GPRS通信方式、原理及在氣象站中的應用

現(xiàn)如今，我們對于氣象數(shù)據(jù)的需求越來越高，比如，我們出去游玩時需要了解景區(qū)的生態(tài)環(huán)境和氣象環(huán)境要素，有關部門需要了解高速公路氣象狀況以確保行車安全，農民伯伯需要了解更加精準的溫度、降水量等氣象要素信息來確定什么時間播種或者收獲，學校也需要獲取氣象數(shù)據(jù)來幫助學生了解自然、擴展視野。對于氣象數(shù)據(jù)的獲取我們也有了更加先進的設備——氣象站。

氣象站可采集溫度、濕度、風速、風向、噪聲、光照、紫外線、降雨量、蒸發(fā)量等氣象要素，并將采集到的數(shù)據(jù)實時上傳到監(jiān)控平臺，單單是上傳方式，就有RJ45網口上傳、GPRS上傳、4G上傳等多種方式。本文，我們主要了解一下較為常見的GPRS通信。

一、GPRS通信方式簡介

GPRS是通用無線分組業(yè)務（General Packet Radio System）的縮寫，是介于第二代和第三代之間的一種技術，通常稱為2．5G。GPRS采用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結構、無線調制標準、跳頻規(guī)則以及相同的TDMA幀結構。因此，在GSM系統(tǒng)的基礎上構建GPRS系統(tǒng)時，GSM系統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動，只需作軟件升級。有了GPRS，用戶的呼叫建立時間大大縮短，幾乎可以做到“永遠在線”。此外， GPRS是以營運商傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時間為基準來計費，所以每個用戶的服務成本更低。

二、基本工作原理

GPRS是在原有的基于電路交換方式的GSM網絡上引入兩個新的網絡節(jié)點： GPRS服務支持節(jié)點（SGSN）和網關支持節(jié)點（GGSN）。SGSN和MSC在同一等級水平，并跟蹤單個MS的存儲單元實現(xiàn)安全功能和接入控制，并通過幀中繼連接到基站系統(tǒng)。GGSN支持與外部分組交換網的互通，并經由基于IP的GPRS骨干網和SGSN連通。

GPRS終端通過接口從氣象站取得數(shù)據(jù)，處理后的GPRS分組數(shù)據(jù)發(fā)送到GSM基站。分組數(shù)據(jù)經SGSN封裝后，SGSN通過GPRS骨干網與網關支持接點GGSN進行通信。GGSN對分組數(shù)據(jù)進行相應的處理，再發(fā)送到目的網絡，如Internet或X．25網絡。

若分組數(shù)據(jù)是發(fā)送到另一個GPRS終端，則數(shù)據(jù)由GPRS骨干網發(fā)送到SGSN，再經BSS發(fā)送到GPRS終端。

三、GPRS通訊優(yōu)勢

1、覆蓋范圍廣

GPRS通訊能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求，雖然氣象站數(shù)量多，分布在全國各地，部分氣象站位于偏僻地區(qū)，地理位置分散，但是GPRS網絡已覆蓋全國各地，2G／4G兩種網絡隨意選，能夠滿足氣象站對覆蓋范圍的要求。

2、數(shù)據(jù)傳輸速率高

每個氣象站點每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內，目前，GPRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右。

3、通信費用低

采用有線方式傳輸信息必須配備專門的線路進行連接，費用較高，而使用GPRS無線通訊方式，只需要按數(shù)據(jù)流量計費即可，資源利用率高，采用2G通訊網絡，最低只需要30元每月。

4、支持IP協(xié)議和X．25協(xié)議

GPRS支持因特網上應用最廣泛的IP協(xié)議和X．25協(xié)議，而且由于GSM網絡覆蓋面廣，使得GPRS能提供Internet和其它分組網絡的全球性無線接入。

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