一、 GPRS简介及选择
最早的移动通信电话是采用的模拟蜂窝通信技术，这种技术只能提供区域性话音业务，而且通话效果差、保密性能也不好，用户的接听范围也很有限。随着移动电话迅猛发展，用户增长迅速，传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求，在这种情况下就出现了GSM通信技术，该技术允许在一个射频(即‘蜂窝’)同时进行8组通话。它是根据欧洲标准而确定的频率范围在900～1800MHz之问的数字移动电话系统。GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。不过它能提供的数据传输率仅为9.6kbit／s，而当时的Internet几乎只提供纯文本的信息。针对GSM通信出现的缺陷，在2000年又推出了一种新的通信技术GPRS，该技术是在GSM的基础上的一种过渡技术，GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP分组数据接入业务。 （一） GPRS介绍
GPRS—General Packet Radio Service，通用无线分组业务，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。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以“分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。GPRS网络的技术核心是在GSM网络中传送分组数据，它的技术优势主要体现在两个方面，即：实现了用户数据与无线网络资源的最佳结合；实现了IP协议的透明传送。与原有的GSM比较，GPRS在数据业务的承载和支持上具有非常明显的优势：(1)通过多个GSM时隙的利用，支持的数据传输的速率更高，理论峰值为171Kbps；(2)不同的网络用户共享同一组GPRS信道，但只有当某一个用户需要发送或接收数据时才会占用信道资源。这样，通过多用户的业务复用，更有效地利用了无线网络信道资源，特别适合突发性、频繁的小流量数据传输，很好地适应数据业务的突发性特点；(3)GPRS计费方式更加灵活，可以支持按数据流量来进行计费：(4)与无线应用协议(WAP)不同，GPRS能够随时为用户提供透明的IP通道，可直接访问Internet中所有站点和资源(WAP用户只能访问特定的WAP服务器)：(5)采用信道复用技术，每一个GPRS用户能够实现永远在线；另外，GPRS还能支持在进行数据传输的同时进行语音通话等等。 （二）无线通信系统通信方式的比较
无线通信方式主要有无线电台、拨号、GPRS网络、数字线路四种。 1、无线电台
无线数传电台是目前常用的远距离通信方式之一。电台适合多点，点数越多，费用 越低。一般数传电台设备费用约2000—4000元，天线架在离地面约30m以上时可传输 20—50km或更远(架中继站)；另外建专网还要向当地无线电管委会申请专用频点，申 请专网频率每年要交费；用无线电台作为通信手段，主要存在以下一些问题： 1）无线电超短波电台的局限性，一般台站的天线应远离高大建筑物，但实际情况不 能满足这一要求，而且风、雨、雷等对数传电台有巨大影响，造成站台的巡查、加固和 修复工作量增大。
2）无线电频谱是一种资源，随着国家对无线电频谱资源的限制和对电磁污染的治理， 无线超短波通信已不是企业数据采集传输的最佳方案。
3）现有传输系统不仅需要人工巡查维护，维修费用大，并且由于体积大和发射功率 大，对仪表运行造成干扰。 2、拨号
利用公共电话网，通过MODEM拨号，配合相应软件来实现监控。它明显的缺点是 只有拨号后才能通信，不能同时“点对多点”通信等等。而且无论是上位机还是客户端都得必须具备专门的电话线。对于上位机而言，每一个下位机对应的上位机都要具备一条电话专线，且一个上位机只能接收一条电话线，也就是说下位机和上位机是一对一的关系，上位机也就不能称得上是服务器了。 3、数字线路
数字线路价格在这几种方法中最经济，但它的前期电缆铺设时间和费用投入都比较
大，铺设中问要有中继站，线路周围不能有大的干扰，在运行过程中，要注意防雷、干扰、防破损等工作。数字线路虽说是最经济的一种方法但是它所受的限制很大，数据只能传输到有形线路铺设到的地方。 4、GPRS网络
GPRS网络是依托于手机模块的功能实现的，只要是具有GPRS功能的手机模块在 有移动信号的地方都可以使用，无需用户自己铺设有形电缆或架设基站。 以上的几种通信方式可对比如下：
二、GPRS无线通信系统的组成及原理 （一）GPRS无线通信系统组成
GPRS无线通信系统主要由传感器、智能仪表、GPRS模块、GPRS／Internet 网络、数据中心数据管理程序五部分组成。
GPRS模块是仪表数据进入网络的起点，同是也是接收到的服务器数据所到达的终点，模GPRS／Internet网络是数据远程传输的载体，GPRS模块通过登陆GPRS网经过GSN网关到达Intemet网络，从而达到数据无线远程传输的功能。
数据中心数据管理程序即服务器是程序是用户用来监视仪表运行状态的人性化程 序，可以对参数进行监控并对通信记录进行记录和查询，对不同的仪表进行访问，监控 其在线状态等功能；服务器程序还可以供仪表厂家对仪表进行维护和维修，远程判断其 部分故障从而节省时间，也大大方便用户的使用。 2．2 GPRS无线通信系统原理
GPRS无线通信系统由发射设备、传输介质、接收设备三大部分组成，具体组成如 图所示。
发射设备由信号源、变换器、发射机组成。信号源主要是提供系统所需要传送的信 息，例如GPRS无线传输系统中的传感器和智能仪表实现的功能；变换器的作用是完成 待传送的信息与电信号之间的互相转换：发射机的作用把电信号转换成高频振荡信号并 由天线发射出去，与LQ8110功能相当。传输介质是信息的传送通道，在本系统中功能与GPRS／Internet网络相当。接收设备由接收机、变换器和受信人组成。接收机把高频振荡信号转换成原始电信号，受信人是信息的最终接受者。
在GPRS无线通信系统中，当信息由客户端到数据中心时，发射设备主要为LQ8110， 受信人是处在网络上的数据中心；而在信息从数据中心到客户端时，LQ8110为接收设备，
数据中心为信号源。对于数据中心来说，无论是作为受信人还是信号源，接收机和变换 器部分的功能是由网络运营商实现的。
通信过程的第一步是建立数据中心和LQ8110之间的通信链路。数据中心做服务器，客户端LQ8110向服务器请求连接，连接建立后客户端主动发送注册码(区别客户端的ID)到服务器，这样就建立起了通信链路。其次是数据的传输，可以通过通信链路发送和获仪表的相关信息。数据传输过程如下：数据以数据流形式通过串行方式由仪表送给GPRS通信模块上，与中国移动基站进行通信，基站SGSN(Serving GPRS Suport Node)GPRS业务支持节点再与网关支持节点GGSN(Gateway GPRS Suport Node)GPRS网关支持节点进行通信，GGSN对GPRS分组资料进行相应的处理。GPRS模块以GPRS资料包的形式通过GPRS 网络把资料发送到中国移动的内部网(CMNET)，然后由中国移动通过GPRS业务节点， 把资料发送到Internet上，处在Internet上的数据中心收到来自仪表端的数据。数据从数据中心到达仪表的流程和这个过程正好相反。 三、GPRS无线传输系统的网络实现过程
本章主要研究无线传输系统的网络实现过程、GPRS无线通信模块LQ8110的功能及 使用，其中无线传输系统的网络实现包括组网方式、DNS(Domain Name System)、端 口映射、及GSN(GGSN和SGSN合称GSN)。GPRS无线传输系统采用的是服务器／客户端模式。
（一）组网方式
由于GPRS无线数据终端与其它无线数据传输不同，它是基于TCP／IP协议进行数 据传输，并且上位机(数据中心)是接入公网(Internet)任何一台计算机。数据中心具有动态或固定的公网IP地址，或者是从中国移动中获取的数据专线接入从而具有固定的移 动子网IP地址。根据用户的不同需求，及采用的组网技术方案的不同，产生了以下 两种组网方式： 1、组网方式一