一、       需求分析
 

      目前多数气象局分为地、州、市级气象局和数个气象站(含地、州、市局、地方气象站) ，原有的网络省、地、县主要通过X.25和PSTN组网，省中心带宽为64Kbps，地县带宽为9.6Kbps。网络主要用于传输气象实时信息和办公信息(内部web、notes等) 同时国家局与全国的各级台站组建了卫星广播网，用于卫星数字广播。
       原有气象信息系统地面网络建设较早，设备性能低、线路速度低、时延长，已很难满足自动站、沙尘暴、雷达等资料传输的要求，很难满足进行数据综合传输的需求；卫星网覆盖面小、速度低，且小站之间无法直接通信，限制了网络功能。因此，构建一个更完善、更快捷、更H安全H的气象广域网络平台迫在眉睫。全省广域网不仅要在速度、容量上完全满足需求；而且需要将原本松散的网络从规格、管理软件、安全防护等方面进行整合和统一。并且还需要具有可扩展性，未来可以方便地进行升级。而以上的这些不足都可以通过GPRS无线网络来实现。

二、       GPRS网络简介
     GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、覆盖范围广泛、数据传输速度更快。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，GPRS网络具有租用费用低、移动办公，不受地域制约等优点。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。
      GPRS通信方式更适合于气象信息采集业务，目前气象中心与各采集点采用X.25和PSTN进行交互传输，月租费太高，用电话线传送数据按时间计费，带来诸多不便，费用也不便宜。

三、       GPRS网络优点
1、覆盖范围。构建气象信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于气象信息采集点数量众多，分布在全省范围内，部分气象信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。另外，还必须考虑今后系统扩充的可能，必须具有良好的可扩展性。由于目前GPRS已覆盖省内绝大部分地区，能够满足气象信息采集传输系统对覆盖范围的要求。
2、数据传输速率高。每个气象信息采集点每次数据传输量在10Kbps之内，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率(≥10Kbps)的需求。
3、系统的传输容量大。气象中心站要和每一个气象信息采集点实现实时连接。由于气象信息采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
4、通信费用低。采用传统的有线方式建立气象信息采集传输系统，必须租用专线或电话线进行连接。由于气象信息采集点必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很小(在几K至10K之间)，线路资源利用率很低，平均每一个气象信息采集点每月的线路费用为800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按数据流量计费的方式，资源利用率高，月通信费用将在200元之内。
5、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

四、       解决方案与特点
      鉴于气象各部门的特殊安全性可靠性要求，气象信息系统在总体建设上采用业务与网络分层构建、逐层保护的指导原则，利用宽带IP（DDN专线）＋GPRS无线网络技术，保证网络的互联互通性，提供具有一定QOS的带宽保证，所采用的设备以及网络构架都具有良好可扩展性，可以根据后续发展的需求，在不改变现有组网方案的情况下，通过增加GPRS DTU设备，实现远程无线数据传输功能。
      GPRS气象信息采集系统的网络设计采用星型结构，在省局中心、地、州、市级气象局和气象站各设立核心节点。其中，省局中心作为整网核心，关系到全省气象数据的正常传输，因此在省局中心设立两台核心服务器，一主一备。主要是考虑到骨干网络是承载气象重要数据和承担其他H政府H重要部门的交换等功能，气象的基础数据是其他许多政府部门决策和执法的基础，因此需要网络设备可靠、稳定，另外，考虑到网络还可用来承载气象OA系统的需求，所以中心设备能很好的保障网络在未来几年的先进性和可扩展性。例如，未来到各地市的带宽扩展到2个2M或者更多，此时只需要通过专线升级方式即可。
      地市级主用通过SDH 2M接入省气象中心的通信网络系统，同时，充分考虑到网络设计的安全性和可靠性。在本次设计中，市局节点到各采集点除选用APN专线作为主用外，还选用了ADSL/ISDN网作为备份链路。
      各采集点采用GPRS DTU设备接入，将采集到的各种气象数据通过GPRS网络及时的送到地市级气象中心，实现快速、稳定、可靠的网络构建。
      该方案的建设既能实现全市气象系统的信息化办公，也实现了安全互联互通、指挥调度、信息共享，端到端的高可靠性设计是本方案建设的特色，具体表现在以下两个方面:
1、设备级的可靠性：在设计中，通过选择具备高可靠性设计的网络设备，减少设备故障率，提高网络可靠性。设备本身的可靠性是决定整个网络系统可靠性的主要因素。特别是采集点的GPRS设备，更是整个系统业务正常运行的重要保障。本次选取厦门四信通信科技有限公司系列的GPRS DTU设备具有高可靠性，通过了国家标准的EMC抗干扰测试，在设备级充分保障了网络可靠性。
2、互连线路的备份设计：每个节点与其他节点之间通过多条线路连接，避免单路故障，提高网络路径冗余。本次地市局除选用APN专线作为主用网络，为了提高链路的可靠性，还可选用了ADSL/ISDN网作为备份链路。

五、       系统构建拓扑（略）
  
六、       F2103产品特性
F2103 GPRS DTU（下文简称DTU）
      F2103 GPRS DTU采用高性能嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台，内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈。为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。公司产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。
(一)            无线参数
1、支持EGSM900/GSM1800无线网络
2、GPRS multi-slot class 10
3、编码方案：CS1~CS4
4、符合SMG31bis技术规范
5、Compliant to GSM phase 2/2+
6、支持数据和短信功能
 
(二)            硬件系统
7、高性能RISC 嵌入式处理器，主频100M，512K FLASH。
8、接口：
同时支持RS232/RS485串口。串口速率110~230400bits/s。
       指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。
       天线接口：标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。
       SIM卡接口：3V/1.8V标准的推杆式用户卡接口。
       电源接口：标准的3芯火车头电源插座。
9、供电：
外接电源：DC 12V 500mA
宽电压供电：DC 5-35V
通信电流：<250mA (12V)
10、            无线模块
采用高性能工业级GPRS无线模块
11、            尺寸
    外形尺寸：91x58.5x22 mm（不包括天线及固定件）
12、            其他参数:
工作环境温度-25~+65ºC
储存温度-40~+85ºC
相对湿度 95%(无凝结)
 
(三)            软件功能
1.    智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。
2.    支持RSA，RC4加密算法
3.    支持虚拟数据专用网（APN）
4.    透明数据传输与协议转换，支持多种工作模式
5.    支持数据中心动态域名和IP地址访问
6.    支持双数据中心备份
7.    支持多数据中心
8.    支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。
9.    支持短消息备份及告警。
10.多重软硬件看门狗<