無(wú)線(xiàn)DDN的簡(jiǎn)介與分析

2004年第4期廣西通佶技術(shù)2004年12月無(wú)線(xiàn)DDN的簡(jiǎn)介與分析崔錦秀，陳宣勵(廣西移動(dòng)通信有限責任公司，廣西南寧530022)摘要:為推進(jìn)行業(yè)信息化的發(fā)展，中國移動(dòng)為行業(yè)客戶(hù)提供各種移動(dòng)解決方案。無(wú)線(xiàn)DDN就是中國移動(dòng)利用已有的網(wǎng)絡(luò )平臺, 為行業(yè)客戶(hù)提供的機器到機器的無(wú)線(xiàn)數據傳輸業(yè)務(wù)。本文主要介紹了無(wú)線(xiàn)DDN的特點(diǎn)、承載方式以及網(wǎng)絡(luò )結構，并結合實(shí)際介紹無(wú)線(xiàn)DDN在行業(yè)應用中的典型案例。關(guān)鍵詞:無(wú)線(xiàn)DDN; GPRS; 行業(yè)應用中圖分類(lèi)號: TN919. 25文獻標識碼: A文章編號: 1008 -3545 (2004) 04 -0020 -05一、引言二、無(wú)線(xiàn)DDN的特點(diǎn)和優(yōu)勢在國家信息化戰略的推動(dòng)下，許多行業(yè)(集相對于撥號電路、固定數據專(zhuān)線(xiàn)等傳統傳輸方團)都已認識到信息化建設的重要性。目前，金式，無(wú)線(xiàn)DDN具有靈活便捷、節省投資等優(yōu)勢。融、教育、醫療、交通、電力、煙草、物流等行業(yè)除此之外，無(wú)線(xiàn)DDN還具有以下主要特點(diǎn):都根據行業(yè)特點(diǎn)和需求，建立了自己的信息化系(1)數據傳輸方式多樣無(wú)線(xiàn) DDN主要的承統。為推進(jìn)行業(yè)信息化的發(fā)展，中國移動(dòng)充分發(fā)揮載方式包括GPRS、CSD、 SMS、USSD等，根據行自身的業(yè)務(wù)優(yōu)勢，將移動(dòng)數據業(yè)務(wù)與話(huà)音、固定數業(yè)客戶(hù)的需求以及其設備配置情況，可以選擇其中據業(yè)務(wù)緊密結合，推出了行業(yè)移動(dòng)信息化整體解決的一種或者幾種方式進(jìn)行數據的傳輸和交互。方案，在滿(mǎn)足客戶(hù)需求的同時(shí)，也為客戶(hù)創(chuàng )造了新(2)比較適用于小流量、高頻率的數據傳輸的價(jià)值，實(shí)現了移動(dòng)運營(yíng)商與行業(yè)客戶(hù)的雙贏(yíng)。利用無(wú)線(xiàn)DDN進(jìn)行數據傳輸的行業(yè)客戶(hù)的外圍終無(wú)線(xiàn)數字數據網(wǎng)(DDN，Digital Data Network)端基本上都具有分散性的特點(diǎn)，從這些終端采集或是移動(dòng)信息化整體解決方案的關(guān)鍵應用之一。它主者傳送的數據-般為小流量的數據，并且傳送頻率要是利用移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò )，采用通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)較高。例如GPS車(chē)輛監控系統中傳送的定位數據(GPRS，General Packet Radio Service)、 短消息業(yè)主要是車(chē)輛的經(jīng)度、緯度、速度、方向、時(shí)間等基務(wù)(SMS, Short Message Service)、 非結構化補充本信息;無(wú)線(xiàn)POS機傳送的數據包括用戶(hù)帳號、數據業(yè)務(wù)( USSD, Unstructured Supplementary Serv-ice Data)、電路交換數據( CSD, Circuit Switched密碼以及交易金額等。Data)等承載方式，為行業(yè)客戶(hù)提供的機器到機(3)主要應用于行業(yè)客戶(hù)，并采用特種行業(yè)終器無(wú)線(xiàn)數據傳輸業(yè)務(wù)，可為水利、電力、采油、采瑞無(wú)線(xiàn)DDN主要的功能是利用各種承載方式幫礦、環(huán)保、氣象、交通、稅務(wù)、醫療、公安、教助行中國煤化工性的數據，大大提高育、金融、煙草、海關(guān)等行業(yè)用戶(hù)提供數據無(wú)線(xiàn)實(shí)行業(yè)YHCNMH G人成本。根據各種行時(shí)傳輸和采集服務(wù)。業(yè)自身的特點(diǎn)，行業(yè)終端的外觀(guān)、容量等都有很大的差別，包括普通手機終端、車(chē)載終端、ATM機202004年第4期.廣西通佶技術(shù)2004年12月以及路燈監控器等都是行業(yè)客戶(hù)的數據采集設備。(3) USSD USSD是一種基于GSM網(wǎng)絡(luò )、面(4)主要實(shí)現外圍設備與行業(yè)內部數據中心之向連接、實(shí)時(shí)在線(xiàn)的交互會(huì )話(huà)數據業(yè)務(wù)。USSD 與間的數據傳輸與通信由 于外圍設備的分散性、移SMS有很多的相似之處，但是相對于SMS來(lái)說(shuō)，動(dòng)性、危險性等特點(diǎn)，利用無(wú)線(xiàn)DDN可以將外圍USSD具有交互性強、面向連接、響應速度快，交設備采集到的數據傳到行業(yè)內部的數據中心進(jìn)行處互式菜單操作等優(yōu)勢，只是在各省份USSD系統建設的普及率以及互連互通方面，USSD 與CPRS、理，并實(shí)現其相應的功能。按照無(wú)線(xiàn)DDN終端的特性，可將無(wú)線(xiàn)DDN分SMS和CSD相比還存在較大的差距。但憑借其強為兩大類(lèi)。-類(lèi)是移動(dòng)性應用，適用于終端設備位大的無(wú)線(xiàn)傳輸和信息交互能力，- -旦USSD系統的置不固定、移動(dòng)性強、需要與中心節點(diǎn)實(shí)時(shí)通信的建設以及互連互通問(wèn)題得以解決，USSD 在行業(yè)應應用，如交通、公安、海關(guān)、稅務(wù)、醫療、物流等用中必將有著(zhù)廣闊的用武之地。USSD 方式尤其適行業(yè)從業(yè)人員手持終端或車(chē)載、船載終端等。另一合交互性要求高、數據量小而且傳送頻繁的數據傳類(lèi)是固定性應用，適用于終端設備位置固定，但地輸業(yè)務(wù)。如銀行業(yè)的無(wú)線(xiàn)交易、電力行業(yè)的無(wú)線(xiàn)抄理分布廣泛、有線(xiàn)接人方式部署困難或成本高昂的表、水利行業(yè)的水文監控、交通行業(yè)的路況監控應用，可利用機器到機器實(shí)現無(wú)人值守，如電力、等。(4) CSD CSD 的傳送速率可達到9. 6 kbit/s。水利、采油、采礦、環(huán)保、氣象、煙草、金融等行目前語(yǔ)音通信采用CSD技術(shù)，語(yǔ)音通話(huà)和其他的業(yè)信息采集或交易系統等。數據傳送不能同時(shí)進(jìn)行。如:打電話(huà)就不能上網(wǎng)，上網(wǎng)就不能打電話(huà)。CSD 主要是采取按時(shí)長(cháng)收費的三、無(wú)線(xiàn)DDN的承載方式計費方式，它適合少量的、速度較慢的數據傳輸業(yè)務(wù)。在行業(yè)應用中，CSD 的應用相對較少。無(wú)線(xiàn)DDN的承載方式主要有GPRS、 SMS、無(wú)線(xiàn)DDN幾種承載方式的具體對比請見(jiàn)表1。USSD、CSD 四種，這四種方式各有特點(diǎn)，具體分析如下:表1無(wú)線(xiàn)DDN承載方式對比表(1) GPRS CPRS具有永遠在線(xiàn)、按量計費、SMSCPRSSD快速登錄、自如切換等優(yōu)點(diǎn)，是無(wú)線(xiàn)DDN中最主實(shí)時(shí)性非實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)實(shí)要的承載方式。GPRS提供按流量收費的計費方面向連接非是式，并且資費套餐比較靈活。相對SMS和USSD來(lái)占用信道資源數據話(huà)音說(shuō)，雖然費用較高，但是因為其速率以及安全性方傳輸速率慢40左右( kbit/s)面的特點(diǎn)，并且針對行業(yè)應用有成熟的解決方案,用戶(hù)易操作性簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單目前大部分行業(yè)客戶(hù)都采用CPRS作為主要的承載終端要求低支持CPRS低方式。例如銀行系統的無(wú)線(xiàn)POS應用、油井的數支撐網(wǎng)絡(luò )CSMGPRS據采集和監控應用等。費用較高較(2) SMS SMS 可以傳送160個(gè)字節的信息,應用范圍一般最廣最少大約為70個(gè)漢字，通訊費用較為低廉，同時(shí)由于其存儲轉發(fā)、適合于群體通信的特點(diǎn)，深受用戶(hù)的喜愛(ài)。在無(wú)線(xiàn)DDN中SMS的承載方式經(jīng)常作為中國煤化工網(wǎng)絡(luò )結構GPRS最為主要的補充，在沒(méi)有GPRS信號的地方MYHCNMH G就可以利用SMS將信息發(fā)送到行業(yè)客戶(hù)的數據中在無(wú)線(xiàn)DDN的幾種承載方式中，GPRS 雖然心，如車(chē)輛衛星定位(GPS) 應用等。資費相對較高，但是由于其永遠在線(xiàn)、按量計費、212004年第4期廣西通佶技術(shù)2004年12月快速登錄等特點(diǎn)，行業(yè)客戶(hù)- -般選用GPRS為主要全的特點(diǎn)，其在空中傳遞的數據都是經(jīng)過(guò)加密的。傳輸方式，輔以SMS、CSD或者USSD實(shí)現提醒、因此可以有效防止用戶(hù)數據在無(wú)線(xiàn)部分被非法截交互或者備用等功能。如圖1所示的是以GPRS為獲。例對無(wú)線(xiàn)DDN的網(wǎng)絡(luò )結構進(jìn)行描述。(2)有線(xiàn)部分從圖1可以看出，由于行業(yè)客戶(hù)的內部網(wǎng)是通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)方式與CPRS核心網(wǎng)相連的，可以從根本上杜絕惡意人侵者從互聯(lián)網(wǎng)截獲行[PCU GGSN行業(yè)用戶(hù)業(yè)客戶(hù)相關(guān)數據的可能。PDA 1[ SGSN [Cg數據中心(3)用戶(hù)身份認證方面由于GPRS行業(yè)類(lèi)應| 終端之分用的特點(diǎn)，移動(dòng)運營(yíng)商會(huì )給每個(gè)GPRS行業(yè)應用提車(chē)載GPRS網(wǎng)絡(luò )供一個(gè)特定的接人代碼( APN，Access Point終端7銀行NName),終端用戶(hù)或設備只有通過(guò)此接入代碼才能，應用經(jīng)由GPRS訪(fǎng)問(wèn)到行業(yè)的內部網(wǎng)。移動(dòng)運營(yíng)商可以特種行業(yè)終端移動(dòng)GPRS終端行業(yè)客戶(hù)網(wǎng)絡(luò )結構通過(guò)歸屬位置寄存器( HLR, Home Location Regis-ter)將終端用戶(hù)/設備的移動(dòng)電話(huà)號碼和該接人代圖1基于 CPRS的無(wú)線(xiàn)DDN應用的網(wǎng)絡(luò )結構碼進(jìn)行綁定，即只有經(jīng)過(guò)行業(yè)認可的移動(dòng)電話(huà)號碼才可以通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)行業(yè)的內部網(wǎng)。當未經(jīng)圖1中基于GPRS的無(wú)線(xiàn)DDN系統主要包括行業(yè)認可的移動(dòng)電話(huà)號碼試圖接人行業(yè)內部網(wǎng)絡(luò )特種行業(yè)終端、移動(dòng)運營(yíng)商GPRS網(wǎng)絡(luò )以及行業(yè)數時(shí)，該電話(huà)號碼的數據將在無(wú)線(xiàn)部分被截斷，從而據中心三部分。其中特種行業(yè)終端負責采集以及收有效防止了非法用戶(hù)對行業(yè)內部系統進(jìn)行的試探性發(fā)數據。移動(dòng)運營(yíng)商GPRS網(wǎng)絡(luò )主要是指GPRS核攻擊。心網(wǎng)，包括GPRS網(wǎng)關(guān)支持節點(diǎn)( GGSN, Gateway由于行業(yè)內部系統本身也可以通過(guò)自己管理的GPRS Support Node )、CPRS 服務(wù)支持節點(diǎn)(SC- Radius 服務(wù)器對用戶(hù)身份(包括用戶(hù)名和密碼)SN, Serving GPRS Support Node)、 分組控制單元進(jìn)行管理，也即具備用戶(hù)認證的功能，因此進(jìn)- -步(PCU, Packet Control Units) 和計費網(wǎng)關(guān)(CC，保證了行業(yè)客 戶(hù)內部系統的安全。Charging Gateway)等，一方面負責接收用戶(hù)發(fā)送.通過(guò)以，上幾種安全機制，基于GPRS的無(wú)線(xiàn)過(guò)來(lái)的數據，并進(jìn)行用戶(hù)身份的驗證，然后將數據.DDN應用的安全性可以得到有效的保證。通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)傳送給行業(yè)數據中心;另一方面接收行業(yè)數據中心的指令或者數據，將其發(fā)送給行業(yè)終端。五、無(wú)線(xiàn)DDN的典型應用行業(yè)數據中心通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)與GPRS核心網(wǎng)絡(luò )中的GGSN相連，負責接收從GPRS網(wǎng)絡(luò )傳輸過(guò)來(lái)的數GPRS承載方式的最大優(yōu)點(diǎn)是速度快且安全可據，鑒權后，根據自己行業(yè)的實(shí)際特點(diǎn)，對數據進(jìn)靠、方案成熟，目前對流量以及安全性要求較高的行處理和存儲;或者向行業(yè)終端發(fā)送各種信息或者行業(yè)都采取這種接入方式。 下面以行業(yè)應用中的路指令，通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)和GPRS網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸。燈監控、無(wú)線(xiàn)POS為例，對基于GPRS的無(wú)線(xiàn)對于行業(yè)客戶(hù)較為關(guān)注的完全性問(wèn)題，GPRSDDI I中國煤化工無(wú)線(xiàn)接入方式提供了較好的解決方案。YHCN M H系統是將基于GPRS的(1)無(wú)線(xiàn)部分GPRS是在GSM系統上發(fā)展無(wú)線(xiàn)DDN應用和電力線(xiàn)載波通信技術(shù)結合起來(lái)，而來(lái)的分組交換業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)繼承了GSM系統安為城市路燈監控中心提供隨時(shí)掌握路燈的工作狀態(tài)222004年第4期廣西通佶技術(shù)2004年12月和故障情況，并可隨心所欲的打開(kāi)或關(guān)閉路燈的功的位置設定比較靈活;另一方面由于GPRS傳輸模能。路燈監控系統如圖2所示。塊的安裝位置的不同，GPRS 模塊可以負責單個(gè)、幾個(gè)或者- - 路路燈的數據傳輸，統籌安排比較靈活。(2)無(wú)線(xiàn)POS機目前在市面上隨處可見(jiàn)的GPRS網(wǎng)絡(luò ))甲監控器]POS刷卡機，大多都是通過(guò)電話(huà)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信，中心GPRSCPRS線(xiàn)籃控器監控器GPRS 1移動(dòng)性差，不靈活，限制了業(yè)務(wù)發(fā)展。無(wú)線(xiàn)POS路絲端“機擺脫了電話(huà)線(xiàn)的束縛，利用POS 機上安裝的GPRS模塊，實(shí)時(shí)將采集的數據傳送給銀行或者相圖2路燈 監控系統關(guān)中心。無(wú)線(xiàn)POS機采用基于GPRS的無(wú)線(xiàn)DDN技術(shù)路燈監控系統主要是在線(xiàn)路終端配置了GPRS作為P0S機與銀行數據庫的通信手段，其優(yōu)點(diǎn)顯傳輸模塊，根據實(shí)際情況的不同，GPRS 模塊的安而易見(jiàn)，如移動(dòng)性強，平均交易時(shí)間短，并能隨身裝位置不同。方案-是- 一個(gè)CPRS通信模塊通過(guò)低攜帶，投入小等。壓電力線(xiàn)管理連接在統一配電變壓器網(wǎng)絡(luò )內的多個(gè)①靈活無(wú)需申 請電話(huà)線(xiàn)或其它線(xiàn)路，避免布監控器，從而實(shí)現一個(gè)GPRS通信模塊負責多個(gè)路線(xiàn)煩惱;配有電池，可以隨身攜帶，可用于外賣(mài)、燈或照明設備的監控和管理數據的傳輸;方案二是送貨上門(mén)等服務(wù)。零售商們可在那些沒(méi)有通信線(xiàn)路每個(gè)路燈都裝有一-個(gè)監控器和CPRS模塊，可以做的場(chǎng)所,例如體育場(chǎng)、交易會(huì )、音樂(lè )會(huì )、臨時(shí)商業(yè)到監控與管理每- -個(gè)路燈。通過(guò)監控器，系統能自活動(dòng)場(chǎng)所等。動(dòng)監測到跳閘、斷路、電壓異常、供電故障、開(kāi)關(guān)②快捷經(jīng)測試， 從磁卡劃過(guò)POS機到POS燈控制異常等突發(fā)事件，并通過(guò)GPRS通信模塊及機收到確認數據后打印出帳單，整個(gè)過(guò)程只需4~時(shí)將告警數據上傳到監控中心，以供監控中心值班8秒，遠遠小于POS機經(jīng)電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行的交易時(shí)間。人員及時(shí)了解情況，做出處理。③安全非常安全可靠,利用GPRS網(wǎng)傳送數對于路燈管理部門(mén)來(lái)說(shuō)，基于無(wú)線(xiàn)DDN據經(jīng)過(guò)了多種安全策略的保護,數據保密性得到有(GPRS承載方式)的路燈監控系統只需在原有路效的保障。燈線(xiàn)路上增加GPRS模塊(由GPRS模塊將路燈的④經(jīng)濟可按流量、 選擇套餐或包月等計費方實(shí)時(shí)信息發(fā)送給監控中心，并接受來(lái)自監控中心發(fā)式，通信費用低，并節省有線(xiàn)線(xiàn)路申請、布線(xiàn)等費來(lái)的調度指令);并且在監控中心增加GPRS接口用。功能同時(shí)以專(zhuān)線(xiàn)方式將監控中心與GPRS核心網(wǎng)連除了路燈監控這類(lèi)城市公用事業(yè)實(shí)時(shí)監控維護接即可。該系統主要特點(diǎn)如下:系統以及無(wú)線(xiàn)POS等電子商務(wù)應用外，無(wú)線(xiàn)DDN①經(jīng)濟性建設成本少， 路燈監控中心與路燈還廣泛應用于移動(dòng)性數據查詢(xún)系統、移動(dòng)車(chē)輛監控之間是通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接，可以大大節省調度系統、機房監控和遠程維護管理系統等領(lǐng)域，布線(xiàn)的成本，前期投資少、見(jiàn)效快，后期升級、維應用范圍非常廣泛。護成本低，易于規劃。②實(shí)時(shí)性由于GPRS具有永遠在線(xiàn)的特點(diǎn)，中國煤化主語(yǔ)能夠實(shí)時(shí)的將路燈的變化信息傳送給監控中心，便[HCNMHG于工作人員及時(shí)監控路燈的狀態(tài)并進(jìn)行調度安排。綜上描述，無(wú)線(xiàn)DDN業(yè)務(wù)最大的特點(diǎn)就是通③靈活性由于減少 了固定的傳輸線(xiàn)路，路燈過(guò) 在外圍設備上增加無(wú)線(xiàn)通訊模塊，以接口方式在232004年第4期.廣西通佶技術(shù)2004年12月.行業(yè)應用系統與中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )系統之間建立通道來(lái)信運 營(yíng)商在行業(yè)合作方面的進(jìn)-步加強，能夠為通傳輸信息。特別適合于那些外圍設備具有分散性、信運營(yíng)商、行業(yè)、最終客戶(hù)實(shí)現多方共贏(yíng)的無(wú)線(xiàn)危險性以及移動(dòng)性并且需要實(shí)時(shí)通信的行業(yè)。DDN業(yè)務(wù)，必將獲得越來(lái)越廣泛的應用。隨著(zhù)行業(yè)信息化的進(jìn)一-步 發(fā)展和中國移動(dòng)等通Introduction and Analysis of Wireless DDNCUI Jin-xiu, CHEN Xuan-li( Guangxi Mobile Conmunication Company Limited, Guangxi Nanning 530022)Abstract : To promote the informationlization of industries , CMCC ( China Mobile Communication Company) supplies all kindsof mobile solutions for customers in all industries. Wireless DDN is one of such solutions for wireless data transportservice , which is provided for customers to communicate among industry equipments on network platforms. This paperintroduces the characteristics, carrying mode and nctwork architecture of wireless DDN, and describes sonue typicalapplications of wireless DDN in industries.Keywords: Wireless DDN; GPRS; Industry Application收稿日期: 2004-12 -01簡(jiǎn)訊家也都參觀(guān)了本次巡回展示活動(dòng)。在此次巡展中，中興通訊重點(diǎn)展示其WCDMA -站式解決方案，并將基于中興中興通訊與中國電信簽署WCDMA系統演示各種3C新業(yè)務(wù)。在展示會(huì )現場(chǎng)，各位領(lǐng)3G曾能網(wǎng)戰略合作協(xié)議導及專(zhuān)家們都親身體驗了3G的可視電話(huà)、定位業(yè)務(wù)、流媒體業(yè)務(wù)以及彩信等多種功能，提前感受了3G時(shí)代的豐近日，中興通訊與中國電信在上海簽署“3C智能網(wǎng)戰富生活。略合作協(xié)議"。中國電信總工辦副總監沈少艾、總工辦技術(shù)2004年上半年，中興通訊在國內國外市場(chǎng)上都取得了管理處趙學(xué)軍處長(cháng)、中國電信集團上海研發(fā)中心等領(lǐng)導和優(yōu)異的成績(jì)。其中移動(dòng)終端產(chǎn)品的銷(xiāo)售與國際市場(chǎng)的銷(xiāo)售專(zhuān)家以及公司網(wǎng)絡(luò )事業(yè)部副總經(jīng)理闞玉倫出席了簽字儀式。表現突出，均有比較顯著(zhù)的增長(cháng)。移動(dòng)終端產(chǎn)品方面, .雙方將就智能網(wǎng)的規范和標準以及智能業(yè)務(wù)等方面進(jìn)行合GSM、CDMA、PCS 三種制式的手機共實(shí)現主營(yíng)業(yè)務(wù)收入作研究。本次合作協(xié)議的簽署標志著(zhù)中興通訊與中國電信26. 53億元，比2003年同期增長(cháng)194%。國際市場(chǎng)方面,整體發(fā)展態(tài)勢良好，戰略市場(chǎng)相繼取得重大突破，實(shí)現主在3G領(lǐng)域的合作全面展開(kāi)。與此同時(shí)，中興通訊還在廣西南寧舉行了大型的WC-營(yíng)業(yè)務(wù)收入20. 69億元，比2003年同期增長(cháng)353. 48%。中國煤化工注重成本與費用的控制，DMA全國巡展活動(dòng)。廣西區副主席張文學(xué)在區通信管理局副局長(cháng)謝海平的陪同下，參觀(guān)了中興通訊在南寧明園新都規模fH. CNMH G營(yíng)業(yè)務(wù)利潤、凈利潤的酒店舉行的以"Lets 3C”為主題的WCDMA全國大型巡展增長(cháng)速度均超過(guò)了主營(yíng)業(yè)務(wù)收人的增長(cháng)速度。(黃衛)活動(dòng)。廣西區電信有限公司總經(jīng)理孫俊彥等領(lǐng)導及技術(shù)專(zhuān)24