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GPRS通信方式、原理及在气象站中的应用

作者:排列5 发布时间:2020-12-04 23:29 点击数:

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  气象站可采集温度、湿度、风速、风向、噪声、光照、紫外线、降雨量、蒸发量等气象要素,并将采集到的数据实时上传到监控平台,单单是上传方式,就有RJ45网口上传、GPRS上传、4G上传等多种方式。本文,我们主要了解一下较为常见的GPRS通信。

  GPRS是通用无线分组业务(General Packet Radio System)的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此,在GSM系统的基础上构建GPRS系统时,GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动,只需作软件升级。有了GPRS,用户的呼叫建立时间大大缩短,几乎可以做到“永远在线”。此外, GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费,所以每个用户的服务成本更低。

  GPRS是在原有的基于电路交换方式的GSM网络上引入两个新的网络节点: GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)。SGSN和MSC在同一等级水平,并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制,并通过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的互通,并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。

  GPRS终端通过接口从气象站取得数据,处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。分组数据经SGSN封装后,SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点GGSN进行通信。GGSN对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如Internet或X.25网络。

  若分组数据是发送到另一个GPRS终端,则数据由GPRS骨干网发送到SGSN,再经BSS发送到GPRS终端。

  GPRS通讯能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求,虽然气象站数量多,分布在全国各地,部分气象站位于偏僻地区,地理位置分散,但是GPRS网络已覆盖全国各地,2G/4G两种网络随意选,能够满足气象站对覆盖范围的要求。

  每个气象站点每次数据传输量在10Kbps之内,目前,GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右。

  采用有线方式传输信息必须配备专门的线路进行连接,费用较高,而使用GPRS无线通讯方式,只需要按数据流量计费即可,资源利用率高,采用2G通讯网络,最低只需要30元每月。

  GPRS支持因特网上应用最广泛的IP协议和X.25协议,而且由于GSM网络覆盖面广,使得GPRS能提供Internet和其它分组网络的全球性无线接入。

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