宏电H7000 GPRS无线数传在电力行业的应用

1. 概述

宏电H7000 GPRS无线数据传输系统以中国移动GSM/GPRS网络为通信平台，采用GPRS、SMS、CSD、USSD等承载方式，通过无线数据传输终端设备（GPRS DTU），提供透明数据传输通道，满足行业用户数据传输需求。

2. 宏电H7000 GPRS无线数据传输系统的构成

2.1 网络构成

H7000 GPRS系统为用户提供永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。可提供点对点、外围设备间、外围设备与中心节点之间的通信方式，适用于信息互传、远程数据采集等。可实现点对点、中心对多点以及多点之间实时、对等的数据传输。中心对多点的传输方式是电力等行业较常见的应用，网络组成结构图如下：

2.2 网络接入方式

数据终端（GPRS DTU）的接入：

GPRS用户可选择CMNET和APN接入网络，CMNET通常用于公众用户，APN针对行业用户，通常在一个组内，用户需设定用户名和密码，安全性更好。此外，APN用户可以申请绑定移动内网的固定IP地址。

数据中心（DSC）的接入：

数据中心接入有多种方式，结合GPRS的特点和应用领域的具体要求进行组网。组网形式由业务数据量、时延、可靠性要求、数据保密性、网络状况决定。

方案一：GPRS接入，适合总数据带宽需求不太大的应用，如Polling传输协议的数据采集系统。全部数据在GPRS网内运行，要求所有GPRS终端之间可以通讯，并接入到同一专有APN；数据中心的GPRS数据终端接入点绑定固定IP地址（至少提供一个绑定移动内网固定IP地址的SIM卡）。

方案二：Internet接入方式，GRE隧道与RADIUS可选。GRE两端地址、RADIUS SERVER 地址和企业路由器端口地址必须是公有的，考虑到IP地址广播，企业端的路由器端口地址、GRE 隧道端地址，RADIUS Server 地址应由ISP提供；企业数据中心服务器与中国移动GGSN服务器不必在同一城市。

方案三：专线接入，适合电力、金融、证券、工业监控等行业；企业通过专线接入中国移动的路由器，移动为用户提供公有或私有IP地址。数据安全性好，稳定可靠，传输延迟小。

方案四：直接接入，适用于没有接入Internet、而且对安全要求极高的企业，如电力、金融、证券等；企业在运营商一端放置GRE路由器，路由器不经过GPRS防火墙直接接入内部网络。

GPRS数据中心与用户应用程序接口：

GPRS数据中心与系统的应用软件接口有两种方式，即动态连接库（DLL）和GPRS数据中心服务程序转发。动态连接库方式需进行接口程序的编程与开发，如希望保持原有系统应用软件，可采用宏电公司提供的GPRS数据中心服务程序与应用系统软件之间进行数据转发，包括实际串行口转发、虚拟串行口转发、UDP/IP转发、TCP/IP转发等。

3. 传输效率与稳定性

3.1 数据链路传输方式

经过实测，网络的数据传输质量和稳定性较好，考虑到冗余性和效率，建议采用UDP方式传输业务数据，对于无冗错处理的文件传输可采用TCP方式。

3.2 传输效率

1） 用户数据传输效率（用户数据占网络层总数据的比例）

传输效率会因组网方式和数据包长度的不同而改变。下面假设当前最长所能支持的最大用户数据包长的情况下，即1024字节包长。

i. 仅支持GPRS DTU主动发起到数据中心的数据传输：最大传输效率（w） = 97.3%

ii. 支持双向主动互传：最大传输效率（w） = 95.9%

2） 传输时延（从发送到接收数据之间的时间）

不同的数据包长度，传输的时延不同。目前，一个包长为100到200字节之间的数据包在1秒内互传完毕，大于200字节的数据包平均在1秒到3秒之间。

3.3 稳定性

1） 有效率：发送成功数据占总发送数据比例

在目前的GPRS网络正常的情况下，一般数据包的成功率都在99.9%以上。

2） 稳定性综合参数：有效率x传输效率

一般MTU（最大传输单元）大于200字节不会明显增加带宽，但会增大平均延迟，测试结果表明MTU的最优大小是250字节左右。

3） 链路检测与激活

对于经常性传输和实时性要求较高的数据传输（如电力自动化信息），其心跳间隔根据网络质量和应用要求进行设置。

4. H7000 GPRS无线数据传输系统在电力行业的典型应用

H7000 GPRS系统可向用户提供数据终端与数据中心之间的透明数据通道。在电力系统的可用于大用户抄表、配电网/农网自动化数据信息的传输等。

目前，宏电合作伙伴广州市宝能电子科技有限公司可为行业用户提供大用户抄表、配电自动化、电量采集等完善的系统解决方案。