一、前言
POS是目前各商场、饭店、加油站等广泛提供的刷卡消费业务的辅助工具，位于商场、加油站等地的POS机将获得的用户信用卡的数据（卡号、业务资料等）通过通信线路传给银行卡服务处理系统上，经过处理的信息返回到POS机，从而完成用户的刷卡消费业务。为了实现上述数据交换过程，在POS机与银行主机之间必须进行数据通信。目前使用最广泛的POS机接入方式是有线接入方式，而有线接入方式主要有两种：一是基于电话网的点到点拨号接入方式和基于DDN的专线接入方式。
1、电话拨号方式：当用户刷卡后，POS机通过拨号接入银行数据中心，接通后传送交易数据。这种方式的最大问题是在安全上存在很大隐患，由于电话拨号保密性较差，电话拨号音可能会泄露用户的密码。另外，在使用电话拨号方式时，顾客每刷卡一次，POS机就拨号一次，需要10-20秒时间建立连接，因此每笔交易时间较长。同时，由于POS机使用商场业务电话，容易发生掉线，安全性能差，拨外线经常发生困难，影响交易质量。
2、专线方式：大中型超市多台POS机往往采用RS232接口联网后通过一条专线连接到银行数据中心。专线方式的优点是线路传输质量较高，但其缺点是DDN专线月租费较贵，而数据的传输量较低，降低了资源利用率。DDN专线初装费约为5000.00—10000.00元，每月运行费约为800.00—1200.00元。（DDN专线费视电信具体标准而定）。
二、GPRS概述
1 GPRS是General Packet Radio Service的简称，即通用无线分组业务。它是在GSM网的基础上通过增加SGSN、GGSN、PCU等设备，升级BSS系统软件、计费软件发展而成。GPRS采用了GSM同样的无线调制技术，一样的频率，同样的TDMA帧结构。属于2.5G的移动通信技术。
2 利用现有GSM的基站子系统(BSS)，GPRS覆盖面与GSM相同。
GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。
特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。
3 GPRS进行数据通信时采用了多时隙技术，每次通信须占用8各时隙，理论上讲如果将一个载频的8个时隙都用来传送数据，采用CS-4编码方式时， 最大传输速率为171.2kbps，目前实际传输速率为30～40Kbps。
GPRS业务能提供不间断的信息服务，信息的及时性在未来的运用中是十分重要的，特别适合POS应用。
4 通过GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务，包括收发E-mail、进行Internet浏览等，提供出简单快速广域网数据传输能力。
使用GPRS，数据实现分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。
三、系统概述
GPRS无线POS通过无线网络连接到移动局的GGSN。移动局的GGSN通过DDN/FR/X.25专线与银行连接。移动局为每个移动POS分配一个动态或静态的IP地址，为与银行连接的专线分配一个IP地址，并在GGSN上配置相应的路由信息。在GPRS无线POS上设置了银行方的IP地址后，POS就能够与银行进行TCP/IP通讯。
移动POS机与GPRS基站通信，POS发送的交易请求从基站发送到SGSN节点，SGSN与网关支持节点GGSN进行通信，GGSN对分组数据进行相应的处理，发送到银行端的路由器，经过防火墙再送到银行主机上。经过银行主机处理的数据包经由原路返回，送回移动 POS 机上，完成银行到移动、移动到银行的数据交换，实现了POS系统的无线数据传输。同时，使用第二层隧道协议L2TP在GPRS网络上建立企业虚拟专网。GPRS无线接入方式具有良好的扩展性和灵活性，可在无线方式下完成POS交易
网络拓扑图：
现有有线POS基于DES/3DES的系统安全机制基本确保了持卡人的关键信息（PIN）的安全，基本排除了在公用传输网（PSTN、GSM、GPRS、PDN…）数据包被截取带来的影响；若确实需要防止在空中无线传输时信息被截取，则可在GPRS POS终端和通讯转发机之间增加一层与有线POS相同的安全机制，使得数据包在空中传输前进行了加密处理，在通讯转发机中解密后，再进行协议转换，送入前置机。
在上述方案中，银行端采用移动提供的线路和接口。各移动 POS机使用移动通信公司统一的STK卡，同时银行系统中心对各点进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。POS机使用的STK卡只能用于与银行系统的数据通信功能。各POS机运行原有的系统软件和应用软件，支持24小时实时在线，实现POS机24小时为客户提供刷卡服务。
四、GPRS DTU介绍
系统中完成数据通讯传输工作的是GPRS DTU和GPRS网。由于GPRS是基于IP协议的，但普通的GPRS DTU没有内嵌TCP/IP协议栈，需要用户提供TCP/IP的支持。就是说，需要在使用GPRS DTU的上位机系统中嵌入TCP/IP,这是一个复杂而繁琐的工作。为了减小应用本身的工作量和增加系统的实用性，本系统采用了厦门蓝斯通信有限公司工业级GPRS DTU－LZ713C，它内嵌了TCP/IP协议栈，具有Socket通讯功能，并提供透明数据传输通道，用户只需设置一些参数就可实现将嵌入式系统直接与Internet相连，实现网络的互连互通。
GPRS DTU的主要特点：
◆ 使用方便、灵活、可靠；
◆ 内嵌了完整的TCP/IP协议栈，包括PPP、TCP、UDP、Socket、STMP等；
◆ 支持RS-232/485和TTL电平接口；
◆ 上电后自动拨号上网，一直在线，断线自动连接；
◆ 透明数据传输模式，可对参数自由设置；
◆ 支持动态数据中心域名和IP地址；
◆ 支持音频接口，方便维护操作；
◆ 系统配置和维护接口 ；
◆ 电源抗干扰性和散热设计，适应恶劣工作环境；
在使用GPRS DTU前必须用由蓝斯通信提供的软件先进行参数设置，以决定进入透明数据传输模式后的工作方式。需要设置的参数有：监控中心IP地址（或动态域名服务器能够解析的域名）及端口号设置；Socket通讯类型（TCP或UDP）；通讯接口参数；触发方式设置等。
GPRS DTU在每次开机后会自动拨号，接入GPRS并动态获得一个IP地址，此IP地址为GPRS骨干内网地址，在未进入连接状态时，服务器（监控中心）是无法直接与GPRS DTU通讯的。GPRS DTU主动向服务器发送数据进行连接。当连接的路由建立以后，服务器和终端才可以双工地进行数据传输。该路由具有时间限制，一般仅有几十秒，为了确保链路一直畅通，GPRS DTU 具有链路保活功能，通过定时发送：“心跳”数据包，维持终端和服务器间的路由（动态IP由ISP服务商的服务器动态分配，如果长时间不通信，ISP服务器会回收IP，以利于IP资源的有效利用），确保服务器与终端间可以及时互相通讯，另外，“心跳”数据包中包含了终端的ID信息，使得服务器可以很容易判别路由和数据包的业源。
五、总结
采用GPRS无线传输数据通讯方法解决了远程交易系统的通讯问题，比起其它有线通讯方式有着不可比拟的优越性。随着GPRS网络的逐渐完善和应用技术的不断成熟，GPRS的应用领域也会越来越广阔。本文介绍的GPRS无线传输系统可推广至各种金融、电力、环保、交通等行业应用当中去。
================================
厦门蓝斯通信有限公司
www.xmlenz.com
地 址:厦门市软件园二期望海路19号楼1F
联 系 人：刘冰冰
电 话:0592-6307826
传 真:0592-5765080
手 机：15959382740
E-Mail :liubb@xmlenz.com
Q Q:1620488700