无线DDN承载方式、网络结构简介与分析

　　4. 无线DDN的网络结构

　　在无线ＤＤＮ的几种承载方式中，ＧＰＲＳ虽然资费相对较高，但是由于其永远在线、按量计费、快速登录等特点，行业客户一般选用GPRS为主要传输方式，辅以SMS、 CSD或者USSD实现提醒、交互或者备用等功能。下面以ＧＰＲＳ为例对无线ＤＤＮ的网络结构进行描述。

　　如图所示：基于GPRS的无线DDN系统主要包括特种行业终端、移动运营商GPRS网络以及行业数据中心三部分。其中特种行业终端负责采集以及收发数据。移动运营商GPRS网络主要是指GPRS核心网，包括GGSN（Gateway GPRS Support Node ，GPRS网关支持节点）、SGSN（Serving GPRS Support Node，GPRS服务支持节点）、PCU(Packet Control Units,分组控制单元)和CG（Charging Gateway，计费网关）等，一方面负责接收用户发送过来的数据，并进行用户身份的验证，然后将数据通过专线传送给行业数据中心，另一方面接收行业数据中心的指令或者数据，将其发送给行业终端。行业数据中心通过专线与GPRS核心网络中的GGSN相连，负责接收从GPRS网络传输过来的数据，鉴权后，根据自己行业的实际特点，对数据进行处理和存储；或者向行业终端发送各种信息或者指令，通过专线和GPRS网络进行传输。

　　对于行业客户较为关注的完全性问题，GPRS无线接入方式提供了较好的解决方案。

　　（1）无线部分：GPRS是在GSM系统上发展而来的分组交换业务，该业务继承了GSM系统安全的特点，其在空中传递的数据都是经过加密的。因此可以有效防止用户数据在无线部分被非法截获。

　　（2）有线部分：从上图可以看出，由于行业客户的内部网是通过专线方式与GPRS核心网相连的，可以从根本上杜绝恶意入侵者从互联网截获行业客户相关数据的可能。

　　（3）用户身份认证方面：

　　由于GPRS行业类应用的特点，移动运营商会为每个GPRS行业应用提供一个特定的接入代码（APN，Access Point Name），终端用户或设备只有通过此接入代码才能经由GPRS访问到行业的内部网。移动运营商可以通过HLR（归属位置寄存器，Home Location Register）将终端用户/设备的移动电话号码和该接入代码进行绑定，即只有经过行业认可的移动电话号码才可以通过GPRS网络访问行业的内部网，当未经行业认可的移动电话号码试图接入行业内部网络时，该电话号码的数据将在无线部分被截断，从而有效防止了非法用户对行业内部系统进行的试探性攻击。

　　由于行业内部系统本身也可以通过自己管理的Radius服务器对用户身份（包括用户名和密码）进行管理，也即具备用户认证的功能，因此进一步保证了行业客户内部系统的安全。

　　通过以上几种安全机制，基于GPRS的无线DDN应用的安全性可以得到有效的保证。

　　5. 无线DDN的典型应用

　　GPRS承载方式的最大优点是速度快且安全可靠、方案成熟，目前对流量以及安全性要求较高的行业都采取这种接入方式。下面以行业应用中的路灯监控、无线POS为例，对基于GPRS的无线DDN应用作简单介绍。

　　（1）路灯监控系统

　　该系统是将基于GPRS的无线DDN应用和电力线载波通信技术结合起来，为城市路灯监控中心提供随时掌握路灯的工作状态和故障情况，并可随心所欲的打开或关闭路灯的功能。

　　路灯监控系统主要是在线路终端配置了GPRS传输模块，根据实际情况的不同，GPRS模块的安装位置不同。方案一是一个GPRS通信模块通过低压电力线管理连接在统一配电变压器网络内的多个监控器，从而实现一个GPRS通信模块负责多个路灯或照明设备的监控和管理数据的传输；方案二是每个路灯都装有一个监控器和GPRS模块，可以做到监控与管理每一个路灯。通过监控器，系统能自动监测到跳闸、断路、电压异常、供电故障、开关灯控制异常等突发事件，并通过GPRS通信模块及时将告警数据上传到监控中心，以供监控中心值班人员及时了解情况，做出处理。

　　对于路灯管理部门来说，基于无线DDN（GPRS承载方式）的路灯监控系统只需在原有路灯线路上增加GPRS模块（由GPRS模块将路灯的实时信息发送给监控中心，并接受来自监控中心发来的调度指令）；并且在监控中心增加GPRS接口功能同时以专线方式将监控中心与GPRS核心网连接即可。该系统主要特点如下：

　　A、经济性：建设成本少，路灯监控中心与路灯之间是通过GPRS网络进行连接 ，可以大大节省布线的成本，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低，易于规划。

　　B、实时性：由于GPRS具有永远在线的特点，能够实时的将路灯的变化信息传送给监控中心，便于工作人员及时监控路灯的状态并进行调度安排。

　　C、灵活性：由于减少了固定的传输线路，路灯的位置设定比较灵活；另一方面由于GPRS传输模块的安装位置的不同，GPRS模块可以负责单个、几个或者一路路灯的数据传输，统筹安排比较灵活。

　　（2）无线POS机

　　目前在市面上随处可见的POS刷卡机，它们大多都是通过电话线联网进行通信，移动性差，不灵活，限制了业务发展。无线POS机摆脱了电话线的束缚，利用POS机上安装的GPRS模块，实时将采集的数据传送给银行或者相关中心。

　　无线POS机采用基于GPRS的无线DDN技术作为POS机与银行数据库的通信手段，其优点显而易见，如移动性强，平均交易时间短，并能随身携带，投入小等。

　　A、灵活：无需申请电话线或其它线路，避免布线烦恼；配有电池，可以随身携带，可用于外卖、送货上门等服务。零售商们可在那些没有通信线路的场所，例如体育场、交易会、音乐会、临时商业活动场所等。

　　B、快捷：经测试，从磁卡划过POS机到POS机收到确认数据后打印出帐单，整个过程只需4～8秒，远远小于POS机经电话线进行的交易时间。

　　C、安全：非常安全可靠，利用GPRS网传送数据经过了多种安全策略的保护，数据保密性得到有效的保障。

　　D、经济：可按流量、选择套餐或包月等计费方式，通信费用低，并节省有线线路申请、布线等费用。

　　除了路灯监控这类城市公用事业实时监控维护系统以及无线POS等电子商务应用外，无线DDN还广泛应用于移动性数据查询系统、移动车辆监控调度系统、机房监控和远程维护管理系统等领域，应用范围非常广泛。