GPRS DTU工作原理

　GPRS DTU上電后，首先讀出內部FLASH中保存的工作參數(shù)(包括GPRS撥號參數(shù)、串口波特率、數(shù)據中心IP地址等等，事先已經配置好)。GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號。撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址。也就是說，GPRS DTU處于移動內網中，而且其內網IP地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內部局域網內的設備，通過移動網關來實現(xiàn)與外部Internet公網的通信。這與局域網內的電腦通過網關訪問外部網絡的方式相似。

GPRS DTU主動發(fā)起與數(shù)據中心的通信連接，并保持通信連接一直存在。 由于GPRS DTU處于移動內網，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主動連接數(shù)據中心，而不能由數(shù)據中心主動連接GPRS DTU。這就要求數(shù)據中心具備固定的公網IP地址或固定的域名。數(shù)據中心的公網IP地址或固定的域名作為參數(shù)存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數(shù)據中心。具體地講，GPRS DTU通過數(shù)據中心的IP地址(如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP地址)以及端口號等參數(shù)，向數(shù)據中心發(fā)起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手。

　　由于TCP/UDP通信連接已經建立，就可以進行數(shù)據雙向通信了。 對于DTU來說，只要建立了與數(shù)據中心的雙向通信，完成用戶串口數(shù)據與GPRS網絡數(shù)據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數(shù)據，DTU就立即把串口數(shù)據封裝在一個TCP/UDP包里，發(fā)送給數(shù)據中心。反之，當DTU收到數(shù)據中心發(fā)來的TCP/UDP包時，從中取出數(shù)據內容，立即通過串口發(fā)送給用戶設備。通過數(shù)據采集中心，同時與很多個GPRS DTU進行雙向通信。這是目前GPRS DTU應用系統(tǒng)中最為常用的方式。

　　1)現(xiàn)場只能使用無線通訊環(huán)境當數(shù)據采集現(xiàn)場的設備需要在移動中工作，或者采集現(xiàn)場處于野外等情況下，無法提供有線通訊的環(huán)境。這個時候，采用GPRS無線網絡就可能是一個好的選擇，由于GPRS網絡的覆蓋率目前已經很高，全國大部分地區(qū)均有GPRS信號覆蓋。

　　2)現(xiàn)場終端傳輸間隔分散由于GPRS網絡是覆蓋全國的公共網絡，因此采用GPRS來傳輸數(shù)據的一大優(yōu)勢就是現(xiàn)場采集點可以分步在全國范圍，數(shù)據中心與現(xiàn)場采集點之間的間隔不受限制。無線公網通訊(包括GPRS/CDMA網絡,3G網絡等)這個非常明顯的優(yōu)點是專用無線通訊網絡(比如數(shù)傳電臺，WiMax，WLAN等)無法達到的。

　　3)適當?shù)臄?shù)據實時性要求目前的GPRS網絡，其傳輸數(shù)據的延時為秒級范圍。在大部分時間下，GPRS數(shù)據通訊的平均整體延時為2秒左右。也就是說，GPRS DTU端發(fā)送的數(shù)據包將大致在2秒鐘后到達數(shù)據中心。反之，從數(shù)據中的數(shù)據包也大致在2秒鐘后到達GPRS DTU?？偟膩碚f，GPRS這種實時性，可以滿足大多數(shù)行業(yè)應用的要求。但是，對于一些特定的應用系統(tǒng)，假如不能承受2秒左右的均勻延時，那么GPRS通訊方式就可能是不適合的。(另外，CDMA網絡的傳輸延時也是1秒-2秒左右)。從另一個角度來講，假如我們要設計的系統(tǒng)需要通過GPRS網絡來傳輸數(shù)據，那么就要在設計通訊協(xié)議時候考慮這種延時的情況。

　　4)適當?shù)臄?shù)據通訊速率GPRS DTU與數(shù)據中心的數(shù)據通訊速率一般在10kbps-60kbps之間。所以也就是說，GPRS DTU可以持續(xù)不斷地以10bps-60kbps的速度向中心發(fā)送數(shù)據，反之亦然。(補充說明：國內CDMA網絡的數(shù)據通訊均勻速率可以達到40kbps-90kbps左右)從系統(tǒng)應用可靠性角度來講，我們的應用系統(tǒng)本身的數(shù)據均勻通訊量在30kbps以內的時候，使用GPRS網絡來進行數(shù)據傳輸是比較適合的。從另一個角度來講，假如我們要設計的系統(tǒng)是通過GPRS網絡來傳輸數(shù)據，那么就需要把數(shù)據均勻通訊量控制在30kbps之內。