GPRS无线数据应用解决方案

GPRS无线数据应用解决方案

济南银泉科技有限公司

2004年5月

一、GPRS 环保污染源在线监控系统

1.1 需求分析

在人类生存环境日益恶化的今天，建立完整的环境监测系统是非常必要的，处理分布在各处的环境检测点的数据传输问题一直是建立环境监测系统的难点，建立独立的无线扩频系统和使用专线都有庞大的建设、运营费用问题。

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 通信方式更适合于环保数据采集业务，目前各省环保监测站与各采集点采用电话线传送数据或手工抄录，实时性差，费用也不便宜。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。环保数据采集业务没有大数据量的信息传输，不必要采用资费很高的专线（DDN、帧中继）。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。这样，监测点既不用频繁建立连接，也不必支付传输间隙时的费用。 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。 5

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 解决方案

在环保系统中，常常需要对众多的污染排放点进行实时监测，大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，通过电话线传送数据往往事倍功半。利用GPRS 网络进行无线数据传输， 成为环保部门选择的通信手段亮点之一。污染监测设备将采集到的污染数据和告警信息，通过GPRS 网络，及时发送到环保监察部门，可以实现对排污单位或个人的及时管理，大大提高了工作效率，为环境保护提供了崭新方式。

1.2.1 系统结构图

图1 GPRS 环保污染源监控系统

1.2.2 系统方案组成

1.环保监控中心

监控中心服务器申请配置Internet 上固定的IP 地址，或申请配置专线，通过光纤、DDN 等数据专线直接和移动中心机房的GPRS 网络连接。监控中心服务器上安装相关监控系统软件。监控系统软件包括通信服务器、监控中心服务器、数据库服务器、WEB 服务器四个部分。

..通信服务器负责实现行业数据通信协议、数据代理转发、通信设备状态监控等功能； ..监控中心服务器实现数据分析、存储、反控等功能； ..数据库服务器进行数据存储、备份；

..WEB 服务器实现实时监控、数据管理、业务管理等功能。

..具体实现时，通信服务器、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。如果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。 2.移动网络

利用中国移动现有的GPRS/GSM 网络，监控点和监控中心系统的所有交换信息通过中国移动的数据通信网关进行数据传输； 3.GPRS IP Modem

图2 GPRS IP Modem功能示意图

GPRS IP MODEM 是一款集成了GPRS MODEM 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 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。

图3 以太网→GPRS网络的路由功能示意图

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 网络。

.. 串口→GPRS 网络转换功能

由于GPRS 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 网络，实现远程无线联网。

图4 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 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 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 联网的情况。

图5 串口→以太网网络转换功能示意图

GPRS IP Modem 只能提供一个串口解决单台串口设备接入GPRS 问题，对同一地点有多台串口终端需要接入GPRS 的情况，如果每台设备均通过GPRS IP Modem 的串口→GPRS 网络转换功能接入GPRS 无线网络，干扰较大，并且总体成本方面投入较大。因此可以先采用

串口→以太网网络转换功能将所有串口终端用局域网络的方式联网，最后集中采用一台GPRS IP Modem 的以太网→GPRS 网络路由功能接入GPRS 网络，整体方案具有很高的性能价格比。 4.监控终端

监控仪器通过RS232 串口直接与GPRS IP Modem（智能型GPRS 调制解调器）连接，并由其建立无线数据连接。原则上，所有提供RS232/485 接口的环境监测设备，如污水流量计、COD（含氧量）/BOD（生物耗氧量）测量仪等均能够用于该系统方案。 监控终端的组网方案因网点的设备数量多少而有较大差异，主要集中为两种方式： 1）网点为单台设备，监控终端设备只需要增加一个具有串口的GPRS IP 桥接器就好了。 连接方式为上面系统结构图左边的三种典型应用。

2）网点为多台监测设备集群使用。多种监测设备集中在同一物理位置，如果采用为每台

设备均配置GPRS 模块的方案，不仅初始安装费用会提高，而且长期营运的使用费用也较高， 同时中国移动的GPRS 基站对同一物理位置的多个GPRS 设备接入也有负荷能力限制。所以我们独家推出以下解决方案，具有非常高的性能价格比。其示意图如下：

图6 GPRS集群使用方案

1.2.3 方案比较

表1 GPRS无线业务与其他网络业务的性价比较

从表1 可以看出基于GPRS 的环保污染源在线监控方式具有较高的综合性能价格比。 .. 易于网络采集点的扩展，几乎不受到网点规模的限制，可以在中国移动的全网覆盖范围内使用。跨省份、跨地区的网络也非常容易组建。

.. 可实现集中网络管理，可用SNMP 协议实现所有网点设备的集中管理。

.. GPRS 方案只是通信方式的改变，对上层应用软件系统几乎没有任何影响。同时对现在环保行业大量存在的各种监测设备也不需要更换和进行硬件电路更改。

1.2.4 GPRS 方案的安全性分析

.. GPRS 的物理链路数据本身已经采用了加密传送。

..该方案中如果监控中心直接连接到GPRS 网络，实质为内网方案，所有数据均与 INTERNET 隔离。大大增强了信息的安全性。

..可以向移动中心申请单独的APN（网络接入点名称），类似于VPN 方案，可以限制非

法SIM 用户的登录。

1.3 和竞争对手相比具有的优势

目前GPRS 网络设备处于一个新兴的蓬勃发展阶段，由于GPRS 采用TCP/IP 技术， 所以需要具有TCP/IP 相关技术长期积累。国内目前有三到四家类似的厂商，他们的技术方案多采用传统8051 单片机增加最简单的PPP 协议来实现，而成电先锋的GPRS 网络产品是在已成熟的宽带路由器和SNMP 网管设备等产品的基础上发展起来的全新系列产品，硬件采用全新的32 位嵌入式RISC CPU，处理能力及系统资源提高10 倍以上；软件上采用完整的嵌入式OS 及TCP/IP 协议包，整体方案和其他竞争对手的产品相比有如下技术优势：

..具有100BaseT 网络接口及完整的IP ROUTER 功能，其他产品均无网络接口。 ..具有TCP 可靠连接方案，专为金融交易应用而设计。 ..内嵌WEB Server 配置方式，方便直观。 ..强大的网络管理功能，适合行业应用。 ..为整体解决方案提供所需要的系列网络设备。

..支持远程维护，具有远程配置、远程升级和重启动的功能。

二、商场银行POS 交易GPRS 解决方案

2.1 商场银行POS 交易对GPRS 网络设备的需求分析 2.1.1 现有商场银行POS 交易系统现状

随着中国加入WTO 后金融领域的竞争加剧，各大银行纷纷转为以服务为中心，提供各种增值服务，提供各种方便的手段。近年来中国各大银行发行的商场银行POS 数量持续增长， 同时持卡金融客户对用卡环境提出了更高的要求。目前商场银行POS 主要应用在两个大的领域：商业消费及自助交易，现状如下：

·商业消费：主要通过各商业网点的银行POS 来实现。联网采用电话拨号方式，存在单笔交易通讯费用高（每笔至少0.22 元）和银行中心技术复杂、资金投入大等缺点。 ·自助交易：主要通过各种ATM 柜员机、圈存机来实现。特别随着各种自助银行网点、社区银行网点的快速发展，可以完成多种如充值、交费、查询金融服务，逐渐成为商业消费之外的另一种主流商场银行POS 应用模式。另外像上海出现的金融公交专用充值机也属于这种范围。该方式联网一般采用DDN 等专线方式，存在三个大的缺点，一是专线的通讯使用费用较高；二是申请和变更线路的时间周期较长；三是不能根据业务情况进行调整，如像现在的高校开学期间、展销会等情况下，不能根据金融业务的要求，临时增加新的业务网点。 因此，银行一直希望找到一种组网方便、性价比高、随时在线的、稳定的通信方式，来解决商场银行POS 交易中的通讯瓶颈问题，改善商场银行POS 用卡环境，提高银行的服务质量。而现在中国移动的GPRS 网络正是满足这一需求的新兴通信方式，完全可以取代过去的有线拨号、有线DDN 方式，同时在性能和价格方面均有质的飞跃。

2.1.2 采用GPRS 实现商场银行POS 交易的优点

·永远在线：解决了拨号繁忙和拨号时间较长的两大缺点，提高了效率。

·通讯费用低：商场银行POS 交易的通信特点是具有突发性，但数据量小，对采用流量计费的GPRS 非常有优势。以单笔POS 刷卡为例，采用有线拨号方式最低费用为0.22 元。而采用GPRS 方式，费用降低为1～2 分钱，降低了80%以上，非常具有优势。 ·业务地点可移动：摆脱了过去有线网络申请、维护等固定地点限制，可根据业务的实际需要申请及移动交易地点，特别适合新兴的社区银行及金融公交充值系统。

·强有利的安全措施：GPRS 网络采用GSM 的多种物理信道加密方式，同时在应用层， 还提供中心专线接入、专用APN 等安全措施，完全满足金融系统对安全的要求。

下面详细介绍GPRS 网络特点、GPRS 网络设备和应用方案。

2.2 GPRS 发展现状及技术分析

GPRS(General Packet Radio Service 通用分组无线业务)是在现有GSM 网络上发展出来的一种新的分组交换数据应用业务。GPRS 是全球移动通信网络技术向第三代移动通信(3G)演进的主流技术和重要里程碑，被称为2.5 代移动通信。与传统的GSM 电路拨号交换相比，GPRS 在资源利用效率、交换容量和性能上都有一个质的飞跃。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、远程监测等行业各种中低速率的突发通信需求，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 采用TCP/IP 协议，非常容易和现有INTERNET 技术及应用平台整合，将使各种P 技术与服务同移动通信技术相结合，为客户提供各种高速高质的移动数据通信业务。

图1：GPRS网络结构图

2.2.1 GPRS 网络特性

·TCP/IP 网络：GPRS 网络完全采用TCP/IP 协议进行通信，由于TCP/IP 协议的事实标准和广泛使用性，为各种设备的互联互通提供了极大的方便性。

·分组交换：分组交换是将数据以存储转发的方式传送到目的端，可以使不同的数据传输“共用”传输带宽，非常适用于数据应用。

·频谱效率：在GSM 系统中的数据通信是采用独占信道的电路交换方式，在成本效率上缺乏可行性。而GPRS 则可灵活运用将1～8 无线时隙组合在一起，给多个用户提供高达171.2Kbps 的共享带宽，极大地提高了无线资源的利用率。

·Internet 识别：用户通过GPRS 系统的网关GGSN 连接到互联网，。目前任何一种在固定Internet 上的业务（如文件传输协议FTP、网页浏览、交谈、信函等）通过利用GPRS 将同样能在移动网络上实现。

2.2.2 GPRS 数据传输的优点

·移动通信：GPRS 无线通信打破了过去有线通信的固定位置限制，可根据业务需要随时增减数据传输点，极大地拓展了通信的领域。

·费用低廉：GPRS 网络按照客户收发数据包的数据流量来收费，而不是采用过去的在线时间方式收费，极大地降低了通信使用费用。以金融交易和监测、监控数据传送为例，同样的一笔业务，其通信费用约为过去的1/5~1/8，具有较强的成本竞争能力和市场推广性。目前中国移动推出了包年900.00 元不计流量的优惠政策。

·永远在线：客户随时都与网络保持联系，即使没有数据传送时,客户仍然在网上与网络之间还保持一种连接。

·快速登录：连接时间很快。GPRS 无线终端一开机，就已经与GPRS 网络建立了连接， 每次登录网络，只需要一个激活过程，一般仅需1 到3 秒。

·高速传输：由于GPRS 网络采取了先进的分组交换技术，数据传输最高理论值可达171.2kb/s。实际使用中一般能达到20～40 kb/s。

·组网灵活：中国移动的GPRS 网络覆盖面广，可全国漫游而不增加额外费用，特别适合中小用户以低成本方式在短时间内组建自己的跨区域性数据网络。

·信道保障：GPRS 通信链路由中国移动这样的专业运营商维护，在出现通信链路中断的情况下能得到及时抢修，免除通信链路维护的后顾之忧。

·防雷击：GPRS 采用小功率短天线，不需要室外架设大天线，克服了有线传输设备和无线电台容易被雷击而损坏和中断通信的情况。

2.3 GPRS 系列通信产品简介

GPRS 系列网络设备，实现了完整的PPP 协议及上层TCP/IP 协议，具有Router 功能，

并使非IP 系统通过简单的串口通信实现Internet 和Intranet 接入；基于Web 方式配置简单、方便；与SMS 配合，提高可靠性，降低成本。 该设备特别适合以下应用： ·适合点多分散的数据传输； ·适合跨地域的企业应用； ·适合条件差、野外的使用环境； ·适合中小数据通信量的数据传输； ·适合移动数据传输的应用（移动车辆等）； ·适合手持设备的应用。

图2：GPRS IP MODEM内部功能示意图

GPRS IP MODEM 是一款集成了GPRS MODEM 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－>GPRS 网络转换功能；串口－>以太网网络转换功能。

2.3.1 商场银行POS 交易系统解决方案对比

传统的POS 设备提供RS232/485 接口，随着以太网的普及，目前各商场的POS 系统 联网也主要采用以太网方式，POS 终端要接入以太网有两种选择，一是在原有POS 终端设备内部集成以太网硬件和IP 模块软件，POS 终端直接提供以太口接入指定的网络设备（如HUB 或Switch）；另一种解决方案是，不改变POS 终端设备，采用GPRS IP Modem 设备进行转换，由POS 终端的RS232/485 串口与GPRS IP Modem 的串口相连，GPRS IP Modem 提供串口到以太网的协议转换功能，再接入指定的网络设备。每一POS 终端配一个GPRS IP Modem 设备，接入方便，并且不需要对已有的线路和设备进行改造，如图三。

图3：每POS网络连接图 图4：中心机房网络连接图

去掉中间的网络通信设备（如Hub、Switch），系统简化后的拓扑图如图5，通过级联方式实现每POS 终端的联网。

图5：系统拓扑图

传统的商场POS 是一种拨号POS，是基于传统的电话网络建立的，通过内置的Modem 拨号呼叫至授权中心；而在授权中心则由网络接入控制器（NAC）连接若干条中继线（视规模不同，中继线配备2 至10 条不等，最多为16 条）接收POS 数据，经过网控器（NAC） 先行处理、变换为银行或其他受理机构的主机可接受的数据格式后，送至授权主机进行处理。这种POS 系统不易于扩展，综合布线造价高。

2.3.2 GPRS 网络产品突出特点

图6：GPRS网络产品配置界面

·具有完整的IP 功能：是非IP 设备到GPRS IP 网络的IP 桥接器，直接把用户POS 终端、ATM 柜员机、圈存机等设备平滑过渡接入到GPRS 网络。

·具有ROUTER 功能：具有100Base 网络接口。支持TCP、UDP、ICMP、IP、ARP、PPP、Telnet、HTTP、FTP、DNS、DHCP、NAT 等多种网络应用，同时能将本地的多台IP 设备共享接入GPRS 网络，极大提高了性能价格比。

·管理界面友好：通过内嵌的Web Server 进行配置管理，非常直观，操作简单、方便， 支持远程维护，根据管理权限可实现远程配置、远程升级和重启动。

·远程网管功能：用户在数据中心能对多个远程GPRS 设备点进行集中维护和运行检测， 可根据需要增加SNMP 网管协议。

·UPD 透明传送：能将串口数据按照客户的时间响应及帧大小要求以UDP 方式快速传送到数据中心，但存在可能出现数据丢失的情况，适合于远程监测监控应用。

·TCP 透明传送：能将串口数据按照客户的时间响应及帧大小要求以TCP 方式可靠传送到数据中心，特别适合于对网络传送可靠性要求严格的金融交易等应用。

·心跳监测功能：为了满足数据中心对各远程GPRS 设备点的实时监测，可设置GPRS 网络设置在无数据传送情况下定时向数据中心报告自己的运行状态。

·短信备份功能：在GPRS 网络出现异常中断的情况下，能将远程GPRS 设备点的紧急数据通过短信方式传送到数据中心。

·按需拨号功能：特别适合像金融交易这样的远程GPRS 设备点主动向数据中心发起连接的应用。一方面能根据需要随时建立连接，同时也能在没有交易的情况下，自己主动断开和中心的连接，有效减轻数据中心的网络负荷，将远程点的长连接变成了按需建立的短连接。 ·远程唤醒功能：在远程GPRS 设备没有主动上网的情况下，数据中心为网络管理的需要可通过短信通知和拨号振铃的方式将远端设备唤醒，拨入GPRS 网络。

2.3.3 和竞争对手相比具有的优势

目前GPRS 网络设备处于一个新兴的蓬勃发展阶段，由于GPRS 采用TCP/IP 技术，所以需要具有TCP/IP 相关技术长期积累。国内目前有三到四家类似的厂商，他们的技术方案多采用传统8051 单片机增加最简单的PPP 协议来实现，而成电先锋的GPRS 网络产品是在已成熟的宽带路由器和SNMP 网管设备等产品的基础上发展起来的全新系列产品，硬件

采用全新的32 位嵌入式RISC CPU，处理能力及系统资源提高10 倍以上；

软件上采用完整的嵌入式OS 及TCP/IP 协议包，整体方案和其他竞争对手的产品相比有如下技术优势：

·具有100BaseT 网络接口及完整的IP ROUTER 功能，其他产品均无网络接口。 ·具有TCP 可靠连接方案，专为金融交易应用而设计。 ·内嵌WEB Server 配置方式，方便直观。 ·强大的网络管理功能，适合行业应用。 ·为整体解决方案提供所需要的系列网络设备。

·支持远程维护，具有远程配置、远程升级和重启动的功能。

2.4 商场银行POS 交易GPRS 典型应用方案

图7：商场银行POS交易GPRS整体方案示意图

此方案主要包括数据中心和远程GPRS 网点两大部分，分别介绍如下：

2.4.1 数据中心

金融数据中心通过光纤、DDN 等数据专线直接和移动中心机房的GPRS 网络连接，中心的数据吞吐率大，数据安全保密性强，同时远程点和中心点均处于同一网段IP 地址，通信双方处于对等位置，便于多种业务的开展。目前银行已采用该中心方式的方案，特别是最近随着中国银联的统一，该模式已经在全国多个大城市开通运行。

2.4.2 远程GPRS 网点

远程GPRS 网点的设备及组网方案因网点的设备数量多少而有较大差别，主要集中为两种方式：

（1） 网点为单台设备，那么每个原来的金融设备POS、ATM 柜员机等只需要增加一个具有串口的GPRS IP MODEM 就好了。连接方式为上面整体方案的左边三种典型应用。同

时我们也可以提供全内置GPRS IP MODEM 小模块，可以内嵌在已有的POS 机或者ATM 柜员机中。

（2） 网点为多台金融设备集群使用。该方案的一般应用背景是如商场多楼层多台POS 一起使用或者像自助银行网点有多种自助银行机具集中在同一物理位置，如果采用为每台设备均配置GPRS 模块的方案，不仅初始安装费用会提高，而且长期营运的使用费用也较高，

同时中国移动的GPRS 基站对同一物理位置的多个GPRS 设备接入也有负荷能力限制。所以我们独家推出以下解决方案，具有非常高的性能价格比。其示意图如下：

图8：商场银行POS交易GPRS集群使用方案

2.4.3 商场银行POS 交易GPRS 方案特点

·具有较高的综合性能价格比。

·易于网络采集点的扩展，几乎不受到网点规模的限制，可以在中国移动的全网覆盖范 围内使用。跨省份、跨地区的网络也非常容易组建。

·可实现集中网络管理，可用SNMP 协议实现所有网点设备。

·GPRS 方案只是通信方式的改变，对上层应用软件系统几乎没有任何影响。同时对现在银行大量存在的各种金融机具也不需要更换和进行硬件电路更改，只需要将原来的软件驱动接口作一点改动就行。

2.4.4 商场银行POS 交易GPRS 方案的安全性分析

·GPRS 的物理链路数据本身已经采用了加密传送。

·该方案实质为内网方案，所有数据均与Internet 隔离。大大增强了信息的安全性。

·可以向移动申请单独的APN(网络接入点名称)，类似于VPN 方案，可以限制非法SIM 用户的登录。

2.5 商场银行POS 交易GPRS 方案经济效益分析

具有40 台POS 的商场使用情况对比

每台POS 每天刷卡笔数约为50 笔，共计2000 笔交易。

（ 1 ） 电话拨号方式一年的费用： 240.00 元固定座机费x3 部电话＋ 0.22x2000x365=162040.00 元。

（2）采用GPRS 方式一年费用：共计：0.5x2000x0.03x365=10950.00 元每年可节约通信费用150000.00 元。

综上所述采用GPRS 网络通信替代原来的电话拨号、DDN 等固定线路方式具有非常可观的经济效益。采用GPRS 新的通信方式，除了新增GPRS 通信设备的费用外，不需要在系统软件级作任何修改，能把现有银行的各种设备充分利用起来，有较高的经济价值。

2.6 商场银行POS 交易GPRS 方案风险评估

由于银联的成立和商场银行POS 交易的集中处理，为GPRS 网络进入商场银行POS 交易提供了千载难逢的好机会，主要基于以下两点：

1、中心端：银联和各银行中心之间的接口标准和规范已经制定实施。银联和中国移动 GPRS 网络之间的接口标准和规范同样已经制定并开始营运，目前已经在全国的大城市开通。所以该部分的风险较小。

2、远程GPRS 网点：关于这部分的标准和规范以及具体实施细则也已经制定并实施，但缺乏一个有效的集群POS 接入解决方案。而我们的方案正是填补了这方面的空白，可以将GPRS 在商场银行POS 交易系统中的规模推广，具有良好的社会价值和经济效益。

三、银行储蓄所GPRS 新方案

3.1 银行储蓄所对GPRS 网络设备的需求分析 3.1.1 银行储蓄所系统现状

随着中国加入WTO 后金融领域的竞争加剧，中国各大银行发行的储蓄卡数量持续增长， 同时持卡客户对用卡环境提出了更高的要求。因此，银行一直希望找到一种组网方便、性价比高、随时在线的、稳定的通信方式，来解决银行储蓄所中的通讯瓶颈问题，扩大服务范围， 改善用卡环境，提高银行的服务质量。现有储蓄所系统如图一。

图1:银行储蓄所系统

3.1.2 银行储蓄所采用GPRS 接入的优点

中国移动的GPRS 网络完全可以取代过去的有线拨号、有线DDN 方式，同时在性能和价格方面均有质的飞跃，系统改造的费用低。同时GPRS 接入还有以下特点和优点： ..永远在线：解决了拨号繁忙和拨号时间较长的两大缺点，提高了效率。

..通讯费用低：银行储蓄所业务的通信特点是具有突发性，但数据量小，对采用流量计费的GPRS 非常有优势。以单笔业务为例，采用有线拨号方式最低费用为0.22 元。而采用GPRS 方式，费用降低为1～2 分钱，降低了80%以上，非常具有优势。

..业务地点可移动：摆脱了过去有线网络申请、维护等固定地点限制，可根据业务的实际需要申请及移动交易地点，特别适合新兴的社区银行及金融公交充值系统。

..强有利的安全措施：GPRS 网络采用GSM 的多种物理信道加密方式，同时在应用层，

还提供中心专线接入、专用APN 等安全措施，完全满足金融系统对安全的要求。

3.2 GPRS 发展现状及技术分析

GPRS(General Packet Radio Service 通用分组无线业务)是在现有GSM 网络上发展出来的一种新的分组交换数据应用业务。GPRS 是全球移动通信网络技术向第三代移动通信(3G)演进的主流技术和重要里程碑，被称为2.5 代移动通信。与传统的GSM 电路拨号交换相比，GPRS 在资源利用效率、交换容量和性能上都有一个质的飞跃。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、远程监测等行业各种中低速率的突发通信需求，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 采用TCP/IP 协议，非常容易和现有INTERNET 技术及应用平台整合，将使各种IP 技术与服务同移动通信技术相结合，为客户提供各种高速高质的移动数据通信业务。

图2:GPRS网络结构图

3.2.1 GPRS 网络特性

..TCP./IP 网络：GPRS 网络完全采用TCP/IP 协议进行通信，由于TCP/IP 协议的事实标准和广泛使用性，为各种设备的互联互通提供了极大的方便性。

..分组交换：分组交换是将数据以存储转发的方式传送到目的端，可以使不同的数据传输

“共用”传输带宽，非常适用于数据应用。

..频谱效率：在GSM 系统中的数据通信是采用独占信道的电路交换方式，在成本效率上缺乏可行性。而GPRS 则可灵活运用将1～8 无线时隙组合在一起，给多个用户提供高达171.2Kbps 的共享带宽，极大地提高了无线资源的利用率。

..Internet 识别：用户通过GPRS 系统的网关GGSN 连接到互联网。目前任何一种在固定

Internet 上的业务（如文件传输协议FTP、网页浏览、交谈、信函等）通过利用GPRS 将同样能在移动网络上实现。 3.2.3 GPRS 数据传输的优点

..移动通信：GPRS 无线通信打破了过去有线通信的固定位置限制，可根据业务需要随时增减数据传输点，极大地拓展了通信的领域。

..费用低廉：GPRS 网络按照客户收发数据包的数据流量来收费，而不是采用过去的在线时间方式收费，极大地降低了通信使用费用。以金融交易和监测、监控数据传送为例，同样的一笔业务，其通信费用约为过去的1/5~1/8，具有较强的成本竞争能力和市场推广性。目前中国移动推出了包年900.00 元不计流量的优惠政策。

..永远在线：客户随时都与网络保持联系，即使没有数据传送时,客户仍然在网上与网络之间还保持一种连接。

..快速登录：连接时间很快。GPRS 无线终端一开机，就已经与GPRS 网络建立了连接， 每次登录网络，只需要一个激活过程，一般仅需1 到3 秒。 ..高速传输：由于GPRS 网络采取了先进的分组交换技术，数据传输最高理论值可达171.2kb/s。实际使用中一般能达到20～40 kb/s。

..组网灵活：中国移动的GPRS 网络覆盖面广，可全国漫游而不增加额外费用，特别适合中小用户以低成本方式在短时间内组建自己的跨区域性数据网络。

..信道保障：GPRS 通信链路由中国移动这样的专业运营商维护，在出现通信链路中断的情况下能得到及时抢修，免除通信链路维护的后顾之忧。

..防雷击：GPRS 采用小功率短天线，不需要室外架设大天线，克服了有线传输设备和无线电台容易被雷击而损坏和中断通信的情况。

3.3 GPRS 系列通信产品简介

GPRS 系列网络设备，实现了完整的PPP 协议及上层TCP/IP 协议，具有Router 功能，

并使非IP 系统通过简单的串口通信实现Internet 和Intranet 接入；基于Web 方式配置简单、方便；与SMS 配合，提高可靠性，降低成本。该设备特别适合以下应用： ·适合点多分散的数据传输； ·适合跨地域的企业应用； ·适合条件差、野外的使用环境； ·适合中小数据通信量的数据传输； ·适合移动数据传输的应用（移动车辆等）； ·适合手持设备的应用。

图3:GPRS IP MODEM 内部功能示意图

GPRS IP MODEM 是一款集成了GPRS MODEM 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→GPRS 网络转换功能；串口→以太网网络转换功能。

3.3.1 GPRS 网络产品突出特点

..具有完整的IP 功能：是非IP 设备到GPRS IP 网络的IP 桥接器，直接把用户POS 终端、ATM 柜员机、圈存机等设备平滑过渡接入到GPRS 网络。

..具有ROUTER 功能：具有100Base 网络接口。支持TCP、UDP、ICMP、IP、ARP、PPP、Telnet、HTTP、FTP、DNS、DHCP、NAT 等多种网络应用，同时能将本地的多台IP 设备共享接入GPRS 网络，极大提高了性能价格比。

..管理界面友好：通过内嵌的Web Server 进行配置管理，非常直观，操作简单、方便， 支持远程维护，根据管理权限可实现远程配置、远程升级和重启动。

图5：GPRS网络产品配置界面

..远程网管功能：用户在数据中心能对多个远程GPRS 设备点进行集中维护和运行检测， 可根据需要增加SNMP 网管协议。

..UDP 透明传送：能将串口数据按照客户的时间响应及帧大小要求以UDP 方式快速传送到数据中心，但存在可能出现数据丢失的情况，适合于远程监测监控应用。

..TCP 透明传送：能将串口数据按照客户的时间响应及帧大小要求以TCP 方式可靠传送到数据中心，特别适合于对网络传送可靠性要求严格的金融交易等应用。

..心跳监测功能：为了满足数据中心对各远程GPRS 设备点的实时监测，可设置GPRS 网络设置在无数据传送情况下定时向数据中心报告自己的运行状态。

..短信备份功能：在GPRS 网络出现异常中断的情况下，能将远程GPRS 设备点的紧急数据通过短信方式传送到数据中心。

..按需拨号功能：特别适合像金融交易这样的远程GPRS 设备点主动向数据中心发起连接的应用。一方面能根据需要随时建立连接，同时也能在没有交易的情况下，自己主动断开和中心的连接，有效减轻数据中心的网络负荷，将远程点的长连接变成了按需建立的短连接。 ..远程唤醒功能：在远程GPRS 设备没有主动上网的情况下，数据中心为网络管理的需要可通过短信通知和拨号振铃的方式将远端设备唤醒，拨入GPRS 网络。 ..支持Telnet 和Traceroute 等简单的网络应用，方便管理和系统测试；

3.3.2 和竞争对手相比具有的优势

目前GPRS 网络设备处于一个新兴的蓬勃发展阶段，由于GPRS 采用TCP/IP 技术，所以需要具有TCP/IP 相关技术长期积累。国内目前有三到四家类似的厂商，他们的技术方案

多采用传统8051 单片机增加最简单的PPP 协议来实现，而成电先锋的GPRS 网络产品是在已成熟的宽带路由器和SNMP 网管设备等产品的基础上发展起来的全新系列产品，硬件采用全新的32 位嵌入式RISC CPU，处理能力及系统资源提高10 倍以上；软件上采用完整的嵌入式

OS 及TCP/IP 协议包，整体方案和其他竞争对手的产品相比有如下技术优势： ·具有100BaseT 网络接口及完整的IP ROUTER 功能，其他产品均无网络接口。 ·具有TCP 可靠连接方案，专为金融交易应用而设计。 ·内嵌WEB Server 配置方式，方便直观。 ·强大的网络管理功能，适合行业应用。 ·为整体解决方案提供所需要的系列网络设备。

·支持远程维护，具有远程配置、远程升级和重启动的功能。

3.4 银行储蓄所GPRS 典型应用方案

图4:用GPRS IP MODEM构造储蓄所系统

用GPRS IP MODEM 构造储蓄所系统有以下特点和优点：

..GPRS IP MODEM 具有路由功能，能够完全替代传统储蓄所系统中的路由器，实现网络接入，如图四。

..银行储蓄所的终端大多采用UNIX 系统，GPRS IP MODEM 支持Traceroute 和Telnet， 方便系统的调试和管理；

..该解决方案无需对整个系统中已有的设备和线路进行改造，实施方便、快捷。优点是： 系统易于扩展，综合布线造价低，省去了申请专用线路的高昂费用。

3.4.1 数据中心

金融数据中心通过光纤、DDN 等数据专线直接和移动中心机房的GPRS 网络连接，中心的数据吞吐率大，数据安全保密性强，同时远程点和中心点均处于同一网段IP 地址，通信双方处于对等位置，便于多种业务的开展。目前银行已采用该中心方式的方案，特别是最近随着中国银联的统一，该模式已经在全国多个大城市开通运行。

3.4.2 远程GPRS 网点

一个远程GPRS 网点一般对应一个储蓄所，当然也可能一个储蓄所有多个GPRS 接入点。

一个GPRS 网点后端有多台终端，能够同时办理业务。

3.4.3 银行储蓄所GPRS 方案特点

·具有较高的综合性能价格比。

·易于网络采集点的扩展，几乎不受到网点规模的限制，可以在中国移动的全网覆盖范 围内使用。跨省份、跨地区的网络也非常容易组建。

·可实现集中网络管理，可用SNMP 协议实现所有网点设备。

·GPRS 方案只是通信方式的改变，对上层应用软件系统几乎没有任何影响。同时对现 在银行大量存在的各种金融机具也不需要更换和进行硬件电路更改，只需要将原来的软件驱

动接口作一点改动就行。

3.4.4 银行储蓄所GPRS 方案的安全性分析

..GPRS 的物理链路数据本身已经采用了加密传送。

..该方案实质为内网方案，所有数据均与Internet 隔离。大大增强了信息的安全性。 ..可以向移动申请单独的APN(网络接入点名称)，类似于VPN 方案，可以限制非法SIM 用户的登录。

四、车载GPS 系统GPRS 解决方案

4.1 概述

随着我国经济改革的不断深入和市场经济体制的逐步建立，公路建设、道路运输等各项交通事业正在跨越式地向前发展,为了实现进一步管理好运输市场, 保证运输安全等一系列目标，各级交通部门正在积极推行“智能交通”：即通过运用先进的信息、通信、控制等高新技术对传统运输系统进行改造而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型交通运输。 在长途班车、旅游客车、危险品运输车辆上安装车载GPS 卫星定位系统后，通过中心监控系统可以对车辆进行实时监控，对管理部门监督驾驶员超速行车、疲劳驾驶、提高运输生产组织水平等具有积极的辅助管理作用；同时监控中心可对与正处于超速、抛锚等情况的长途营运车实施报警功能，从而降低交通事故的发生率，提高运输安全生产具有积极的意义。 目前车载GPS 系统已被相关管理部门和企业所认识并正在积极推广应用中。成电先锋是一家专业从事宽带及无线数据通信的高科技公司，公司已经向市场推出一系列GPRS 无线通信产品，结合最新的车载GPS 技术，推出了新一代全IP 网络车载GPS 监控传输系统，创新地使用GPRS 的TCP/IP 数据通信加短信备份取代了过去完全靠短信来传送数据的通信方式，具有较高的综合性能价格比。

4.2 现有车载GPS 短信系统分析

现有车载GPS 短信系统通信主要采用GSM 短信方式来实现，其典型应用如下：

图1：现有车载GPS短信系统示意图

4.2.1 现有GPS 短信方案技术特点：

·车载GPS 信息机对GPS 设备实时采集的汽车的位置信息进行收集和运算处理。 ·车载GPS 信息机对处理后的信息定时以短信发送给运管监控中心相应的SP 或者指定 手机号码。

·运管监控中心通过SP 或指定手机号码接收相应的车载GPS 信息。

·特殊情况下，运管监控中心通过SP 或指定手机号码直接发送短信控制车载GPS 系统， 如告警或强制熄火等。

4.2.2 现有GPS 短信方案缺点

·传送时间不确定：因为短信采用信道命令时隙来传送，没有专门的数据通道，所以在命令时隙出现繁忙时候就容易出现数据传送延迟或丢失的情况。

·信道容量有限：一条短信最多能传送140 个有效字节，不能全面及时地反映车辆的实时信息。

·通信费用昂贵：基本按照收发的总条数来计算。

·可扩展性差：以SMS 为主要通信链路，受链路带宽的影响，无法进一步扩展将来的其它数据传输业务。如车辆运行中的图像监控等。

尽管车载GPS 监控系统有利于交通部门实现交通管理智能化，但目前短信方式的综合性能较差从而阻碍了该系统的全面推广。

4.3 GPRS 发展现状及技术分析

GPRS(General Packet Radio Service 通用分组无线业务)是在现有GSM 网络上发展出来的一种新的分组交换数据应用业务。GPRS 是全球移动通信网络技术向第三代移动通信(3G) 演进的主流技术和重要里程碑，被称为2.5 代移动通信。与传统的GSM 电路拨号交换相比， GPRS 在资源利用效率、交换容量和性能上都有一个质的飞跃。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、远程监测等行业各种中、低速率的突发通信需求，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 采用TCP/IP 协议，非常容易和现有INTERNET 技术及应用平台整合，将使各种IP 技术与服务同移动通信技术相结合，为客户提供各种高速高质的移车载动数据通信业务。

图2：GPRS 网络结构图

GPRS 数据传输的优点

·移动通信：GPRS 无线通信打破了过去有线通信的固定位置限制，可根据业务需要随 时增减数据传输点，极大地拓展了通信的领域。

·费用低廉：GPRS 网络按照客户收发数据包的数据流量来收费，而不是采用SMS 的按短信条数的方式收费，极大地降低了通信使用费用。以GPS 监控系统为例，同样的一笔业务，

其通信费用约为过去的1/5~1/8，具有较强的成本竞争能力和市场推广性。目前中国移动还推出了包年900.00 元不计流量的优惠政策。

·永远在线：客户随时都与网络保持联系，即使没有数据传送时,客户仍然在网上与网络之间还保持一种连接。

·快速登录：连接时间很快。GPRS 无线终端一开机，就已经与GPRS 网络建立了连接， 每次登录网络，只需要一个激活过程，一般仅需1 到3 秒。

·高速传输：由于GPRS 网络采取了先进的分组交换技术，数据传输最高理论值可达171.2kb/s。实际使用中一般能达到20～40 kb/s。

·组网灵活：中国移动的GPRS 网络覆盖面广，可在全国漫游而不增加额外费用，特别适合中小用户以低成本方式在短时间内组建自己的跨区域性数据网络。

·信道保障：GPRS 通信链路由中国移动这样的专业运营商维护，在出现通信链路中断的情况下能得到及时抢修，免除通信链路维护的后顾之忧。

·防雷击：GPRS 采用小功率短天线，不需要室外架设大天线，克服了有线传输设备和无线电台容易被雷击而损坏和中断通信的情况。

4.4 GPRS 无线数据通信产品简介

GPRS/CDMA 专用数据终端是一款集数据采集、分析与处理功能，GPRS MODEM 传输功能和TCP/IP 网络功能于一体的新型无线移动通信网络设备。实现了完整的PPP 协议及

上层TCP/IP 协议，使非IP 系统可以通过简单的串口通信实现Internet 和Intranet 接入。

图3： GPRS专用数据终端内部功能示意图

主要功能：

·数据的分析与处理：可按业务数据采集设备要求进行计算与处理；如GPS 定位信息的加权平均计算等。

·无线IP 传输功能：GPRS/CDMA 专用数据终端 内嵌完整TCP/IP 协议栈，可以将数据封装成IP 帧，然后通过无线模块传送到GPRS 网络上。而大多数传统数据终端设备（如GPS 设备）一般不具有IP 功能，通过GPRS/CDMA 专用数据终端，能轻松联网。 ·短信备份功能：利用GSM 网络短信通道作为GPRS 网络链路的备份链路。可以在GPRS 网络链路出现故障时，自动切换到短消息备份链路，有效保证了关键信息的可靠传输。 ·管理界面友好：通过内嵌的Web Server 进行配置管理，非常直观，操作简单、方便， 支持远程维护，根据管理权限可实现远程配置、远程升级和重启动。

图4：友好的产品配置界面

4.5 车载GPS 系统GPRS 新方案

深入分析现有车载GPS 短信系统，我们认为一种组网方便、性价比高、随时在线的、稳定的通信方式，可有效解决车载GPS 监控系统在通讯传输中庞大费用等问题，是车载GPS 监控系统在运输行业中普遍推广的必要手段。而现在中国移动的GPRS 网络正是满足这一需求的新兴通信方式，同时以原有SMS 为备份链路，完全可以保证GPS 监控系统数据传

输的实时性与可靠性，同时在性能和价格方面均有质的飞跃。其组网方式如下：

图5：车载GPS系统GPRS新方案示意图

4.5.1 主要特点：

·通讯费用低：车载GPS 监控系统的通信特点是具有突发性，但数据量小，对采用按流量计费的GPRS 非常有优势。以一次GPS 信息传输为例，采用短消息方式最低费用为0.10 元/条。而采用GPRS 方式，费用降低为1～2 分钱，降低了80%以上，非常具有成本优势。 ·数据传输效率高： GPRS 是一种新型移动数据通信业务，给移动用户提供高速无线IP 服务。GPS 设备采集的位置信息经过分析处理后，封装在IP 报文中进行传输，其最大数据传输效率>90%。

·强有利的安全措施：GPRS 网络采用GSM 的多种物理信道加密方式，同时在应用层， 还提供中心专线接入、专用APN 等安全措施，可完全满足运输管理系统对安全的扩展性要求。

·可扩展性强：可根据将来业务的需要在GPRS 上增加新的监控内容，如增加图像传送等等。

·可选短信备份：在GPRS 不通的情况下，可以通过传统的短信备份方式来保证关键信息的传送。

4.5.2 数据中心简介

·运管监控中心接入Internet。GPRS 网络通过移动局GGSN 接入Internet，从而实现GPS 监控系统与数据中心的组网通信。

·监控中心可采用ADSL 或PSTN、专线等通信模式接通INTERNET。用户可以根据需 求及费用问题灵活选择。

4.5.3 车载GPS 系统简介

车载GPS 系统包括GPS 定位仪及GPRS/CDMA 专用数据终端。GPS 定位仪与

GPRS/CDMA 专用数据终端 间通过串口联连。 ·GPS 仪器通过卫星定位系统采集位置坐标信息

·GPS 仪器将位置信息通过串口传送到GPRS/CDMA 专用数据终端 ·GPRS/CDMA 专用数据终端 完成对坐标信息的分析与处理。

·GPRS/CDMA 专用数据终端 将处理后的串口数据以TCP/UDP 数据帧发送到GPRS 网络。

4.6 车载GPS 系统GPRS 方案与其他方式对比表

综上所述，我们认为车载GPS 系统GPRS 新方案一定会在现在交通管理中逐渐推广实现， 并创造出良好的社会效益和经济效益。

五、基于GPRS 的营业厅联网解决方案

5.1 需求分析

5.1.1 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。

5.1.2 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。

5.1.3 GPRS 联网方案

图3 营业厅GPRS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。

5.2. 我们的解决方案

5.2.1 GPRS/CDMA 专用数据终端

图4 GPRS/CDMA专用数据终端功能示意图

GPRS/CDMA专用数据终端 是一款集成了GPRS/CDMA MODEM 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/CDMA，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/CDMA 网络的路由功能；串口→以太网网络转换功能；串口→GPRS/CDMA 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/CDMA 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/CDMA 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5 以太网→GPRS/CDMA 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/CDMA 专用数据终端，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6 串口→GPRS/CDMA 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/CDMA 专用数据终端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。 GPRS/CDMA 专用数据终端 只能提供一个串口解决单台串口设备接入GPRS/CDMA 问题，对同一地点有多台串口终端需要接入GPRS/CDMA 的情况，如果每台设备均通过GPRS/CDMA专用数据终端的串口→GPRS/CDMA网络转换功能接入GPRS/CDMA无线网络， 干扰较大，并且总体成本方面投入较大。因此可以先采用串口→以太网网络转换功能将所有串口终端用局域网络的方式联网，最后集中采用一台GPRS/CDMA 专用数据终端的以太网→ GPRS/CDMA 网络路由功能接入GPRS/CDMA 网络，整体方案具有很高的性能价格比。

5.2.2 方案特点

.. 设备上电后自动拨号，无需人为的干预，维护简单； .. 提供基于Web 的系统配置和维护接口，支持远程维护； .. 强大的网络管理功能，适合行业应用；

.. 提供短消息数据备份通道，大大提高了数据传输的可靠性；

.. 提供永远在线和按需拨号两种方式，按需拨号方式在需要传输数据时才与数据中心建 立连接；

.. 提供基本的路由功能，可用于多台设备共享上网； .. 性价比较高，是中小型业务网的理想选择； .. 系统改造的代价非常小； .. 网络易于扩展；

.. 提供远程升级和重启动的功能；