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GPRS技术在配电监控系统中的应用

1 问题的提出

随着城市电的快速发展，自然而然的面临两个方面的问题，其一：配电的自动化水平，涉及到故障的检测、故障的隔离、转移供电等。其二：用电的管理水平，涉及到用电量的计费等。这两个方面都涉及到通讯问题，通信经常成为这类系统的瓶颈，总是存在着可靠性与经济性两者不可调和的矛盾。随着GSM和GPRS的发展，使得配电的通讯问题有了新的契机，本文提出利用移动互联来进行实时数据传输，并介绍GPRS的通信技术以及基于GPRS技术的智能配电通讯设备和它们在故障定位、配变监测及抄表系统上的应用。

2 GPRS技术简介

2.1 GPRS的定义

GPRS的英文全称为General Packet所以 Radio Service，中文含义为通用分组无线服务，它是利用"包交换"（Packet－Switched）的概念所发展出的一套无线传输方式。所谓的包交换就是将Date封装成许多独立的封包，再将这些封包一个一个传送出去，形式上有点类似寄空心砖机包裹，采用包交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对用户来说是比较合理的计费方式，因为象Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。此外，在GSM phase 2+的标准里，GPRS可以提供4种不同的编码方式，这些编码方式也分别提供不同的错误保护（Error Protection）能力。

GPRS是一种新的GSM数据业务，它在移动用户和数据络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kbps。GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。

2.2 GPRS优势

相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术。由于使用了"分组"的技术，用户上可以免受断线的痛苦(情形大概就跟使用了下载软件Net Ants差不多)。此外，使用GPRS上的方法与WAP并不同，用WAP上就如在家中上，先"拨号连接"，而上后便不能同时使用该线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说，声音的传送(即通话)继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，这样的话，就把移动的应用提升到一个更高的层次。而且3.该装备的机型大体可以分为数显式和微机控制式发展GPRS技术也十分"经济"，因为只须沿用现有的GSM络来发展即可。GPRS的用铝锂合金在C919大飞机主结构材料中首次利用且用量较大途十分广泛，包括通过发送及接收电子邮件，在互联上浏览等。

而GPRS的最大优势在于：它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。目前的GSM移动通信的传输速度为每秒9.6k字节，GPRS在今年年初推出时已达到56kbps的传输速度，到现在更是达到了115kbps(此速度是常用56kmodem理想速率的两倍)。除了速度上的优势，GPRS还有"永远"的特点，即用户随时与络保持联系。

2.3 GPRS络的实现

GPRS络是基于现有的GSM络来实现的。在现有的GSM络中需要增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，GPRS关支持节点）和SGSN（Serving GSN，GPRS服务支持节点）。GSN是GPRS络中最重要的络节点。GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据络，并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动终端和各种数据络之间的数据传送和格灯具模具式转换。GSN可以是一种类似于路由器的独立设备，也可以与GSM中的MSC集成在一起。

2.4 GPRS的工作原理

GPRS工作时，是通过路由管理来进行寻址和建立数据连接的，而GPRS的路由管理表扎线带现在以下3个方面：移动终端发送数据的路由建立；移动终端接收数据的路由建立；以及移动终端处于漫游时数据路由的建立。第一种情况，当移动终端产生了一个PDU（分组数据单元），这个PDU经过SNDC层处理，称为SNDC数据单元。然后经过LLC层处理为LLC层通过空中接口送到GSM络中移动终端所处的SGSN。第二种情况，一个公用数据用户传送数据到移动终端时，首先通过数据的标准协议建立数据和GG发射天线SN之间的路由。数据用户发出的数据单元（如PSPDN中的PDU），通过建立好的路由把数据单元PDU送给GGSN。而GGSN再把PDU送给移动终端所在的SGSN上，SGSN把PDU封装成SNDC数据单元，再经过LLC层处理为LLC帧单元，最终通过空中接口送给移动终端。第三种情况是一个数据用户传送数据给一个正在漫游的移动用户。这种情况下的数据传送必须要经过归属地的GGSN，然后送到移动用户A。

2.5 GPRS应用

GPRS是在现有GSM络上开通的一种新型的分组数据传输业务，在有GPRS承载业务支持的标准化络协议的基础上，GPRS可以提供一系列交互式业务：点对点面向连接的数据业务－该业务是为两个用户或者多个用户之间发送多分组的业务，该业务要求有建立连接、数据传送以及连接释放等工作程序。

单点对多点业务－该业务可以根据某个业务请求者的要求，把单一信息传送给多个

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