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應用在氣象站中的GPRS的通信原理及其優勢的介紹

2020年11月05日 16:44 ? 次閱讀

現如今,我們對于氣象數據的需求越來越高,比如,我們出去游玩時需要了解景區的生態環境和氣象環境要素,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據來幫助學生了解自然、擴展視野。對于氣象數據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、蒸發量等氣象要素,并將采集到的數據實時上傳到監控平臺,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是通用無線分組業務(GeneralPacketRadioSystem)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、突發結構、無線調制標準、跳頻規則以及相同的TDMA幀結構。因此,在GSM系統的基礎上構建GPRS系統時,GSM系統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是以營運商傳輸的數據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點:GPRS服務支持節點(SGSN)和網關支持節點(GGSN)。SGSN和MSC在同一等級水平,并跟蹤單個MS的存儲單元實現安全功能和接入控制,并通過幀中繼連接到基站系統。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據,處理后的GPRS分組數據發送到GSM基站。分組數據經SGSN封裝后,SGSN通過GPRS骨干網與網關支持接點GGSN進行通信。GGSN對分組數據進行相應的處理,再發送到目的網絡,如Internet或X.25網絡。若分組數據是發送到另一個GPRS終端,則數據由GPRS骨干網發送到SGSN,再經BSS發送到GPRS終端。

三、GPRS通訊優勢

1、覆蓋范圍廣,GPRS通訊能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求,雖然氣象站數量多,分布在全國各地,部分氣象站位于偏僻地區,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、數據傳輸速率高,每個氣象站點每次數據傳輸量在10Kbps之內,目前,GPRS實際數據傳輸速率在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,只需要按數據流量計費即可,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協議和X.25協議,GPRS支持因特網上應用最廣泛的IP協議和X.25協議,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。

fqj

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