GSM短信遙控模塊在配電監控系統中的應用

應用摘要：
隨著GPRS和GSM短信遙控模塊的發展，使得配電網的通訊問題有了新的契機，本文提出利用移動互聯網來進行實時數據傳輸，并介紹GSM短信遙控模塊的通信技術以及基于GSM短信遙控模塊技術的智能配電通訊設備和它們在故障定位、配變監測及抄表系統上的應用。
GSM短信遙控模塊技術在配電監控系統中的應用
　　1　問題的提出
　　隨著城市電網的快速發展，自然而然的面臨兩個方面的問題，其一：配電網的自動化水平，涉及到故障的檢測、故障的隔離、轉移供電等。其二：用電的管理水平，涉及到用電量的計費等。這兩個方面都涉及到通訊問題，通信經常成為這類系統的瓶頸，總是存在著可靠性與經濟性兩者不可調和的矛盾。隨著GSM和GSM短信遙控模塊的發展，使得配電網的通訊問題有了新的契機，本文提出利用移動互聯網來進行實時數據傳輸，并介紹GSM短信遙控模塊的通信技術以及基于GSM短信遙控模塊技術的智能配電通訊設備和它們在故障定位、配變監測及抄表系統上的應用。
　　 2　GSM短信遙控模塊技術簡介
　　 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線服務，它是利用"包交換"
　　（Packet－Switched）的概念所發展出的一套無線傳輸方式。所謂的包交換就是將Date封裝成許多獨立的封包，再將這些封包一個一個傳送出去，形式上有點類似寄包裹，采用包交換的好處是只有在有資料需要傳送時才會占用頻寬，而且可以以傳輸的資料量計價，這對用戶來說是比較合理的計費方式，因為象Internet這類的數據傳輸大多數的時間頻寬是閑置的。此外，在GSM phase 2+的標準里，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誤保護（Error Protection）能力。 GSM短信遙控模塊是一種新的GSM數據業務，它在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP和X.25分組數據接入服務。GSM短信遙控模塊采用分組交換技術
，它可以讓多個用戶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個時隙都用來傳送數據，那么數據速率最高可達164kbps。GSM空中接口的信道資源既可以被話音占用，也可以被GSM短信遙控模塊數據業務占用。當然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義為GSM短信遙控模塊專用信道。
　　 2.2　GSM短信遙控模塊優勢
　　相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式，GSM短信遙控模塊是分組交換技術。由于使用了"分組"的技術，用戶上網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短信遙控模塊上網的方法與WAP并不同，用WAP上網就如在家中上網，先"撥號連接"，而上網后便不能同時使用該電話線，但GSM短信遙控模塊就較為優越，下載資料和通話是可以同時進行的。從技術上來說，聲音的傳送(即通話)繼續使用GSM，而數據的傳送便可使用GPRS，這樣的話，就把移動電話的應用提升到一個更高的層次。而且發展GSM短信遙控模塊技術也十分"經濟"，因為只須沿用現有的GSM網絡來發展即可。GSM短信遙控模塊的用途十分廣泛，包括通過手機發送及接收電子郵件，在互聯網上瀏覽等。
　　而GSM短信遙控模塊的最大優勢在于：它的數據傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度為每秒9.6k字節，GSM短信遙控模塊手機在今年年初推出時已達到56kbps的傳輸速度，到現在更是達到了115kbps(此速度是常用
56kmodem理想速率的兩倍)。除了速度上的優勢，GSM短信遙控模塊還有"永遠在線"的特點，即用戶隨時與網絡保持聯系。
　　 2.3　GSM短信遙控模塊網絡的實現
　　 GSM短信遙控模塊網絡是基于現有的GSM網絡來實現的。在現有的GSM網絡中需要增加一些節點，如GGSN（Gateway GSM短信遙控模塊 Supporting Node，GSM短信遙控模塊網關支持節點）和SGSN（Serving GSN，GSM短信遙控模塊服務支持節點）。GSN是GSM短信遙控模塊網絡中最重要的網絡節點。GSN具有移動路由管理功能，它可以連接各種類型的數據網絡，并可以連到GSM短信遙控模塊寄存器。GSN可以完成移動終端和各種數據網絡之間的數據傳送和格式轉換。GSN可以是一種類似于路由器的獨立設備，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，是通過路由管理來進行尋址和建立數據連接的，而GSM短信遙控模塊的路由管理表現在以下3個方面：移動終端發送數據的路由建立；移動終端接收數據的路由建立；以及移動終端處于漫游時數據路由的建立。第一種情況，當移動終端產生了一個PDU（分組數據單元），這個PDU經過SNDC層處理，稱為SNDC數據單元。然后經
　　過LLC層處理為LLC層通過空中接口送到GSM網絡中移動終端所處的SGSN。第二種情況，一個公用數據網用戶傳送數據到移動終端時，首先通過數據網的標準協議建立數據網和GGSN之間的路由。數據網用戶發出的數據單元（如PSPDN中的PDU），通過建立好的路由把數據單元PDU送給GGSN。而GGSN再把PDU送給移動終端所在的SGSN上，SGSN把PDU封裝成SNDC數據單元，再經過LLC層處理為LLC幀單元，最終通過空中接口送給移動終端。第三種情
　　況是一個數據網用戶傳送數據給一個正在漫游的移動用戶。這種情況下的數據傳送必須要經過歸屬地的GGSN，然后送到移動用戶A。
　　 2.5　GSM短信遙控模塊應用
　　 GSM短信遙控模塊是在現有GSM網絡上開通的一種新型的分組數據傳輸業務，在有GSM短信遙控模塊承載業務支持的標準化網絡協議的基礎上，GSM短信遙控模塊可以提供一系列交互式業務：點對點面向連接的數據業務－該業務是為兩個用戶或者多個用戶之間發送多分組的業務，該業務要求有建立連接、數據傳送以及連接釋放等工作程序。