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1、中国移动通信 CHINA MO&LE中国移动通信企业标准QB-XX - XXX - XXXX电力行业M2M无线通信技术方案The Tech nical Specificati on of M2MWIrelessCo mmu n icati on in El ect r i c Power In dustry版本号：1.0. 0 （征求意见稿）XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施中国移动通信集团公司发布本文基于电力行业应用的需求，提出电力行业M2M无线通信技术方案，包括功能要求、系统结构、 码号要求、设备及接口要求等，并附参考案例，是中国移动集团公司和省公司为 电
2、力行业提供M2M解决方案的技术依据。本技术方案由中国移动通信集团公司数据部归口管理。 本技术方案解释权属于中国移动通信集团公司， 具体技术细节由中国移动研发中心负责 解释。本技术方案起草单位：中国移动通信集团公司研发中心。 本技术方案主要起草人：李石、吕志虎、赵生、唐剑锋、任赪、姚丰、孙金霞、李威。目录1 范围 42 引用标准 43 相关术语与缩略语解释 44 业务及功能 54.1 业务需求 54.2 功能要求 55 系统结构和信息流程 65.1 系统结构 65.2 信息流程 76 业务流程 87 码号要求 88 设备及接口要求 88.1 行业终端功能 98.2 监测工作站功能 98.3 系统
3、接口要求 98.4 对现网设备要求 99 计费与结算 1010 网管 1011 安全 1011.1 终端鉴权与认证 1011.2 用户信息安全 1011.3 GPRS 网络安全 1012 编制历史 11附录 A无线承载技术分析 12附录 BAPN 管理原则 14附录 C链路检测与激活 15附录 D典型案例 161 项目摘要 162 项目简述 162.1 项目背景 162.3 实施单位 163 项目内容 173.1 整体方案 173.2 GPRS 系统功能和性能 173.2.1 GPRS 终端主要功能 173.2.2 GPRS 终端性能技术参数 173.2.3 ARS 功能 181 范围本技术方
4、案原则上在中国移动通信集团内部使用， 为集团公司和省公司在电力行业开展 M2M 无线通信业务提供技术依据。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本方案中引用而成为本方案的条文。本方案出版时，所示版本均为有效。 所有标准都会被修订， 使用本方案的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。123中国移动 GPRS 网络技术体制 中国移动 IP 地址规划GSM07.07: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+);AT command set for GSM Mobile Equipment4GSM 07.05: Digital ce
5、llular telecommunication system (Phase 2+); Use of Data Terminal Equipment - Data Circuit terminating Equipment (DTE - DCE) interface for Short Message Service (SMS) and Cell Broadcast Service (CBS)5GSM 07.60: Digital cellular telecommunication system (Phase 2+); General requirements on Mobile Stati
6、ons (MS) supporting General Packet Radio Bearer Service (GPRS)3 相关术语与缩略语解释ARSAlmighty Route Server全能路由器CSDCircuit Switched Data电路交换数据DMSDistribution Management System配网管理系统EMSEnergy Management System能量管理系统FTUFeeder Terminal Unit馈线远程终端GPRSGeneral Packet Radio Service通用分组无线业务M2MMachine to Machine机器到机器
7、MISManagement Information System管理信息系统PTUPower Terminal Unit电能终端RTURemote Terminal Unit远端测控单元装置SMSShort Message Service短消息TTUTransformer Terminal Unit变压器智能终端USSDUnstructured Supplementary Service Data非结构化补充业务数据WDLWireless Data Logger无线智能传输器APN Access Point Name接入点名称WICWMWireless Information Communic
8、atorWireless ModemGPRS 无线智能传控终端 无线调制解调器4 业务及功能 配电系统是电力系统电能发、变、输、供、配中面向最终用户的一个重要环节。配电网 络自动化是利用现代信息技术， 将配电网在线数据和离线数据、 配电网数据和用户数据、 电 网结构和地理图形进行信息集成， 构成完整的自动化系统， 实现配电系统正常运行及事故情 况下的监测、保护、控制、用电和配电的现代化管理。4.1 业务需求 监测配电网运行参数， 通过移动无线通信系统将配电网运行参数传回电力信息中心， 根 据配电网情况进行管理维护。4.2 功能要求根据上述业务需求，电力行业 M2M 无线通信系统须具备以下基本功
9、能：1）配电网监测功能：电力专用设备（如 TTU/FTU/RTU 等）采集配电网运行数据（如电流、电压、功率 等）。3）自动告警功能： 电网运行情况发生异常，自动告警，通知电力信息中心。4）信息回传功能： 将现场采集的配电网信息通过无线方式传回电力信息中心。5）对现场设备的遥控功能： 电力信息中心可以调控现场设备参数（现场设备包括电网设备和电网参数采集设 备）。6）信息统计、分析、存储、转发功能： 电力信息中心对配电网运行数据进行统计分析，及时掌握配电网运行情况。注：行业终端通常由电力专用终端（即终端设备（TE）和无线模块（即移动终端（MT）构成；TE和 MT 可以是分立物理设备，也可以是集成
10、物理设备。 （终端具体要求见 8.1 节）系统应 7* 24 小时不间断工作，在各种气象情况，满足以下要求： 工作场合：配网变压器、大用户电表、住宅用户电表、变电站等； 传输数据量：电力行业应用每次传输数据量不大，一般为1.25KB 到 12.5KB 左右；数据传送频率： 异常情况时监控信息需要及时传到监测工作站； 电力抄表一般为一天或 几天一次；质量要求： 需要保证所有的控制和监测数据在数据传输时不被修改或窃取， 行业应用系 统本身应具备相应的防入侵措施。监测工作站需要根据情况实时调整前端设备的检测参数，需要数据可靠传输。工作温度建议-4085C、防电磁干扰、防水/防潮、阻燃/密封/防尘;移
11、动性：电力行业终端基本安装在固定位置。5系统结构和信息流程根据系统对数据传输的要求分析，建议系统主要使用GPRS承载方式。（具体分析见附录A :承载方式分析）5.1系统结构防RS榻t诡扑图1电力行业M2M无线通信系统结构图电 M .LI1-.系统设备组成及功能：电力专用终端（如TTU/FTU端等）:用于采集电力设备数据，进行数据处理（加 / 解密、压缩与解压缩等）；无线传输模块：用于接入无线网络，将电力专用终端采集到的现场数据通过GPRS网络传输到通信服务器，并负责通过GPRS网络接收来自监测中心的电力终端控制信息；通信服务器：用于建立并维护与无线传输模块间的数据连接，进行通信协议的处理（如解
12、密/解压缩/解包等）；监测工作站：负责分析处理配网现场数据，监测配网工作情况；中心服务器：负责整个电力信息中心的信息处理工作；DHCP服务器：用于为电力信息中心设备及现场无线传输模块分配动态IP地址；RADUIS服务器：用于为行业用户提供终端鉴权功能；WEB服务器：提供 WEB方式系统管理查询查询功能。 应用层接口功能：监测工作站一一电力专用终端接口：用于传输配网现场数据和电力专用终端设备控制信息；5.2信息流程图2电力行业M2M无线通信系统信息流程图1. 电力专用终端控制无线传输模块发起GPRS呼叫；2. 用户发出GPRS登录请求，请求中包含专门分配的行业 APN ;根据该APN，登陆 到行
13、业用户所在 GGSN，并将用户请求传送给 GGSN ;3. GGSN将用户认证信息（包括手机号码、用户账号、密码等）通过专线送至Radius进行认证；4. Radius认证服务器得到 MSISDN等认证信息，确认是合法用户发来的请求， 向DHCP 服务器请求分配用户IP地址；5. DHCP返回IP地址；6. Radius通过认证后，向 GGSN发送携带用户IP地址的确认信息；7. GGSN返回IP地址给 GPRS模块；& 电力专用终端使用 GGSN返回的IP地址，通过GGSN与通信服务器建立数据连接， 开始数据传输。6业务流程图3电力行业M2M无线通信系统业务流程图电力专用终端（FTU, TT
14、U等）将采集到的数据通过 GPRS网络发送到电力信息中心的 通信服务器上，再转发至监测工作站进行数据处理；或监测工作站主动发送数据采集指令， 该指令通过通信服务器和 GPRS网络发送至远端 GPRS无线传输模块上，并送达电力专用终 端，命令其进行现场数据采集上传。7码号要求行业终端无线传输模块：采用GPRS接入方式时，根据APN管理原则建议使用专用区域性APN，动态分配私有IP地址；通信服务器：建议采用有线接入方式（专线或VPN接入），使用静态私有IP地址。APN分配原则参见APN管理原则。IP地址使用原则参见中国移动IP地址规划。实际工程中可能会用到不同的IP地址类型，使用不同类型的IP地址数据连接建立的方法也不相同。对于动态分配私有IP地址的行业终端设备，无法由控制中心主动建立到行业终端设备 的数据连接，因此无法实现远程设备监控；若要进行设备的远程监控，须采取以下方法使控制中心获得行业终端设备 IP地址：1） 使用心跳数据包，定期在服务器中更新现场设备IP地址；2） 行业终端无线传输模块的GPRS连接可能会中断，此时行业终端无线传输模块应自动重拨，GPRS重连控制中心时，需要自动更新行业终端无线
