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基于GPRS/CDMA通信的山洪灾害预警系统解决方案

时间:02-19 来源:Cww.net.cn 程良 点击:
需求现状

山洪灾害是山丘区在一定强度或持续的降雨下,因特殊的地形地质条件而发生的自然灾害,它具有突发、破坏性大、防治困难的鲜明特点,山洪及其诱发的泥石流和滑坡,往往对局部地区造成毁灭性灾害,对国民经济和人民生命财产造成重大损失。近年来,我国山洪灾害问题日益突出,每年都造成大量人员伤亡,严重影响社会经济发展。在党中央和国务院的重视下,水利部会同国土资源部、中国气象局、建设部、国家环保总局,在2003-2005年开展全国山洪灾害防治规划设计工作,并于2005年起,在全国进行了山洪灾害的防治建设试点工作。山洪灾害的防御策略是"以防为主,防重于抢",防御防治的方法是既要采取工程措施,提高工程防洪标准,也要采取非工程措施,建立综合防洪减灾体系,提高防灾抗风险能力。

建立山洪灾害预警系统,是国家防治山洪灾害的一项重要的非工程性措施。山洪灾害预警系统体现监测、通信及预警一体化,由监测子系统、通信网络子系统、决策支持子系统、预警子系统组成。

系统通过利用和重建气象站网、水文站网、地质灾害站网,对汛情和灾害情况利用时下先进的CDMA/GPRS等通信技术进行实时监测,并对信息进行加工处理,利用监控软件自动进行预测、预警,通过各种有关的预警通知和警报设施,提前通知有关成员单位、防汛责任人,通知危险区居户,做好山洪抢险组织、转移撤离准备,最大地减少人员和财产损失,提高对山洪灾害快速、全面、准确的预报、预警以及指挥调度的技术手段。

CDMA和GPRS网络剖析

目前,基于GPRS/CDMA无线数据传输业务广泛在移动办公、工业控制、远程遥测等多方面应用,网络运营商中国移动GPRS和联通CDMA各有其特点。

GPRS(GeneralPacketRadioService,通用无线分组业务)作为第二代移动通信技术GSM向第三代移动通信(3G)的过渡技术,是由英国BT Cellnet公司早在1993年提出的,是GSM Phase2+ (1997年)规范实现的内容之一,是一种基于GSM的移动分组数据业务,面向用户提供移动分组的IP或者X.25连接。

GPRS是在现有的GSM网络基础上叠加的一个新的网络,同时在网络设备上增加一些硬件设备,并对原软件升级,形成了一个新的网络逻辑实体。GPRS能给用户提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗地讲,GPRS是一项无线高速数据传输技术,它以分组交换技术为基础,用户通过GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务,包括收发E-mail、进行Internet浏览、即时聊天等。

GPRS系统使用现有的GSM无线网络。GPRS和GSM共用相同的基站和频谱资源,只是在现有的GSM网络基础上增加了一些硬件设备和软件升级。因此,实现GSM升级至GPRS非常容易,且中国移动借助原GSM网络,所以GPRS覆盖非常广。目前中国移动GPRS网络已覆盖全国所有省、直辖市、自治区,网络遍及240多个城市。

CDMA是码分多址的英文缩写(CodeDivisionMultipleAccess),它是在数字技术上的分支-扩频通信技术上发展起来的一种新的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现数据传输。

CDMA技术的标准化经历了几个阶段。IS95是CDMAONE系列标准中最先发布的标准,真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS95A,这一标准支持8K编码话音服务。在ITU向各国征求第三代移动通信无线候选技术时,IS95由于刚取得商用成功,美国TR45标准委员会没有将很多精力放在第三代标准的研究上,而是正在努力完成IS95B的标准。

在ITU的要求下,在当年提出了CDMA2000的第三代标准,即CDMA20001X和3X(1X代表其载波一倍于IS95A的带宽,3X代表其载波三倍于IS95A的带宽),3X又分为下行直接扩谱和三载波两种方式,后来直接扩谱CDMA2000部分与WCDMA进行了融合,所以实际上目前的CDMA2000就只包括CDMA20001X和三载波方式3X。

CDMA 1X是指CDMA 2000的第一阶段(速率高于IS95,低于2Mbit/s),可支持308kbit/s的数据传输、网络部份引入分组交换,支持移动IP业务。是在现有CDMA IS95系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为CDMA用户提供分组IP形式的数据业务。

CDMA基于扩频技术,占用的是全新的800M频段(GSM占用的是900M频段),所以不能在原GSM设备上直接升级。目前,中国联通通过二期工程建设,对CDMA网络进行了网络优化和提升,网络从I

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