GSM短信遙控模塊在配電監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

應(yīng)用摘要：
隨著GPRS和GSM短信遙控模塊的發(fā)展，使得配電網(wǎng)的通訊問(wèn)題有了新的契機(jī)，本文提出利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，并介紹GSM短信遙控模塊的通信技術(shù)以及基于GSM短信遙控模塊技術(shù)的智能配電通訊設(shè)備和它們?cè)诠收隙ㄎ?、配變監(jiān)測(cè)及抄表系統(tǒng)上的應(yīng)用。
GSM短信遙控模塊技術(shù)在配電監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
　　1　問(wèn)題的提出
　　隨著城市電網(wǎng)的快速發(fā)展，自然而然的面臨兩個(gè)方面的問(wèn)題，其一：配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平，涉及到故障的檢測(cè)、故障的隔離、轉(zhuǎn)移供電等。其二：用電的管理水平，涉及到用電量的計(jì)費(fèi)等。這兩個(gè)方面都涉及到通訊問(wèn)題，通信經(jīng)常成為這類(lèi)系統(tǒng)的瓶頸，總是存在著可靠性與經(jīng)濟(jì)性?xún)烧卟豢烧{(diào)和的矛盾。隨著GSM和GSM短信遙控模塊的發(fā)展，使得配電網(wǎng)的通訊問(wèn)題有了新的契機(jī)，本文提出利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，并介紹GSM短信遙控模塊的通信技術(shù)以及基于GSM短信遙控模塊技術(shù)的智能配電通訊設(shè)備和它們?cè)诠收隙ㄎ?、配變監(jiān)測(cè)及抄表系統(tǒng)上的應(yīng)用。
　　 2　GSM短信遙控模塊技術(shù)簡(jiǎn)介
　　 2.1　GSM短信遙控模塊的定義
　　 GSM短信遙控模塊的含義為通用分組無(wú)線服務(wù)，它是利用"包交換"
　?。≒acket－Switched）的概念所發(fā)展出的一套無(wú)線傳輸方式。所謂的包交換就是將Date封裝成許多獨(dú)立的封包，再將這些封包一個(gè)一個(gè)傳送出去，形式上有點(diǎn)類(lèi)似寄包裹，采用包交換的好處是只有在有資料需要傳送時(shí)才會(huì)占用頻寬，而且可以以傳輸?shù)馁Y料量計(jì)價(jià)，這對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是比較合理的計(jì)費(fèi)方式，因?yàn)橄驣nternet這類(lèi)的數(shù)據(jù)傳輸大多數(shù)的時(shí)間頻寬是閑置的。此外，在GSM phase 2+的標(biāo)準(zhǔn)里，GSM短信遙控模塊可以提供4種不同的編碼方式，這些編
　　碼方式也分別提供不同的錯(cuò)誤保護(hù)（Error Protection）能力。 GSM短信遙控模塊是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它在移動(dòng)用戶(hù)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶(hù)提供高速無(wú)線IP和X.25分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。GSM短信遙控模塊采用分組交換技術(shù)
，它可以讓多個(gè)用戶(hù)共享某些固定的信道資源。如果把空中接口上的TDMA幀中的8個(gè)時(shí)隙都用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)164kbps。GSM空中接口的信道資源既可以被話音占用，也可以被GSM短信遙控模塊數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用。當(dāng)然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義為GSM短信遙控模塊專(zhuān)用信道。
　　 2.2　GSM短信遙控模塊優(yōu)勢(shì)
　　相對(duì)原來(lái)GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GSM短信遙控模塊是分組交換技術(shù)。由于使用了"分組"的技術(shù)，用戶(hù)上網(wǎng)可以免受斷線的痛苦(情形大概就跟使用了下載軟件Net Ants差不多)。此外，使用GSM短信遙控模塊上網(wǎng)的方法與WAP并不同，用WAP上網(wǎng)就如在家中上網(wǎng)，先"撥號(hào)連接"，而上網(wǎng)后便不能同時(shí)使用該電話線，但GSM短信遙控模塊就較為優(yōu)越，下載資料和通話是可以同時(shí)進(jìn)行的。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，聲音的傳送(即通話)繼續(xù)使用GSM，而數(shù)據(jù)的傳送便可使用GPRS，這樣的話，就把移動(dòng)電話的應(yīng)用提升到一個(gè)更高的層次。而且發(fā)展GSM短信遙控模塊技術(shù)也十分"經(jīng)濟(jì)"，因?yàn)橹豁氀赜矛F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)發(fā)展即可。GSM短信遙控模塊的用途十分廣泛，包括通過(guò)手機(jī)發(fā)送及接收電子郵件，在互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽等。
　　而GSM短信遙控模塊的最大優(yōu)勢(shì)在于：它的數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6k字節(jié)，GSM短信遙控模塊手機(jī)在今年年初推出時(shí)已達(dá)到56kbps的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了115kbps(此速度是常用
56kmodem理想速率的兩倍)。除了速度上的優(yōu)勢(shì)，GSM短信遙控模塊還有"永遠(yuǎn)在線"的特點(diǎn)，即用戶(hù)隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。
　　 2.3　GSM短信遙控模塊網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)
　　 GSM短信遙控模塊網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需要增加一些節(jié)點(diǎn)，如GGSN（Gateway GSM短信遙控模塊 Supporting Node，GSM短信遙控模塊網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）和SGSN（Serving GSN，GSM短信遙控模塊服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)）。GSN是GSM短信遙控模塊網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。GSN具有移動(dòng)路由管理功能，它可以連接各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并可以連到GSM短信遙控模塊寄存器。GSN可以完成移動(dòng)終端和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN可以是一種類(lèi)似于路由器的獨(dú)立設(shè)備，也可以與GSM中的MSC集成在一起。
　　 2.4　GSM短信遙控模塊的工作原理
　　 GSM短信遙控模塊工作時(shí)，是通過(guò)路由管理來(lái)進(jìn)行尋址和建立數(shù)據(jù)連接的，而GSM短信遙控模塊的路由管理表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的路由建立；移動(dòng)終端接收數(shù)據(jù)的路由建立；以及移動(dòng)終端處于漫游時(shí)數(shù)據(jù)路由的建立。第一種情況，當(dāng)移動(dòng)終端產(chǎn)生了一個(gè)PDU（分組數(shù)據(jù)單元），這個(gè)PDU經(jīng)過(guò)SNDC層處理，稱(chēng)為SNDC數(shù)據(jù)單元。然后經(jīng)
　　過(guò)LLC層處理為L(zhǎng)LC層通過(guò)空中接口送到GSM網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)終端所處的SGSN。第二種情況，一個(gè)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶(hù)傳送數(shù)據(jù)到移動(dòng)終端時(shí)，首先通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議建立數(shù)據(jù)網(wǎng)和GGSN之間的路由。數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶(hù)發(fā)出的數(shù)據(jù)單元（如PSPDN中的PDU），通過(guò)建立好的路由把數(shù)據(jù)單元PDU送給GGSN。而GGSN再把PDU送給移動(dòng)終端所在的SGSN上，SGSN把PDU封裝成SNDC數(shù)據(jù)單元，再經(jīng)過(guò)LLC層處理為L(zhǎng)LC幀單元，最終通過(guò)空中接口送給移動(dòng)終端。第三種情
　　況是一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶(hù)傳送數(shù)據(jù)給一個(gè)正在漫游的移動(dòng)用戶(hù)。這種情況下的數(shù)據(jù)傳送必須要經(jīng)過(guò)歸屬地的GGSN，然后送到移動(dòng)用戶(hù)A。
　　 2.5　GSM短信遙控模塊應(yīng)用
　　 GSM短信遙控模塊是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在有GSM短信遙控模塊承載業(yè)務(wù)支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上，GSM短信遙控模塊可以提供一系列交互式業(yè)務(wù)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)－該業(yè)務(wù)是為兩個(gè)用戶(hù)或者多個(gè)用戶(hù)之間發(fā)送多分組的業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)要求有建立連接、數(shù)據(jù)傳送以及連接釋放等工作程序。