一、 需求分析
目前多數氣象局分為地、州、市級氣象局和數個氣象站(含地、州、市局、地方氣象站) ，原有的網絡省、地、縣主要通過X.25和PSTN組網，省中心帶寬為64Kbps，地縣帶寬為9.6Kbps。網絡主要用于傳輸氣象實時信息和辦公信息(內部web、notes等) 同時國家局與全國的各級臺站組建了衛星廣播網，用于衛星數字廣播。
原有氣象信息系統地面網絡建設較早，設備性能低、線路速度低、時延長，已很難滿足自動站、沙塵暴、雷達等資料傳輸的要求，很難滿足進行數據綜合傳輸的需求；衛星網覆蓋面小、速度低，且小站之間無法直接通信，限制了網絡功能。因此，構建一個更完善、更快捷、更H安全H的氣象廣域網絡平臺迫在眉睫。全省廣域網不僅要在速度、容量上完全滿足需求；而且需要將原本松散的網絡從規格、管理軟件、安全防護等方面進行整合和統一。并且還需要具有可擴展性，未來可以方便地進行升級。而以上的這些不足都可以通過GPRS無線網絡來實現。
二、 GPRS網絡簡介
GPRS是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業務，它是以數據流量計費、覆蓋范圍廣泛、數據傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業和企業用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優點。GPRS的出現為企業和行業用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。
GPRS通信方式更適合于氣象信息采集業務，目前氣象中心與各采集點采用X.25和PSTN進行交互傳輸，月租費太高，用電話線傳送數據按時間計費，帶來諸多不便，費用也不便宜。
三、 GPRS網絡優點
1、覆蓋范圍。構建氣象信息采集傳輸系統要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。由于氣象信息采集點數量眾多，分布在全省范圍內，部分氣象信息采集點位于偏僻地區，而且地理位置分散。另外，還必須考慮今后系統擴充的可能，必須具有良好的可擴展性。由于目前GPRS已覆蓋省內絕大部分地區，能夠滿足氣象信息采集傳輸系統對覆蓋范圍的要求。
2、數據傳輸速率高。每個氣象信息采集點每次數據傳輸量在10Kbps之內，目前GPRS實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統數據傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
3、系統的傳輸容量大。氣象中心站要和每一個氣象信息采集點實現實時連接。由于氣象信息采集點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。
4、通信費用低。采用傳統的有線方式建立氣象信息采集傳輸系統，必須租用專線或電話線進行連接。由于氣象信息采集點必須與中心隨時保持連線狀態，而每次數據發送的數據量很小(在幾K至10K之間)，線路資源利用率很低，平均每一個氣象信息采集點每月的線路費用為800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按數據流量計費的方式，資源利用率高，月通信費用將在200元之內。
5、良好的實時響應與處理能力。與短消息服務比較，由于GPRS具有實時在線特性，系統無時延，可很好的滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。
四、 解決方案與特點
鑒于氣象各部門的特殊安全性可靠性要求，氣象信息系統在總體建設上采用業務與網絡分層構建、逐層保護的指導原則，利用寬帶IP（DDN專線）＋GPRS無線網絡技術，保證網絡的互聯互通性，提供具有一定QOS的帶寬保證，所采用的設備以及網絡構架都具有良好可擴展性，可以根據后續發展的需求，在不改變現有組網方案的情況下，通過增加GPRS DTU設備，實現遠程無線數據傳輸功能。
GPRS氣象信息采集系統的網絡設計采用星型結構，在省局中心、地、州、市級氣象局和氣象站各設立核心節點。其中，省局中心作為整網核心，關系到全省氣象數據的正常傳輸，因此在省局中心設立兩臺核心服務器，一主一備。主要是考慮到骨干網絡是承載氣象重要數據和承擔其他H政府H重要部門的交換等功能，氣象的基礎數據是其他許多政府部門決策和執法的基礎，因此需要網絡設備可靠、穩定，另外，考慮到網絡還可用來承載氣象OA系統的需求，所以中心設備能很好的保障網絡在未來幾年的先進性和可擴展性。例如，未來到各地市的帶寬擴展到2個2M或者更多，此時只需要通過專線升級方式即可。
地市級主用通過SDH 2M接入省氣象中心的通信網絡系統，同時，充分考慮到網絡設計的安全性和可靠性。在本次設計中，市局節點到各采集點除選用APN專線作為主用外，還選用了ADSL/ISDN網作為備份鏈路。
各采集點采用GPRS DTU設備接入，將采集到的各種氣象數據通過GPRS網絡及時的送到地市級氣象中心，實現快速、穩定、可靠的網絡構建。
該方案的建設既能實現全市氣象系統的信息化辦公，也實現了安全互聯互通、指揮調度、信息共享，端到端的高可靠性設計是本方案建設的特色，具體表現在以下兩個方面:
1、設備級的可靠性：在設計中，通過選擇具備高可靠性設計的網絡設備，減少設備故障率，提高網絡可靠性。設備本身的可靠性是決定整個網絡系統可靠性的主要因素。特別是采集點的GPRS設備，更是整個系統業務正常運行的重要保障。本次選取廈門四信通信科技有限公司系列的GPRS DTU設備具有高可靠性，通過了國家標準的EMC抗干擾測試，在設備級充分保障了網絡可靠性。
2、互連線路的備份設計：每個節點與其他節點之間通過多條線路連接，避免單路故障，提高網絡路徑冗余。本次地市局除選用APN專線作為主用網絡，為了提高鏈路的可靠性，還可選用了ADSL/ISDN網作為備份鏈路。
五、 系統構建拓撲（略）
六、 F2103產品特性
F2103 GPRS DTU（下文簡稱DTU）
F2103 GPRS DTU采用高性能嵌入式處理器，以實時操作系統為軟件支撐平臺，內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧。為用戶提供高速，穩定可靠，數據終端永遠在線，多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。公司產品已廣泛應用于金融，水利，環保，電力，郵政，氣象等行業。
(一) 無線參數
1、支持EGSM900/GSM1800無線網絡
2、GPRS multi-slot class 10
3、編碼方案：CS1~CS4
4、符合SMG31bis技術規范
5、Compliant to GSM phase 2/2+
6、支持數據和短信功能
(二) 硬件系統
7、高性能RISC 嵌入式處理器，主頻100M，512K FLASH。
8、接口：
同時支持RS232/RS485串口。串口速率110~230400bits/s。
指示燈：具有電源、通信及在線指示燈。
天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。
SIM卡接口：3V/1.8V標準的推桿式用戶卡接口。
電源接口：標準的3芯火車頭電源插座。
9、供電：
外接電源：DC 12V 500mA
寬電壓供電：DC 5-35V
通信電流：<250mA (12V)
10、 無線模塊
采用高性能工業級GPRS無線模塊
11、 尺寸
外形尺寸：91x58.5x22 mm（不包括天線及固定件）
12、 其他參數:
工作環境溫度-25~+65ºC
儲存溫度-40~+85ºC
相對濕度 95%(無凝結)
(三) 軟件功能
1. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。
2. 支持RSA，RC4加密算法
3. 支持虛擬數據專用網（APN）
4. 透明數據傳輸與協議轉換，支持多種工作模式
5. 支持數據中心動態域名和IP地址訪問
6. 支持雙數據中心備份
7. 支持多數據中心
8. 支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
9. 支持短消息備份及告警。
10.多重軟硬件看門狗<
