张远洪，罗晓松，赵大清，申俊初

(1.贵州省绥阳县气象局，贵州 绥阳 563300；2.贵州省遵义市气象局，贵州 遵义 563002；3.贵州省桐梓县气象局，贵州 桐梓 563200)

浅析移动通信网络升级对区域自动气象站GPRS通信的影响

张远洪1，罗晓松2，赵大清3，申俊初2

(1.贵州省绥阳县气象局，贵州 绥阳 563300；2.贵州省遵义市气象局，贵州 遵义 563002；3.贵州省桐梓县气象局，贵州 桐梓 563200)

对遵义市移动通信网络由2G升级为4G后对区域自动气象站GPRS通讯影响的原因进行了分析，提出可行的解决方案，以期能够为区域自动气象站的维护人员提供一些帮助，更好地保证区域自动气象站的正常运行。

浅析；通信网络；升级；GPRS；传输；影响

1 背景

从2009年至今，遵义市有两要素自动站240个，单雨量自动站182个，六要素自动站24个，3个多要素自动站，1个国家级无人自动站，建站6a 多来,区域自动气象站(简称”区域站”)的作用凸显,为城乡精细化预报积累了宝贵的资料,为地方汛期决策服务提供可视化依据,为维护广大农民群众的切身利益发挥着积极的作用。从2014年11月份以来，遵义市区域站监测资料传输及时率比较低，主要原因是移动通信网络由2G升级为4G，致使2G信号不稳定，造成区域站气象监测数据逾限、缺报现象严重，不能为当地党委、政府提供准确、及时的决策气象数据，致使不能较好地决策指挥气象防灾减灾工作，人民群众的生命财产安全得不到可靠的保障。

2 现状分析

2014年11月开始全市少数区域站数据实时传输出现延时或补传现象，到12月份，已扩大到15县(市、区)，每天出现时间为16—24时。2015年1—3月上旬传输故障现象更加严重，影响全市区域站近1/3的站点，出现时间段主要在每天08时—次日02时之间。2015年6月以来，通讯(移动卡、联通卡)信号不稳定明显加重，主要在08—23时缺报、逾限情况比较严重，区域自动站每天有70～80个站不正常，特别是赤水市由于周末的旅客人流量增多，区域站和土壤站缺报逾限时次明显增多。严重影响了气象资料的传输及时率，区域自动站的到报及时率大概为85%。

由于2G网络不稳定，造成区域站GPRS通信不正常，每天受影响的站点是不固定的。在故障站点现场发现两种现象：第1种是H7118通讯模块PWR灯闪烁较快,每4～6 s闪烁一次(网络正常时，PWR闪烁状态为每8 s闪烁1次)，表示模块未能登录到网络；第2种是NET指示灯不亮，该区域没有网络覆盖或信号强度极弱。

3 原因分析与结果

3.1 测试分析

移动公司技术人员现场排查，发现区域站站点现场信号强度非常好，但是台站通信成功率却很差，基站BSC存在网络拥塞现象严重。遵义市区域自动气象站GPRS通讯使用的通讯卡全部为2G通讯卡，导致GPRS通讯信号不稳定的主要原因是移动公司2G资源BSC的GP负荷高造成，到报率差的台站所处基站BSC存在网络拥塞现象严重。需要针对网络进行扩容优化。遵义全网需扩容227块GP板卡，但是该板卡已停产，无法扩容。

无锡厂家技术人员现场对遵义市的区域站GPRS通信传输差站点进行测试。通过对H7118模块和WUSH-8118模块，使用移动通讯卡和联动通讯卡进行测试，将信息发送到贵州省气象局信息中心接收平台和无锡无线电研究所数据监控接收平台。

下列为H7118模块测试的后台记录：

Hongdian H7000 GPRS DTU Software Suite 3.3.6

H/W: HWL92-7118-GM2V54080515

S/W: ZTP131-336-C-B20080723P0230

Copyright (C) 2004-2008 Hongdian Inc.

All Rights Reserved

Service code:*99***1#

PPP user name:

Access Point Name:CMNET

Check module......

Searching GPRS network...

Registered, home network.

Signal strength is <31>.

Check module OK.

PPP->ppp_proc start

PPP->Get a msg: MSG_PPP_CKOK

PPP->dial...

PPP->dial error

PPP->closing...

PPP->Get a msg: MSG_PPP_TERMINATED

下列为WUSH-8118模块测试的后台记录：

产品型号: WUSH-8118 GPRS DTU

软件版本: V5.0.7_LP-WXWXD_C5-2015/04/15

[00∶00∶19]开始检测模块...

[00∶00∶21]模块检测成功

[00∶00∶21]查找SIM 卡...

[00∶00∶21]找到SIM 卡.

[00∶00∶24]开始拨号...

[00∶00∶25]当前信号值:28

[00∶00∶26]信号值: 28

[00∶00∶27]小区值: 0x85ac66ff

[00∶01∶01]连续拨号失败1 次，10 s后准备重拨..

[00∶01∶12]开始拨号...

[00∶01∶12]当前信号值:30

[00∶01∶32]信号值: 29

[00∶01∶33]小区值: 0x85ac66ff

[00∶01∶35]连续拨号失败2 次，20 s后准备重拨..

[00∶01∶56]开始拨号...

[00∶01∶56]当前信号值:26

[00∶02∶33]连续拨号失败3 次，40 s后准备重拨..

[00∶03∶17]开始拨号...

[00∶03∶17]当前信号值:29

[00∶03∶40]连续拨号失败4 次，准备复位模块

[00∶03∶40]开始检测模块...

从后台信息查看，WUSH-8118模块的拨号能力稍强，但是拨号成功后，最终仍然由于收不到心跳回执，模块重启之后造成拨号一直不成功。所以此情况不是模块兼容性问题造成的，与移动所说的BSC拥塞非常符合。再进行老模块测试的时候发现H7118模块无法登录到移动网络。

在多个站点分别使用H7118模块(两个不同年限批次)和WUSH-8118模块及移动、联通卡，对发送到省信息中心接收平台和无锡无线电研究所数据监控接收平台进行不同组合的测试(表1)。

3.2 分析结果

从实测结果分析：遵义市区域站到报及时率下降，主要是由于将现有2G网络逐步切换到4G造成2G资源BSC的GP负荷高造成，基站BSC存在网络拥塞现象严重。

表1 测试结果

4 采取的应对措施

4.1 更换站点设备

开始认为可能是仪器故障，于是从1月初就以仁怀市鲁班、遵义县尚溪两个区域站为试点，逐一更换仪器。但经过仪器更换后问题依旧。

4.2 更换通讯卡

尝试将遵义县尚嵇、乐山、仁怀鲁班3个区域站将移动卡更换成联通卡后，通信情况好转。通过连续几天监控，几个站实时数据传输及时率大大提高。4月中旬开始尝试将传输率过于偏低的少数区域自动站通讯卡更换为联通卡，但更换后总体效果不理想。在5月底，所有的联通卡传资料均不正常或不能上传。遵义市气象局装备保障中心技术人员到习水县和赤水市、仁怀市传输率差的区域自动站进行实地调查测试发现：使用移动卡很难找到网络，使用联通卡也时常掉线，在1 h内网络正常的时间总共不超过10 min。同时，通过调查当地的移动(联通)手机(2G)用户,普遍反映通讯效果差。并咨询了当地移动(联通)公司的业务员，他们说主要是发展4G网络，2G网络基本不去维护，故通讯效果较差。

4.3 网络优化

在排除仪器故障原因后，初步判断是由于通讯信号不稳定造成。于是向遵义市移动公司请求技术支持，查找原因，在红花岗区的巷口区域自动站作为试点，移动公司技术人员多次到站点现场进行测试检查，在多次检查后仍未能解决问题。于是移动公司采取网络优化的方法，但是效果不很明显。

4.4 区域站生产厂商无技术人员提供技术支持

无锡厂家技术人员分别对遵义市汇川区的新舟和遵义县三岔两个区域站进行实地测试。通过测试，区域站自动站设备没有故障，采集正常，主要是由于移动公司将现有2G网络逐步切换到4G网络造成。选择通讯信号特差的3个站点，更换4G路由的通讯模块，通讯传输及时率有明显好转，但是功耗特别大，比H7118模块的功耗大2～3倍。由于遵义阴雨天气比较多，太阳能供电不能满足，更换蓄电池的时间比较频繁，维护成本加大。

5 讨论

导致区域站通讯信号不稳定的主要原因是移动公司2G资源BSC的GP负荷高造成，需要针对网络进行扩容优化。经过遵义移动再次排查后，遵义全网需扩容227块GP板卡，遵义公司再交涉板卡供应厂商后，确认该板卡已停产，无法扩容。加之4G网络没有全覆盖全市。故解决移动网络由2G升级为4G对区域站GPRS传输影响的问题需分为临时方法和长远方法。

5.1 临时解决方法

①测试不同运营商通讯卡，选择使用传输信号相对好的通讯卡；②更换旧的通讯模块，使用4G通讯模块；③请当地移动公司对2G网络尽量优化，提高气象资料的传输及时率；④指导县局将传输质量特别差的站点，搬迁到信号好的地方。

5.2 长远解决方法

虽然用以上的临时解决方法，可以暂时提高区域自动气象站的资料传输及时率，但是不能解决根本问题。因此，要有一个完善的解决方案：

①设计生产与移动网络升级相匹配的采集器和通讯模块。现阶段全国通信行业均在大力发展4G技术，2G技术将逐步淘汰，建议以省局与气象设备生产厂家协商，加快研制基于4G的通讯模块和采集器新型区域自动气象站，通讯模块(DTU)自适应2G、3G、4G以及4G再升级的功能，并能同时使用不同运营商的通讯卡互为备份功能。电源尽量使用60 w以上的太阳能板，并具有太阳能与市电相互自动切换功能，解决冬季太阳能供电不足的问题。

②采取逐步更换新研制的自动站。首先对通信4G网络覆盖的区域，更换成新型自动站。4G没有覆盖的区域，只能采取临时解决方法，待4G网络覆盖该区域后，在更换新型自动站。

6 结束语

通过对移动网络由2G升级为4G对区域自动气象站GPRS传输影响原因分析，提出一些可行的措施，为其他地区出现同类现象，解决问题时提供参考。

[1] 刘灏,林明丽．ZQZ—A型区域自动气象站GPRS通讯模块故障特征分析[J]．气象水文海洋仪器，2009,26(2):45-46.

[2] 刘白玉．区域自动气象站维护经验总结与建议[J] ．贵州气象， 2010(B09):210-211.

[3] 陈林．自动站实时数据传输常见问题的分析[J] ．贵州气象， 2013,37(21):101-102.

[4] 周枫,邹蓓,董立亭．ZQZA型自动站采集器检修及调试软件使用方法[J] ．贵州气象，2011,35(3):43-44.

Analysis of the influence of mobile communication network upgrade onGPRS communication of regional automatic weather station

ZHANG Yuanhong1,LUO Xiaosong2,ZHAO Daqing3,SHEN Junchu2

(1.Suiyang County Meteorological Bureau, Suiyang 563300, China;2.Zunyi Meteorological Bureau, Zunyi 563002, China;3.Tongzi County Meteorological Bureau， Tongzhi 563200, China)

Based on the analysis of the influence of 2G upgrade to 4G on the regional automatic weather station GPRS communication, the feasible solution is put forward to provide some help for the maintenance personnel of the regional automatic weather station, and to better guarantee the area Automatic operation of automatic weather station.

analysis; communication network; upgrade; GPRS; transmission; impact

1003-6598(2017)01-0074-04

2016-04-14

张远洪(1974—)，男，副高，主要从事综合观测管理工作，E-mail:99857652@qq.com。

TN926

B