一、 需求分析
目前多數(shù)氣象局分為地、州、市級氣象局和多個氣象站(含地、州、市局、地方氣象站)，原有的網(wǎng)絡省、地、縣主要通過X.25和PSTN組網(wǎng)，省中心帶寬為64Kbps，地縣帶寬為9.6Kbps。網(wǎng)絡主要用于傳輸氣象實時信息和辦公信息(內(nèi)部web、notes等) 同時國家局與全國的各級臺站組建了衛(wèi)星廣播網(wǎng)，用于衛(wèi)星數(shù)字廣播。
原有氣象信息系統(tǒng)地面網(wǎng)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?shù)囊?，很難滿足進行數(shù)據(jù)綜合傳輸?shù)男枨?；衛(wèi)星網(wǎng)覆蓋面小、速度低，且小站之間無法直接通信，限制了網(wǎng)絡功能。因此，構建一個更完善、更快捷、更安全的氣象廣域網(wǎng)絡平臺迫在眉睫。全省廣域網(wǎng)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(wǎng)絡從規(guī)格、管理軟件、安全防護等方面進行整合和統(tǒng)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(wǎng)絡來實現(xiàn)。
二、 GPRS網(wǎng)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(yè)務，它是以數(shù)據(jù)流量計費、覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業(yè)和企業(yè)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(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網(wǎng)絡相比，GPRS網(wǎng)絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點。GPRS的出現(xiàn)為企業(yè)和行業(yè)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(yè)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(shù)據(jù)按時間計費，帶來諸多不便，費用也不便宜。
三、 GPRS網(wǎng)絡優(yōu)點
1、覆蓋范圍。構建氣象信息采集傳輸系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多，分布在全省范圍內(nèi)，部分氣象信息采集點位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。另外，還必須考慮今后系統(tǒng)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(nèi)絕大部分地區(qū)，能夠滿足氣象信息采集傳輸系統(tǒng)對覆蓋范圍的要求。
2、數(shù)據(jù)傳輸速率高。每個氣象信息采集點每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內(nèi)，目前GPRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
3、系統(tǒng)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(xiàn)實時連接。由于氣象信息采集點數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰鳪PRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。
4、通信費用低。采用傳統(tǒng)的有線方式建立氣象信息采集傳輸系統(tǒng)，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(tài)，而每次數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)流量計費的方式，資源利用率高，月通信費用將在200元之內(nèi)。
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(tǒng)無時延，可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)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(tǒng)在總體建設上采用業(yè)務與網(wǎng)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(wǎng)絡技術，保證網(wǎng)絡的互聯(lián)互通性，提供具有一定QOS的帶寬保證，所采用的設備以及網(wǎng)絡構架都具有良好可擴展性，可以根據(jù)后續(xù)發(fā)展的需求，在不改變現(xiàn)有組網(wǎng)方案的情況下，通過增加GPRS DTU設備，實現(xiàn)遠程無線數(shù)據(jù)傳輸功能。
GPRS氣象信息采集系統(tǒng)的網(wǎng)絡設計采用星型結(jié)構，在省局中心、地、州、市級氣象局和氣象站各設立核心節(jié)點。其中，省局中心作為整網(wǎng)核心，關系到全省氣象數(shù)據(jù)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(wǎng)絡是承載氣象重要數(shù)據(jù)和承擔其他政府重要部門的交換等功能，氣象的基礎數(shù)據(jù)是其他許多政府部門決策和執(zhí)法的基礎，因此需要網(wǎng)絡設備可靠、穩(wěn)定，另外，考慮到網(wǎng)絡還可用來承載氣象OA系統(tǒng)的需求，所以中心設備能很好的保障網(wǎng)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(wǎng)絡系統(tǒng)，同時，充分考慮到網(wǎng)絡設計的安全性和可靠性。在本次設計中，市局節(jié)點到各采集點除選用APN專線作為主用外，還選用了ADSL/ISDN網(wǎng)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(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡及時的送到地市級氣象中心，實現(xiàn)快速、穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡構建。
該方案的建設既能實現(xiàn)全市氣象系統(tǒng)的信息化辦公，也實現(xiàn)了安全互聯(lián)互通、指揮調(diào)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(xiàn)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(wǎng)絡設備，減少設備故障率，提高網(wǎng)絡可靠性。設備本身的可靠性是決定整個網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠性的主要因素。特別是采集點的GPRS設備，更是整個系統(tǒng)業(yè)務正常運行的重要保障。本次選取廈門藍斯通信有限公司的LZ713C 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(wǎng)絡可靠性。
2、互連線路的備份設計：每個節(jié)點與其他節(jié)點之間通過多條線路連接，避免單路故障，提高網(wǎng)絡路徑冗余。本次地市局除選用APN專線作為主用網(wǎng)絡，為了提高鏈路的可靠性，還可選用了ADSL/ISDN網(wǎng)作為備份鏈路。
五、 系統(tǒng)構建拓撲
