送至Radius进行认证;

　　4) Radius认证服务器看得手机号等认证信息，确认是正当用户发来的请求，向DHCP服务器请求分配用户地址;

　　5) Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送携带用户地址的确认信息;

　　6) 用户得到了IP地址，就可以携带数据包，对GPRS专网系统信息查询和业务处理平台进行访问。

　　6、安全方案

　　第一级：安全的网络接进层

　　使用移动公司分配的专门的APN进行无线网络接进;

　　分配特定的手机号：手机主叫号在移动GSM交换机天生，已经进行了加密，资深的网络黑客也是很难伪造手机号的。

　　移动在网络侧HLR网元给手机号和APN做了绑定，只有属于行业的手机号才能访问专用APN。黑客拿着其他手机号的GPRS终端根本无法呼唤专门的APN。

　　第二级：安全的终端认证

　　数据中心可以给每个GPRS终端分配特有的用户ID和密码，交换机资深黑客即使伪造了正当的手机号，但是数据中心分配给GPRS终真个用户ID和密码没有，依然与数据中心建立不了呼唤，而数据中心可以周期性命令各电表数据采集点将用户ID和密码改掉。

　　第三级：安全的防火墙过滤

　　第四级：安全的应用系统

　　业务数据在传输前进行加密压缩，保障数据在传输过程中的安全性。

　　应用系统提供强大的分级权限治理，保障数据在使用过程中的安全性。

　　四、移动资费标准及设备用度

　　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) 赠予的免费流量数(MB) 超过赠予流量后的流量费(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，大概在2000-2800元之间。

　　五、厦门桑荣科技有限公司产品简介

　　厦门桑荣科技有限公司

　　1. 概述

　　GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Server)的英文简称，是在现在GSM系统上发展出来的一种承载业务，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是一种新的移动数据通讯业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25服务。GPRS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，资源被有效的利用。数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费。从而降低了服务本钱。

　　随着无线通讯技术的发展，GPRS产品在数据传输领域的应用日益广泛。尤其是GPRS模块的出现，更加促进了这种应用的发展。但普通的GPRS 模块在使用时有些局限性，它没有内嵌TCP/IP协议栈，需要用户提供TCP/IP的支持。没有实现TCP/IP协议解析的终端将不能直接使用GPRS无线模块实现GPRS数据通讯。一般中小规模CPU系统的资源较宝贵，在中小CPU系统实现TCP/IP协议栈，一是费时费力，二是系统的负荷太大，甚至难于胜任。针对中低端CPU系统实际情况，桑荣公司专门设计出一款带TCP/IP协议处理的无线MODEM GPRS-1000EP。桑荣GPRS-1000EP是一款带TCP/IP协议转换功能的无线GPRS MODEM，它提供一个DB9-M的RS232接口，可适用于所有带串口的终端设备，为不具备TCP/IP协议处理的终端提供GPRS通讯的能力。

　　2. 系统功能与特点

　　A、该款MODEM的功能：

　　1. 标准的AT 命令界面,方便程序设计(AT命令参见附录一和附录二)

　　2. TCP/IP Internet 内嵌的协议栈，轻松互联

　　3. RS232接口方式，更加简便的通讯方式

　　4. 可通过串口升级程序

　　B、性能：

　　1. 使用低功耗高性能的CPU做处理器，16位内部数据总线，128KBSRAM，512KB FLASH，可高速处理协议和大量数据。

　　2. 使用CLASS 10无线模块，下行4个通道，上行2个通道

　　3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP协议栈

　　4. 一个符合ISO7816-3IC卡标准的SIM卡座，支持符合GSM11.11和GSM11.10规范SIM卡。

　　5. 简化的接口设计，使用通用的232接口和简单的AT命令交互界面。

　　6. 供了更方便的电源接口，即可使用外挂电源。又可从串口直接取电。

　　7. 整机功耗小于3W。

　　8. GPRS-1000EP电路板尺寸10cm*6cm

　　9. 同时更具嵌进式系统要求，可提供内置式模块(不带外壳，可通过插针与嵌进式直接系统相连)

　　3. 技术指标

　　音频/短消息

　　支持通话或紧急呼唤

　　支持全速率、增强全速率和半速率

　　支持双音频(DTME)

　　支持中、英文短消息

　　支持G3传真

　　支持完善的AT命令

　　GPRS数据

　　GPRS Class 10

　　编码方案：CS1 CS4

　　符合SMO31bis技术规范

　　接口

　　天线接口：50Ω 5MA(阴天)

　　SIM卡：3V/5V，自动检测

　　接收灵敏度：-104dbm

　　发射功率：CLASS4 (2W)/GSM(900)

　　CLASS1(1W)/GSM(1800)

　　频率误差：<=0.1ppm

　　用户数据接口：

　　RS-232串口数据接口

　　接口端子：20Pin

　　波特率：300~115,200 bits/s

　　电源

　　电压：DC 4.5V~40V

　　功耗：通讯时均匀电流400mA，空闲时35mA