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GPRS技術(shù)簡(jiǎn)介

        GPRS 的英文全稱(chēng)是：“General Packet Radio Service”（譯作“通用分組無(wú)線服務(wù)”），它是利用“包交換”（Packet－Switched）的概念發(fā)展起來(lái)的一套無(wú)線傳輸方式。所謂“包交換 ”就是將Data封裝成許多獨(dú)立的封包，再將這些封包一一傳送出去，形式上有點(diǎn)類(lèi)似郵局中的寄包裹。其作用在于只有當(dāng)有資料需要傳送時(shí)才會(huì)占用頻寬。

        GPRS 網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。GPRS在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)在新的網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備，并同時(shí)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)軟件升 級(jí)，形成了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體，提供端到端，廣域的無(wú)線IP連接。通俗的講，GPRS是一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)，它以分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)，用戶(hù)通過(guò) GPRS可以在移動(dòng)狀態(tài)下使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

GPRS的系統(tǒng)組成原理圖如下圖所示：

       GPRS 在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需增加一些節(jié)點(diǎn)，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）和SGSN（ Serving GSN，GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)），GSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。GSN具有移動(dòng)路由管理功能，它可以連接各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并可以連到 GPRS寄存器。GSN可以完成移動(dòng)終端和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN可以是一種類(lèi)似于路由器的獨(dú)立設(shè)備，也可以與GSM中的MSC集 成在一起。GSN有兩種類(lèi)型：一種為SGSN（ Serving GSN，服務(wù)GSN），另一種為GGSN（Gateway GSN，網(wǎng)關(guān)GSN），SGSN的主要作用是記錄移動(dòng)終端的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)終端和GGSN之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN主要是起 網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。國(guó)外有些資料甚至將GGSN稱(chēng)為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網(wǎng) 中的GPRS 分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。

  GPRS大規(guī)模的借鑒及使用了數(shù)據(jù)通信技術(shù)及產(chǎn)品，包括幀中繼、TCP/IP、X.25、X.75、路由器、接入網(wǎng)服務(wù)器、防火墻等。

GPRS最早在1993年提出，1997年出臺(tái)了第一階段的協(xié)議，到目前為止GPRS協(xié)議還在不斷更新，2000年初推出SMG#30，匿名接入功能在新的協(xié)議中不再體現(xiàn)。GPRS協(xié)議除包含新出臺(tái)的協(xié)議外，還對(duì)原有的一些協(xié)議進(jìn)行了較多的修改。

GPRS的優(yōu)點(diǎn)

1、相對(duì)原來(lái)GSM的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS采用分組交換技術(shù)。由于使用“分組”技術(shù)，用戶(hù)上網(wǎng)可以免受掉線的麻煩。能夠高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令，優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無(wú)線資源的利用。

2、 GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速度相對(duì)其他無(wú)線通訊方式較高。GPRS在今年初推出時(shí)已達(dá)到56Kbps的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了115Kbps（此速度是常用 56k modem理想速率的兩倍）。除了速度上的優(yōu)勢(shì)，GPRS還有“永遠(yuǎn)在線”的特點(diǎn)，即用戶(hù)隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。舉個(gè)例子，用戶(hù)訪問(wèn)Internet時(shí)，點(diǎn) 擊一個(gè)超級(jí)鏈接，手機(jī)就在無(wú)線信道上發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，主頁(yè)下載到本地后，沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送，手機(jī)就進(jìn)入一種“準(zhǔn)休眠”狀態(tài)，手機(jī)釋放所用的無(wú)線頻道給其它用戶(hù) 使用，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)與用戶(hù)之間還保持一種邏輯上的連接，當(dāng)用戶(hù)再次點(diǎn)擊，手機(jī)立即向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求無(wú)線頻道用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，而不像普通撥號(hào)上網(wǎng)那樣斷線后還得重新?lián)芴?hào) 才能上網(wǎng)。

3、 GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無(wú)縫連接。GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，可以和IP網(wǎng)、X.25網(wǎng)互聯(lián)互通。GPRS的核心網(wǎng) 絡(luò)層采用IP技術(shù)，底層款可使用多種傳輸技術(shù)，很方便地實(shí)現(xiàn)與高速發(fā)展的IP網(wǎng)無(wú)縫連接。支持特定的點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)一些特殊應(yīng)用如遠(yuǎn)程信息 處理。

4、 GPRS的數(shù)據(jù)通訊安全性高。身份認(rèn)證和加密功能由SGSN來(lái)執(zhí)行。其中的密碼設(shè)置程序的算法、密鑰和標(biāo)準(zhǔn)與目前GSM中的一樣，不過(guò)GPRS使用的密碼 算法是專(zhuān)為分組數(shù)據(jù)傳輸所優(yōu)化過(guò)的。GPRS移動(dòng)設(shè)備(ME)可通過(guò)SIM訪問(wèn)GPRS業(yè)務(wù)，不管這個(gè)SIM是否具備GPRS功能。

5、 用戶(hù)數(shù)據(jù)在MS和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間透明地傳輸，它使用的方法是封裝和隧道技術(shù)。數(shù)據(jù)包用特定的GPRS協(xié)議信息打包并在MS和GGSN之間傳輸。這種透明 的傳輸方法縮減了GPRS PLMN對(duì)外部數(shù)據(jù)協(xié)議解釋的需求，而且易于在將來(lái)引入新的互通協(xié)議。用戶(hù)數(shù)據(jù)能夠壓縮，并有重傳協(xié)議保護(hù)，因此數(shù)據(jù)傳輸高效且可靠。

6、 使用方便，一次性投資少。采用GPRS無(wú)線通訊方式，用戶(hù)無(wú)需架設(shè)發(fā)射鐵塔、天線，也無(wú)需申請(qǐng)頻點(diǎn)，只需購(gòu)置一塊GPRS通訊模塊和一張中國(guó)移動(dòng)SIM卡 及申請(qǐng)相應(yīng)的服務(wù)即可。這和整套數(shù)傳電臺(tái)的投資成本比較GPRS的投資可以忽略不計(jì)，而購(gòu)買(mǎi)中國(guó)移動(dòng)SIM卡的成本更低，而且根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)這樣用量的大 客戶(hù)通訊部門(mén)甚至可以不收SIM的費(fèi)用。這樣在一次性投資上大大低于數(shù)傳電臺(tái)的投資。

7、 營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低。GPRS無(wú)線通訊方式對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)是免維護(hù)的，它所有的維護(hù)工作由移動(dòng)通訊供應(yīng)商來(lái)完成。GPRS是按流量來(lái)計(jì)費(fèi)的，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比租用專(zhuān)線、電 話(huà)拔號(hào)等方式都要低的多，普通手機(jī)用戶(hù)200元包月，可不限流量通訊，工業(yè)大用戶(hù)可與移動(dòng)通訊供應(yīng)商簽定大用戶(hù)協(xié)議，收費(fèi)將更加低。

目前，中國(guó)移動(dòng)GPRS資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)有以下四種方式：

8、便于擴(kuò)展。對(duì)于新擴(kuò)展的站點(diǎn)用戶(hù)唯一需要做的就是去購(gòu)買(mǎi)一張移動(dòng)通訊供應(yīng)商提供的SIM卡并且立刻就可以開(kāi)通使用。

9、組網(wǎng)簡(jiǎn)單、迅速、靈活：GPRS無(wú)線DDN系統(tǒng)可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的構(gòu)建虛擬移動(dòng)數(shù)據(jù)通信專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，為廣大中小用戶(hù)提供接入便利，節(jié)省接入投資。

10、GPRS相對(duì)其他無(wú)線通訊方式更能防雷擊：由于采用中國(guó)移動(dòng)的GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， GPRS DTU的發(fā)射功率非常小，天線非常短，而且無(wú)需高架，克服了有線傳輸和無(wú)線電臺(tái)傳輸容易引雷擊壞設(shè)備的缺點(diǎn)，所以它無(wú)需特別的防雷措施。

GPRS基本原理

        在以前的GSM電路交換的通信方式中，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先需要通過(guò)一系列的信令過(guò)程，為特定的信息傳輸過(guò)程（如通話(huà)）分配信道，并在信息的發(fā)送方、信息所經(jīng)過(guò)的中間節(jié)點(diǎn)、信息的接收方之間建立起連接，然后傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程結(jié)束以后再釋放信道資源，斷開(kāi)連接。

        在GPRS系統(tǒng)中采用的是分組通信技術(shù)，用戶(hù)在數(shù)據(jù)通信過(guò)程并不固定占用無(wú)線信道，因此對(duì)信道資源能夠更合理地應(yīng)用。

        在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長(zhǎng)度的包（分組），每個(gè)包的前面有一個(gè)分組頭（其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處）。數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配 信道，建立連接。而是在每一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)包頭中的信息（如目的地址），臨時(shí)尋找一個(gè)可用的信道資源將該數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。在這種傳送方式中，數(shù) 據(jù)的發(fā)送和接收方同信道之間沒(méi)有固定的占用關(guān)系，信道資源可以看作是由所有的用戶(hù)共享使用。

         由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在絕大多數(shù)情況下都表現(xiàn)出一種突發(fā)性的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，對(duì)信道帶寬的需求變化較大，因此采用分組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送將能夠更好地利用信道資源。

GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

         GPRS 網(wǎng)絡(luò)引入了分組交換和分組傳輸?shù)母拍睿@樣使得GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持從網(wǎng)絡(luò)體系上得到了加強(qiáng)。GPRS其實(shí)是疊加在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)的另一網(wǎng) 絡(luò)，GPRS網(wǎng)絡(luò)在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了SGSN（服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）、GGSN（網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）等功能實(shí)體。GPRS共用現(xiàn)有的 GSM網(wǎng)絡(luò)的BSS系統(tǒng)，但要對(duì)軟硬件進(jìn)行相應(yīng)的更新；同時(shí)GPRS和GSM網(wǎng)絡(luò)各實(shí)體的接口必須作相應(yīng)的界定；另外，移動(dòng)臺(tái)則要求提供對(duì)GPRS業(yè)務(wù)的 支持。GPRS支持通過(guò)GGSN實(shí)現(xiàn)的和PSPDN的互聯(lián)，接口協(xié)議可以是X.75或者是X.25，同時(shí)GPRS還支持和IP網(wǎng)絡(luò)的直接互聯(lián)。

GPRS的應(yīng)用范圍

        GPRS是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在有GPRS承載業(yè)務(wù)支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上，GPRS可以提供系列交互式業(yè)務(wù)服務(wù)：

1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。為兩個(gè)用戶(hù)或者多個(gè)用戶(hù)之間發(fā)送多分組的業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)要求有建立連接、數(shù)據(jù)傳送以及連接釋放等工作程序。

2、單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)。根據(jù)某個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求者的要求，把單一信息傳送給多個(gè)用戶(hù)。該業(yè)務(wù)又可以分為點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)多信道廣播業(yè)務(wù)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)群呼業(yè)務(wù)和IP多點(diǎn)傳播業(yè)務(wù)。

3、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)連接型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。各個(gè)數(shù)據(jù)分組彼此互相獨(dú)立，用戶(hù)之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序，分組的傳送沒(méi)有邏輯連接，分組的交付沒(méi)有確認(rèn)保護(hù)，是由IP協(xié)議支持的業(yè)務(wù)。

4、GPRS除了提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，還能支持用戶(hù)終端業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、 GSM短消息業(yè)務(wù)和各種GPRS電信業(yè)務(wù)。

本數(shù)采系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸流程

         紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)目前已經(jīng)支持各種廠家生產(chǎn)的各種型號(hào)的GPRS遠(yuǎn)程終端模塊10多種。每種都有多處應(yīng)用，經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)GPRS通訊的支持還是可靠、安全的。本數(shù)采系統(tǒng)得數(shù)據(jù)流程如下所示：

        GPRS設(shè)備把數(shù)據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)采集站采集上來(lái)，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動(dòng)公司網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)公司通過(guò)INTERNET把數(shù)據(jù)發(fā)送到應(yīng)用中心。

基本的步驟是：

        首先紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)所在的監(jiān)控中心指揮系統(tǒng)必須連入Internet網(wǎng)絡(luò)，并且具有一個(gè)全球唯一識(shí)別的IP地址。然后紫金橋系統(tǒng)將打開(kāi)GPRS監(jiān)聽(tīng)功能， 等待GPRS遠(yuǎn)程終端連接。在數(shù)據(jù)采集站，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)RS-232、RS-485或RS-422方式連接GPRS遠(yuǎn)程終端。當(dāng)GPRS遠(yuǎn)程終端加電后， 它會(huì)按照設(shè)置直接連接移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商的GPRS網(wǎng)絡(luò)，而移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商會(huì)根據(jù)遠(yuǎn)程終端的請(qǐng)求通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)連接紫金橋系統(tǒng)。就這樣一個(gè)由設(shè)備經(jīng)串口線到 GPRS遠(yuǎn)程終端，再經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)到移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商，再通過(guò)Internet到紫金橋系統(tǒng)的鏈路就成功地建立了。而紫金橋系統(tǒng)一但接收到營(yíng)運(yùn)商的連接，就可以 使用預(yù)先指明的通訊協(xié)議通過(guò)剛剛建立的鏈路直接和遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊，從而把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集到監(jiān)控中心指揮系統(tǒng)中。

       由上面的介紹可以知道，一旦連接建立，連接就變成了透明的。連接建立后，紫金橋系統(tǒng)就無(wú)需關(guān)系連接的具體細(xì)節(jié)，它甚至可以認(rèn)為設(shè)備就僅僅通過(guò)串口直接和系統(tǒng)相連。這種高度的透明性也就帶來(lái)了系統(tǒng)的易擴(kuò)充性。

GPRS通訊方式存在的問(wèn)題和解決辦法

• GPRS會(huì)發(fā)生包丟失現(xiàn)象

        由于分組交換連接比電路交換連接要差一些，因此，使用GPRS會(huì)發(fā)生一些包丟失現(xiàn)象。而且，由于話(huà)音和GPRS業(yè)務(wù)無(wú)法同時(shí)使用相同的網(wǎng)絡(luò)資源，而對(duì)于不同 的用途而言只有有限的無(wú)線資源可供使用。例如，話(huà)音和GPRS呼叫都使用相同的網(wǎng)絡(luò)資源，這勢(shì)必會(huì)相互產(chǎn)生一些干擾。其對(duì)業(yè)務(wù)影響的程度主要取決于時(shí)隙的 數(shù)量。當(dāng)然，GPRS可以對(duì)信道采取動(dòng)態(tài)管理，并且能夠通過(guò)在GPRS信道上發(fā)送短信息來(lái)減少高峰時(shí)的信令信道數(shù)。

        這一點(diǎn)紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)采用超時(shí)重發(fā)的方式來(lái)解決。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)使用協(xié)議和設(shè)備進(jìn)行通訊時(shí)，采用一問(wèn)一答的方式。如果設(shè)備因?yàn)榘鼇G失而沒(méi)有收到紫金橋提 出的數(shù)采請(qǐng)求或者是設(shè)備提交的數(shù)據(jù)包因?yàn)榘鼇G失而沒(méi)有被紫金橋所收到，紫金橋系統(tǒng)會(huì)等待一定的時(shí)間（這個(gè)時(shí)間一般幾秒鐘），如果過(guò)了這段時(shí)間，仍然沒(méi)有收 到數(shù)據(jù)，就可以認(rèn)為采集超時(shí)。在采集超時(shí)發(fā)生之后，紫金橋系統(tǒng)會(huì)再次發(fā)送采集命令，由于丟包現(xiàn)象只會(huì)極其偶爾的發(fā)生，所以再次采集時(shí)，就可以保證采集數(shù)據(jù) 的成功。

• 實(shí)際速率比理論值低

        GPRS 數(shù)據(jù)傳輸速率要達(dá)到理論上的最大值172.2kbps，就必須只有一個(gè)用戶(hù)占用所有的8個(gè)時(shí)隙，并且沒(méi)有任何防錯(cuò)保護(hù)。運(yùn)營(yíng)商將所有的8個(gè)時(shí)隙都給一個(gè)用 戶(hù)使用顯然是不太可能的。另外，最初的GPRS終端預(yù)計(jì)可能僅支持1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)時(shí)隙，一個(gè)GPRS用戶(hù)的帶寬因此將會(huì)受到嚴(yán)重的限制，所以，理論上的 GPRS最大速率將會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)和終端現(xiàn)實(shí)條件的制約。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸速率經(jīng)我們實(shí)際測(cè)試應(yīng)該是在30－70K之間。

       按照現(xiàn)在每個(gè)站采集量100個(gè)（不加區(qū)分都按模擬量算），即使數(shù)據(jù)傳輸格式采用double型，（在一般工業(yè)應(yīng)用中，float型也應(yīng)該是足夠的），其數(shù)據(jù) 長(zhǎng)度不超過(guò)800字節(jié)，加上TCP/IP協(xié)議包本身的數(shù)據(jù)，其總共數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不超過(guò)1000字節(jié)，有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不超過(guò)8K，因此在數(shù)據(jù)基本上能保證在1秒更 新一次。在考慮網(wǎng)絡(luò)和天氣原因，數(shù)據(jù)有可能出現(xiàn)延時(shí)，但延時(shí)時(shí)間一般不超過(guò)30秒。

        如果出現(xiàn)延時(shí)，紫金橋系統(tǒng)也有應(yīng)對(duì)策略。因?yàn)樽辖饦蛳到y(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)都附有時(shí)標(biāo)，及時(shí)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)也是準(zhǔn)確的。

• 監(jiān)控中心指揮系統(tǒng)必須連入Internet網(wǎng)絡(luò)，這就對(duì)數(shù)據(jù)安全提出了更高的要求。

請(qǐng)看下圖：

        圖中的“中心服務(wù)器”即為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，位于GPRS子網(wǎng)之外，Internet網(wǎng)絡(luò)之中，具有公網(wǎng)IP，它的功能相當(dāng)于普通的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，但和一 般的商業(yè)服務(wù)器相比有兩大特點(diǎn)，第一，它是服務(wù)于GPRS子網(wǎng)用戶(hù)的服務(wù)器。第二，它的服務(wù)客戶(hù)對(duì)象是事先預(yù)知的。結(jié)合這兩個(gè)最為顯著的特點(diǎn)，系統(tǒng)提供了 以下兩種安全技術(shù)解決方案。

IP 過(guò)濾技術(shù)：由于監(jiān)控中心服務(wù)于GPRS子網(wǎng)用戶(hù)，所有訪問(wèn)客戶(hù)的IP必為GPRS子網(wǎng)內(nèi)的IP ，即所有的用戶(hù)必須通過(guò)CMNET才可能訪問(wèn)該服務(wù)器。因此，我們?cè)谙到y(tǒng)中采用了IP過(guò)濾技術(shù)，對(duì)所有接受的數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾，拋棄掉所有的非法IP數(shù)據(jù) 報(bào)。這一過(guò)程就好像將系統(tǒng)置身于CMNET的防火墻保護(hù)之下，所有的非法用戶(hù)只有先穿過(guò)了CMNET的安全防護(hù)才有可能訪問(wèn)到本系統(tǒng)，但對(duì)于安全措施非常 強(qiáng)大的CMNET網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，這將是非常的困難。

身 份授權(quán)和密碼認(rèn)證體系：采用IP過(guò)濾技術(shù)盡管可以防止一些非CMNET網(wǎng)段用戶(hù)的侵襲，但由于系統(tǒng)處于GPRS子網(wǎng)以外，IP過(guò)濾只能起到簡(jiǎn)單的安全防 護(hù)，對(duì)于那些利用IP偽裝技術(shù)的非法用戶(hù)則無(wú)法識(shí)別。由于該系統(tǒng)是專(zhuān)業(yè)化的服務(wù)系統(tǒng)，訪問(wèn)客戶(hù)是預(yù)先確定的，利用這一特點(diǎn)，我們?cè)谙到y(tǒng)中采用了用戶(hù)ID和 密碼驗(yàn)證技術(shù)，系統(tǒng)中存儲(chǔ)了有所客戶(hù)端的MAC地址以及密碼，對(duì)通過(guò)了IP過(guò)濾的數(shù)據(jù)包，再驗(yàn)證其ID號(hào)和密碼。對(duì)于該系統(tǒng)以外的非法用戶(hù)，獲取合法的 MAC地址和密碼將十分困難，所以這一步極大可能地增加了系統(tǒng)的安全性。

數(shù) 據(jù)安全加密通道系統(tǒng)：采用標(biāo)準(zhǔn)的SSL數(shù)據(jù)安全通訊協(xié)議在客戶(hù)端和服務(wù)器端建立加密數(shù)據(jù)通道，保證私有數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕幌到y(tǒng)在應(yīng)用層植入高可靠性的加密 算法，使得數(shù)據(jù)在任何網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)時(shí)都可以得到保證的高可靠性；采用MD5算法產(chǎn)生“報(bào)文摘要”已實(shí)現(xiàn)對(duì)所有發(fā)送報(bào)文的數(shù)字簽名，保證了數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的完整 性，防止數(shù)據(jù)被篡改。

訪問(wèn)過(guò)程跟蹤系統(tǒng)：對(duì)所有的訪問(wèn)過(guò)程進(jìn)行日志記錄，包括用戶(hù)身份、IP、時(shí)間、數(shù)字簽名、操作事項(xiàng)等信息，向系統(tǒng)管理人員提供了詳細(xì)、完整、有效的操作證明。

紫金橋數(shù)據(jù)加密：由于數(shù)據(jù)是在中國(guó)移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)和公網(wǎng)上傳輸，因此，必須考慮對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸。我們可以考慮對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮并加密，這樣相當(dāng)于是兩次加密，由于攻擊者不可能同時(shí)得到壓縮算法、加密算法和加密密碼，因此數(shù)據(jù)的安全性是完全能得到保證的。

通過(guò)以上方式，我們將確保數(shù)據(jù)的安全性，防止非授權(quán)用戶(hù)非法獲取用戶(hù)數(shù)據(jù)。

• 監(jiān)控中心指揮系統(tǒng)必須擁有一個(gè)全球唯一識(shí)別的IP地址。如果沒(méi)有全球唯一識(shí)別的IP地址，移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商就無(wú)法找到紫金橋系統(tǒng)，從而也就無(wú)法建立正確的連接，也就無(wú)從采集數(shù)據(jù)。

不過(guò)，這里的全球唯一識(shí)別的IP地址只需要為所有的設(shè)備配一個(gè)即可，通過(guò)著一個(gè)IP地址就可以建立所有需要的鏈路，也就可以采集所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)。

• 只能在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)工作

盡管中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，其網(wǎng)絡(luò)分布已經(jīng)基本覆蓋國(guó)內(nèi)的大部分地區(qū)，但是畢竟還是有少數(shù)地區(qū)不能達(dá)到GPRS數(shù)據(jù)傳輸要求。針對(duì)這一問(wèn)題，我們考慮以下解決方案：

和中國(guó)移動(dòng)協(xié)商解決：對(duì)于GPRS盲點(diǎn)問(wèn)題，和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商協(xié)商是最簡(jiǎn)單和有效的辦法?？梢酝ㄟ^(guò)加大GPRS信號(hào)，建立直放站等技術(shù)手段解決。通過(guò)增強(qiáng)GPRS信號(hào)，達(dá)到可以使用的信號(hào)強(qiáng)度，消除信號(hào)盲點(diǎn)。

架設(shè)無(wú)線電臺(tái)：如果和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商協(xié)商有困難，可通過(guò)架設(shè)無(wú)線電臺(tái)方式解決。在GPRS信號(hào)盲區(qū)附件選擇一個(gè)信號(hào)比較強(qiáng)的站和盲區(qū)站點(diǎn)通過(guò)電臺(tái)通訊，把盲區(qū)站點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)洁徑军c(diǎn)，在該站點(diǎn)通過(guò)GPRS上傳到中心。電臺(tái)選用低頻電臺(tái)，可以盡可能消除障礙物對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的影響。

• 雷擊

GPRS架設(shè)的天線一般都很低，基本上被雷擊的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他無(wú)線傳輸方式架設(shè)的天線。

小結(jié)

優(yōu) 點(diǎn)：采用GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式，硬件建設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸效率高，距離遠(yuǎn)，只要有GPRS信號(hào)（滿(mǎn)足GPRS無(wú)線傳輸業(yè)務(wù)的信號(hào)強(qiáng)度要求）覆蓋的地 方就可以發(fā)送和接收。保密性強(qiáng)，自動(dòng)化控制程度高，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比較低，一般由網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商完成無(wú)線傳輸媒介的維護(hù)工作，基本上不需要考慮線路的維護(hù)和管理費(fèi) 用。

缺點(diǎn)：一次性投資費(fèi)用較高，對(duì)營(yíng)運(yùn)商的依賴(lài)型很強(qiáng)。只要營(yíng)運(yùn)商出現(xiàn)故障，無(wú)線傳輸媒介中斷，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。發(fā)射站安裝工作量大，對(duì)部分GPRS信號(hào)覆蓋不好的井站，費(fèi)用和工作量就更大了。