GPRS DTU 网络的气象信息采集系统方案 本文提供了一种基于 GPRS 网络的气象信息无线发布系统设计原理和实现方案，简要 介绍了 GPRS 技术的基本知识，描述了 GPRS 无线传输应用于气象信息发布的实现方 法。通 过实际应用，获得了理想的效果. 一、 需求分析 目前多数气象局分为地、州、市级气象局和多个气象站(含地、州、市局、地方气象 站)，原有的网络省、地、县主要通过 CM3160 和 PSTN 组网，省中心带宽为 64Kbps，地县 带宽为 9.6Kbps。网络主要用于传输气象实时信息和办公信息(内部 web、notes 等) 同时国家 局与全 国的各级台站组建了卫星广播网，用于卫星数字广播。 原有气象信息系统地面网络建设较早，设备性能低、线路速度低、时延长，已很难满足 自动站、沙尘暴、雷达等资料传输的要求，很难满足进行数据综合传输的需求；卫星网覆盖 面小、速度低，且小站之间无法直接通信，限制了网络功能。因此，构建一个更完善、更快 捷、更安全的气象广域网络平台迫在眉睫。全省广域网不仅要在速度、容量上完全满足需 求； 而且需要将原本松散的网络从规格、管理软件、安全防护等方面进行整合和统一。并 且还需 要具有可扩展性，未来可以方便地进行升级。而以上的这些不足都可以通过 GPRS 无线网络 来实现。 二、 GPRS 网络简介 GPRS 是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、覆 盖 范围广泛、数据传输速度更快。GPRS 的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了 基础 设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，GPRS 网络具 有租用费用低、移动办公，不受地域制约等优点。GPRS 的出现为企业和行业用户 开展无线 办公提供了一种新的选择。 GPRS 通信方式更适合于气象信息采集业务 ，目前气象中心与各采集点采用 X.25 和 PSTN 进行交互传输，月租费太高，用电话线传送数据按时间计费，带来诸多不便，费用 也 不便宜。 三、 GPRS 网络优点 1、覆盖范围。构建气象信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地 点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于气象信息采集点数量众多，分布在 全省范围内，部分气象信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。另外，还必须考虑今 后系统扩充的可能，必须具有良好的可扩展性。由于目前 GPRS 已覆盖省内绝大部分地 区， 能够满足气象信息采集传输系统对覆盖范围的要求。 2、数据传输速率高。每个气象信息采集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，完全能满足本系统数据传输速率(≥10Kbps)的需求。 3、系统的传输容量大。气象中心站要和每一个气象信息采集点实现实时连接。由于气象信 息采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而 GPRS 技术能很好地满足 传 输突发性数据的需要。 4、通信费用低。采用传统的有线方式建立气象信息采集传输系统，必须租用专线或电话线 进行连接。由于气象信息采集点必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很 小(在几 K 至 10K 之间)，线路资源利用率很低，平均每一个气象信息采集点每月的线路 费 用为 800～1200 元。而如果采用 GPRS 通信方式，由于 GPRS 采用按数据流量计费 的方式， 资源利用率高，月通信费用将在 200 元之内。 5、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于 GPRS 具有实时在线特性，系统 无时延，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。 四、 解决方案与特点 鉴于气象各部门的特殊安全性可靠性要求，气象信息系统在总体建设上采用业务与网 络分层构建、逐层保护的指导原则，利用宽带 IP（DDN 专线）＋GPRS 无线网络技术， 保证 网络的互联互通性，提供具有一定 QOS 的带宽保证，所采用的设备以及网络构架都 具有良 好可扩展性，可以根据后续发展的需求，在不改变现有组网方案的情况下，通过增 加 GPRS DTU 设备，实现远程无线数据传输功能。 GPRS 气象信息采集系统的网络设计采用星型结构，在省局中心、地、州、市级气象局 和气象站各设立核心节点。其中，省局中心作为整网核心，关系到全省气象数据的正常传 输， 因此在省局中心设立两台核心服务器，一主一备。主要是考虑到骨干网络是承载气象 重要数 据和承担其他政府重要部门的交换等功能，气象的基础数据是其他许多政府部门决 策和执法 的基础，因此需要网络设备可靠、稳定，另外，考虑到网络还可用来承载气象 OA 系统的需 求，所以中心设备能很好的保障网络在未来几年的先进性和可扩展性。例 如，未来到各地市 的带宽扩展到 2 个 2M 或者更多，此时只需要通过专线升级方式即 可。 地市级主用通过 SDH 2M 接入省气象中心的通信网络系统，同时，充分考虑到网络 设 计的安全性和可靠性。在本次设计中，市局节点到各采集点除选用 APN 专线作为主用 外， 还选用了 ADSL/ISDN 网作为备份链路。 各采集点采用 GPRS DTU 设备接入，将采集到的各种气象数据通过 GPRS 网络及时的送 到 地市级气象中心，实现快速、稳定、可靠的网络构建。 该方案的建设既能实现全市气象系统的信息化办公，也实现了安全互联互通、指挥调 度、 信息共享，端到端的高可靠性设计是本方案建设的特色，具体表现在以下两个方面: 1、设备级的可靠性：在设计中，通过选择具备高可靠性设计的网络设备，减少设备故障 率， 提高网络可靠性。设备本身的可靠性是决定整个网络系统可靠性的主要因素。特别是 采集点 的 GPRS 设备，更是整个系统业务正常运行的重要保障。本次选取科创通信的 GPRS DTU 设备具有高可靠性，通过了国家标准的 EMC 抗干扰测试，在设备级充分保障 了网络可靠性。 2、互连线路的备份设计：每个节点与其他节点之间通过多条线路连接，避 免单路故障，提 高网络路径冗余。本次地市局除选用 APN 专线作为主用网络，为了提高 链路的可靠性，还 可选用了 ADSL/ISDN 网作为备份链路。 五、 总结 建成后的整个气象 GPRS 信息传输系统实现了互联互通与共享，为气象信息体系的完 善 打下了坚实的基础，同时也将在减灾脱贫及促进人与自然和谐共处等诸多方面发挥着重 要的 作用。