基于GPRSCDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)技術(shù)說明書(中文指示燈)

基于GPRS/CDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)技術(shù)說明書PAGEPAGE2基于GPRS/CDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)技術(shù)說明書基于GPRS/CDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)技術(shù)說明書一．概述基于GPRS/CDMA的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以為用戶提供高速、安全、永遠(yuǎn)在線的無線數(shù)據(jù)傳輸通道。主要針對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化、油田油井?dāng)?shù)據(jù)收集、工業(yè)監(jiān)控、環(huán)境檢測(cè)、交通管理、金融、證券等部門的應(yīng)用，利用公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（目前主要是中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)和中國聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)）提供的高帶寬、低收費(fèi)的數(shù)據(jù)通道實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的透明傳輸?；贕PRS/CDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要具有以下特點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣?？梢詰?yīng)用在所有GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋到的地方。成本低廉。首先是建設(shè)投資小，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中省去了大量的組網(wǎng)投資；其次是維護(hù)、運(yùn)行費(fèi)用低，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中只需承擔(dān)少量的終端維護(hù)運(yùn)營費(fèi)用。網(wǎng)絡(luò)組建靈活、方便。由于網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)十分的完善，通信系統(tǒng)的組建只需要考慮中心站和外圍布點(diǎn)的問題。在外圍布點(diǎn)時(shí)可以充分利用無線網(wǎng)絡(luò)帶來的地點(diǎn)選擇上的自由性和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的較全面的覆蓋范圍。地域范圍和網(wǎng)絡(luò)密度的適應(yīng)性好。目前，移動(dòng)網(wǎng)的基站在城市中的密度大，而在鄉(xiāng)村中則相對(duì)較小，正好滿足在城市通信終端數(shù)量大、密度高而在鄉(xiāng)村數(shù)量少、密度小的要求。支持透明數(shù)據(jù)傳輸。直接提供RS232、RS485接口，為用戶設(shè)備提供透明的傳輸通道。終端永遠(yuǎn)在線。終端與數(shù)據(jù)中心的通信鏈路一旦建立后即可長(zhǎng)時(shí)間保持，可以隨時(shí)完成用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。按流量計(jì)費(fèi)。終端按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量來收取費(fèi)用，沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)就不收取任何費(fèi)用。傳輸速率高。中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)目前可提供20～40kbps的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸；中國聯(lián)通CDMA1X網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率可以高達(dá)153.6kbps。

二．應(yīng)用范圍適用于各種地域范圍廣、分散度高、位置不確定、又要求建設(shè)和使用成本都十分低廉的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)。具體說，主要包括以下方面的應(yīng)用場(chǎng)合：工業(yè)遙控、遙測(cè)、遙信行業(yè)無人值守站機(jī)房監(jiān)控和遠(yuǎn)端維護(hù)（如移動(dòng)基站、微波、光纖中繼站等）配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸高壓供電設(shè)備監(jiān)測(cè)輸電網(wǎng)電能量數(shù)據(jù)采集自來水管道、閘門、泵站和水廠監(jiān)控煤氣管道、閘門和加壓站監(jiān)控供熱系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)水文監(jiān)測(cè)其它無人值守（如倉庫、辦公室等）監(jiān)控金融、零售行業(yè)車載移動(dòng)銀行POS機(jī)數(shù)據(jù)傳輸ATM/CDM機(jī)數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)售貨機(jī)涮卡和商品信息報(bào)告銀行儲(chǔ)蓄機(jī)機(jī)房監(jiān)控移動(dòng)證券交易和信息查詢公安、交通行業(yè)公安移動(dòng)性數(shù)據(jù)（身份證、犯罪檔案等）查詢交警移動(dòng)性數(shù)據(jù)（車輛、司機(jī)檔案等）查詢司機(jī)路情、路況查詢車輛違章監(jiān)測(cè)交通流量監(jiān)控交通信息指示牌信息發(fā)布三．系統(tǒng)構(gòu)成與組網(wǎng)方案基于GPRS/CDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集/處理系統(tǒng)、終端管理系統(tǒng)、前置機(jī)和數(shù)據(jù)終端（WTE）等幾部分組成。組網(wǎng)方式如圖1所示：圖1圖1基于GPRS/CDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集中心所在的中心局域網(wǎng)通過Internet接入到GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備所采集的信息通過GPRS/CDMA終端設(shè)備（WTE）以無線方式傳送至位于數(shù)據(jù)采集中心的前置機(jī)，前置機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的處理和協(xié)議格式轉(zhuǎn)換后，把數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)采集/處理系統(tǒng)；同樣，數(shù)據(jù)采集/處理系統(tǒng)的響應(yīng)或指令也可以通過前置機(jī)和終端設(shè)備發(fā)送給遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備。在數(shù)據(jù)采集中心還設(shè)置了一個(gè)終端管理系統(tǒng)，它可以對(duì)系統(tǒng)中所存在的各個(gè)無線終端設(shè)備進(jìn)行管理。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和客戶要求的不同，我們將采取不同的組網(wǎng)方案，以使得客戶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有最優(yōu)異的性能。

四、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1．功能描述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要用于即時(shí)或定期循環(huán)收集網(wǎng)絡(luò)中無線終端設(shè)備所傳送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以便用戶使用。從數(shù)據(jù)通信的觀點(diǎn)來看，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相當(dāng)于串行通信接口到網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)換的終端服務(wù)器，為用戶通過網(wǎng)絡(luò)收集數(shù)據(jù)提供透明通道。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置有多種接口，可連接各種類型的中繼線路（包括無線、有線和寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等），實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)通信網(wǎng)之間大容量通信，保證大量的數(shù)據(jù)集中時(shí)不會(huì)在數(shù)據(jù)集中主站產(chǎn)生瓶頸。2．硬件構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用PIII及以上計(jì)算機(jī)，它可以單獨(dú)存在，也可以和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器宿主于一臺(tái)物理的服務(wù)器。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中繼接口采用無線數(shù)據(jù)終端、有線調(diào)制解調(diào)器和寬帶網(wǎng)絡(luò)適配器等中繼設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。軟件構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件主要包括通道調(diào)度和切換控制、接口協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密/解密和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存等幾個(gè)部分。其中，通道調(diào)度和切換控制部分完成控制通道在網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間，中繼線與中繼線之間切換，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)通道之間的互為備份，同時(shí)也完成來自各個(gè)移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)流量的控制，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；接口協(xié)議轉(zhuǎn)換部分完成各種中繼接口協(xié)議轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)加密/解密部分根據(jù)加密/解密算法還原數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存部分將處理過的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。

五、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由于基于公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的無線專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)是建立在公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的可管理性是比較差的，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和排除故障的手段和能力都不足。為此，需要一個(gè)功能強(qiáng)大的網(wǎng)管系統(tǒng)，通過對(duì)各個(gè)無線終端、網(wǎng)絡(luò)終端和網(wǎng)絡(luò)通道不斷的監(jiān)測(cè)來及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障，并準(zhǔn)確地定位故障。同時(shí)網(wǎng)管系統(tǒng)還可管理網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信流量，為網(wǎng)絡(luò)管理費(fèi)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；诠靡苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)的無線專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的網(wǎng)管系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理所有的無線數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信通道、數(shù)據(jù)通信端口，提供對(duì)上述設(shè)備的監(jiān)測(cè)和配置功能，記錄通道的占用數(shù)據(jù)，管理通信系統(tǒng)的通道占用計(jì)費(fèi)等。網(wǎng)管系統(tǒng)的主要包括管理功能和用戶界面兩個(gè)部分。基于GPRS/CDMA的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管系統(tǒng)的管理功能分成以下幾個(gè)方面：1．無線終端設(shè)備管理對(duì)無線終端設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)終端的接入，對(duì)終端進(jìn)行認(rèn)證管理，給出終端的具體工作情況，以及終端參數(shù)的配置等。2．網(wǎng)絡(luò)性能管理對(duì)指定的終端或者具體端口的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視，同時(shí)對(duì)信號(hào)質(zhì)量、數(shù)據(jù)速率、傳輸遲延、響應(yīng)時(shí)間、服務(wù)質(zhì)量等方面的性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的實(shí)時(shí)監(jiān)視。3．系統(tǒng)故障管理系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)無線終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的故障，經(jīng)過濾和分析后確定網(wǎng)絡(luò)故障的根源和性質(zhì)，并向網(wǎng)絡(luò)管理員發(fā)出告警信息，同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)管理員提供排除故障的一些幫助，如有可能，可自動(dòng)對(duì)故障進(jìn)行排除。4．計(jì)費(fèi)管理鑒于基于公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的無線專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)中的數(shù)據(jù)終端進(jìn)行通信時(shí)均需要向公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商支付一定的費(fèi)用，因此網(wǎng)管系統(tǒng)也需要具備一定的計(jì)費(fèi)管理功能以保證數(shù)據(jù)終端的正常運(yùn)行。

六．無線數(shù)據(jù)終端設(shè)備（WTE）基于GPRS/CDMA的數(shù)據(jù)終端設(shè)備為機(jī)卡分離的即插即用型終端，內(nèi)置TCP/IP/UDP協(xié)議棧，數(shù)據(jù)傳輸速率最高達(dá)115.2Kbps。支持永遠(yuǎn)在線，可通過AT命令進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，采用簡(jiǎn)單而有效的加密/解密方法，提供一定級(jí)別的安全性。支持話音業(yè)務(wù)、電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，提供音頻接口，方便維護(hù)操作；支持雙音多頻（DTMF），支持全速率、增強(qiáng)型全速率和半速率；支持定點(diǎn)發(fā)送方式和小區(qū)廣播方式的短消息業(yè)務(wù)；可以快速建立高速的Internet連接，可根據(jù)用戶要求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，完成透明數(shù)據(jù)傳輸，支持專用協(xié)議的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)與用戶專用數(shù)據(jù)源的對(duì)接。WTE的主要由GPRS/CDMA無線通信模塊、數(shù)據(jù)處理和通信控制電路、接口控制電路和電源等部分組成。無線通信模塊采用SIMCOM或AnyData公司的GPRS/CDMA模塊，具有無線空中接口和串行通信接口，能完成射頻（RF）信號(hào)和基帶信號(hào)的處理；終端控制器采用ATMEL公司的工業(yè)級(jí)ARM處理器，并在此平臺(tái)上移植了嵌入式操作系統(tǒng)和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件，運(yùn)行穩(wěn)定可靠、能實(shí)時(shí)高效地處理多個(gè)系統(tǒng)任務(wù)。接口控制電路能支持RS232、RS485、以太網(wǎng)、SIM卡等多種設(shè)備接口，終端通信時(shí)的最大功耗為2A，空閑時(shí)僅為20mA。WTE的接口示意圖A：電源開關(guān)B：電源插孔：＋5V/3A開關(guān)電源適配器C：RS485接口：左邊為＋，右邊為－D：RS232接口：標(biāo)準(zhǔn)DB9插針E：終端編程口：系統(tǒng)更新程序使用F：外置天線接口：外接SMA標(biāo)準(zhǔn)天線

WTE的狀態(tài)指示燈PWR（電源）：電源指示燈，用來指示電源是否供電正常。INI（初始）：設(shè)備初始化指示燈，點(diǎn)亮表示終端設(shè)備初始化完成。NET（網(wǎng)絡(luò)）：網(wǎng)絡(luò)狀況指示燈，點(diǎn)亮表明終端已經(jīng)鏈接上GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)。LNK（鏈接）：鏈接指示燈，點(diǎn)亮表明終端已經(jīng)和中心站建立鏈接。STA（狀態(tài)）：終端狀態(tài)指示燈，快閃（64msOn/1sOff），表明正在尋找網(wǎng)絡(luò)，慢閃（64msOn/3sOff）表明已經(jīng)完成網(wǎng)絡(luò)位置注冊(cè)。RDY（準(zhǔn)備）：終端就緒指示燈，上電后點(diǎn)亮表明終端已經(jīng)成功讀取內(nèi)部配置信息，開始撥號(hào)鏈接，當(dāng)撥號(hào)鏈接成功LNK指示燈亮了以后，終端開始注冊(cè)中心站，注冊(cè)成功后RDY指示燈熄滅，表明終端已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸了；有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，RDY指示燈也會(huì)點(diǎn)亮，表明終端正在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)RDY快閃（500msOn/500msOff）時(shí)表明終端處在等待鏈接狀態(tài)。WTE的正常工作狀態(tài)及參數(shù)配置過程終端上電后，紅色PWR（電源）指示燈點(diǎn)亮，接著黃色RDY（準(zhǔn)備）指示燈點(diǎn)亮后表明終端已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，幾秒鐘后，STA（狀態(tài)）指示燈由快閃變?yōu)槁W，表明WTE已經(jīng)完成網(wǎng)絡(luò)位置注冊(cè)，接著INI（初始）指示燈點(diǎn)亮表明終端完成初始化工作，開始連接GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)，大約十秒鐘之后NET（網(wǎng)絡(luò)）指示燈點(diǎn)亮表明終端已經(jīng)和GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)連接成功，幾秒鐘后LNK（鏈接）指示燈點(diǎn)亮表明終端已經(jīng)和系統(tǒng)的中心站建立了鏈接，當(dāng)RDY（準(zhǔn)備）指示燈熄滅后就表明終端已經(jīng)通過了中心站的認(rèn)證，可以進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)傳輸了。在用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中RDY（準(zhǔn)備）指示燈會(huì)間歇地點(diǎn)亮表明WTE內(nèi)部正在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)需要改變終端的配置參數(shù)時(shí)，將RS232交叉線一端連計(jì)算機(jī)的串口，另一端連接到WTE的RS232端口，把WTE右側(cè)的撥動(dòng)開關(guān)撥到CONF（配置）側(cè)，然后將WTE上電，通過WTE的專用配置軟件就可以把需要配置的相關(guān)參數(shù)輸入到WTE里。配置成功后，配置軟件會(huì)返回成功提示信息，同時(shí)WTE的RDY（準(zhǔn)備）指示燈會(huì)點(diǎn)亮，這時(shí)再將撥動(dòng)開關(guān)撥回到NORM（正常）端，WTE即可以新配置的參數(shù)工作。WTE使用中的一些典型故障及處理1、WTE上電后PWR（電源）指示燈正常點(diǎn)亮，但RDY（準(zhǔn)備）指示燈不亮。則檢查配置開關(guān)的狀態(tài)，NORM代表正常工作狀態(tài)，CONF代表參數(shù)配置狀態(tài)，正常情況下應(yīng)置為NORM狀態(tài)。如果置為NORM狀態(tài)后上電RDY（準(zhǔn)備）指示燈仍然不亮，則對(duì)WTE重新進(jìn)行參數(shù)配置，配置的步驟參考前文所述。2、STA（狀態(tài)）指示燈持續(xù)快閃。則檢查WTE的天線是否連接正常，當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋狀況是否良好。3、NET（網(wǎng)絡(luò)）指示燈始終不亮。則檢查SIM的GPRS/CDMA業(yè)務(wù)是否開通并有效4、NET（網(wǎng)絡(luò)）指示燈正常點(diǎn)亮但LNK（鏈接）指示燈始終不亮。則檢查前置機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)是否正常工作。5、NET（網(wǎng)絡(luò)）指示燈亮后，黃色的RDY（準(zhǔn)備）指示燈不熄滅。這是WTE未能通過中心站的登