厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 基于 APN/VPDN 专网业务 实现 GPRS DTU 无线数据传输 方案 1、前言 利用 GPRS 无线传输技术，基于 GPRS 网络，通过 APN/VPDN 专网业务， 利用才茂通信 DTU 无线传输终端设备，可以为电力、水利、热网、环保、交通 等行业提供实时的数据传输、采集、发布、远程管理与控制、实现远程无线数 据传输的完美解决方案。 地址:厦门市软件园二期望海路 23 号之一 3 楼 电话/TEL: 15985821519 网址:http://www.caimore.com Email:caimore@caimore.com 传真/FAX:+86-5925975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 2、关于 GPRS、APN 与 VPDN 2.1、GPRS（General Packet Radio Service） 通 用无 线分 组业务 所谓 GPRS，是一种基于 GSM 系统的无线分组交换技术，提供端到端的、 广域的无线 IP 连接。GPRS 充分利用共享无线信道，采用 IP Over PPP 实现数 据终端的高速、远程接入。作为现有 GSM 网络向第三代移动通信演变的过渡 技术（2.5G），GPRS 在许多方面都具有显著的优势。 GPRS 有下列特点及优点： 1）、可充分利用现有资源------中国移动全国范围的 GSM 电信网络，灵活、 方便、快速、低建设成本地为用户数据终端提供远程接入网络的部署； 2）、传输速率高，GPRS 数据传输速度可达到 57.6Kbps，最高可达到 115Kbps—170Kbps，完全可以满足用户应用的需求，下一代 GPRS 业务的 速度可以达到 384Kbit/s； 3）、接入时间短，GPRS 接入等待时间短，可快速建立连接，平均为两秒； 4）、提供实时在线功能 “alwaysonline”，用户将始终处于连线和在线状 态，这将使访问服务变得非常简单、快速； 5）、资费便宜，计费合理：GPRS 是按流量计费的，GPRS 用户只有在发 送或接收数据期间才占用资源，用户可以一直在线，按照用户接收和发送数据 包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，用户即使挂在网上也是不收费 的。 GPRS 业务，具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点，在远程突发性 数据实时传输中有不可比拟的优势，特别适合于频发小数据量的实时传输,因而 地址:厦门市软件园二期望海路 23 号之一 3 楼 电话/TEL: 15985821519 网址:http://www.caimore.com Email:caimore@caimore.com 传真/FAX:+86-5925975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd GPRS 业务在某些行业上有特殊的应用。 如： 城市公用事业实时监控维护系统 煤气调压站实时数据采集和自动控制 自来水、污水管网实时监控和维护 热力系统实时监控和维护 电力系统城市中压电网实时监控和自动补偿 …… 2.2、APN 与 VPDN 2.2.1、APN(Access Point Name) APN即“接入点名称”：用来标识GPRS的业务种类，俗称虚拟局域网。根据 企业对网络安全的特殊要求，采用了多种安全措施，主要包括： 通过一条2M 专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有 IP地址进行广域连接，在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。 为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM 卡仅开通该专用APN，限制使用其他APN。 客户可自建一套RADIUS服务器和DHCP服务器，GGSN向RADIUS服务器 提供用户主叫号码，采用主叫号码和用户账号相结合的认证方式；用户通过认 证后由DHCP服务器分配企业内部的静态IP地址。端到端加密：移动终端和服 务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。双方 采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。 地址:厦门市软件园二期望海路 23 号之一 3 楼 电话/TEL: 15985821519 网址:http://www.caimore.com Email:caimore@caimore.com 传真/FAX:+86-5925975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 2.2.2、VPDN（Virtual Private Dial-up Network） VPDN 即虚拟拨号专用网：采用专用的网络安全和通信协议，可以使企业 在公共网络上建立相对安全的虚拟专网。VPN 用户可以经过公共网络，通过虚 拟的安全通道和用户内部的用户网络进行连接，而公共网络上的用户则无法穿 过虚拟通道访问用户网络内部的资源。 3、DTU 无线数据传输终端 DTU(Data Transfer Unit),全称数据传输单元,为用户提供高速、永远在线、 TCP/UDP 透明数据传输的工业级无线终端设备。才茂 DTU 产品采用高速高性 能工业级 ARM9 嵌入式处理器或者 X86 架构高性能嵌入式处理器，以实时操 作系统为软件支撑平台，超大内存，内嵌自主知识产权的 TCP/IP 协议栈，为用 户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换、虚拟专用网络的 系统应用。针对网络流量控制的用户，DTU 产品支持语音，短信，数据触发上 线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同 步接收数据等功能。 4、需求概述 才茂通信工业级无线 DTU 数据传输终端，广泛应用于电力集中抄表、水表 集中抄表、热网监控、燃气监控、水利监控、环保检测、石油检测、安防监控、 气象检测以及地震监测等行业。 地址:厦门市软件园二期望海路 23 号之一 3 楼 电话/TEL: 15985821519 网址:http://www.caimore.com Email:caimore@caimore.com 传真/FAX:+86-5925975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 5、组网方案 1、各类 PLC 通过 RS232 或 RS485 方式与才茂通信 DTU 连接； 2、开通 APN 专网业务，即中心端采用 APN 专线， 所有点都采用内网固 定 IP。 此种方式是在用户管理中心与移动公司 GPRS 网络之间开通一条 2M 的 APN 专线接入，在双方互联路由器之间采用私有固定 IP 地址进行广域连接，在 GGSN 与移动公司互联路由器之间采用 GRE 隧道。为客户分配专用的 APN， 普通用户不得申请该 APN。用于 GPRS 专网的 SIM 卡仅开通该专用 APN，限 制使用其他 APN。得到 APN 后，给所有 DTU 传输终端及中心分配移动内部固 定 IP。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程 中可能的泄漏。双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行 IP 地址和端口过 滤。此种方案无论实时性，安全性和稳定性较任何其他的组网方式都有大大提 高，适合于安全性要求较高、数据点比较多、实时性要求较高的应用环境，在 资金允许的情况下是最佳的组网方式。 6、系统组成 本方案系统主要由各类 PLC 终端或采集终端、才茂无线数据传输终端 DTU、GPRS 无线网络及通讯网络、管理电脑、系统软件等组成。 5.1、各类具备 RS232 或 RS485 通讯接口的 PLC 终端； 5.2、才茂无线数据传输终端 DTU； 5.3、利用 GPRS 无线网络及通讯网络； 5.4、行业应用软件及管理电脑； 地址:厦门市软件园二期望海路 23 号之一 3 楼 电话/TEL: 15985821519 网址:http://www.caimore.com Email:caimore@caimore.com 传真/FAX:+86-5925975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 7、网络拓扑图 8、数据的传输及处理 各类PLC终端通过RS232/485通讯接口，直接或通过总线汇集，与厦门才 茂通信DTU传输终端进行连接。当DTU通过GPRS网络与用户管理中心建立透 明传输通道后，DTU随即将接收到来自PLC数据，通过无线远距离数据透传功 能，将数据原封不动的发送到用户管理中心（的系统主机上），用户管理中心 通过行业管理软件，实现对数据的采集与处理。当用户管理中心发送的管理命 令到达DTU时，DTU同样将数据送至各PLC终端，实现对数据的双向透传，以 及对设备的远程维护与管理。 地址:厦门市软件园二期望海路 23 号之一 3 楼 电话/TEL: 15985821519 网址:http://www.caimore.com Email:caimore@caimore.com 传真/FAX:+86-5925975885 厦门才茂通信科技有限公司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 地址:厦门市软件园二期望海路 23 号之一 3 楼 电话/TEL: 15985821519 网址:http://www.caimore.com Email:caimore@caimore.com 传真/FAX:+86-5925975885