GPRS DTU的功能及其工作原理.docx

GPRSDTU的功能及其工作原理ronggang导语：GPRSDTU是专门用于将串口数据通过GPRS网络进行传送的GPRS无线设备什么是GPRSDTUGPRSDTU全称GPRS数据传输单元，在国内目前实际上对GPRSDTU具有愈加明确的约定：GPRSDTU是专门用于将串口数据通过GPRS网络进行传送的GPRS无线设备.GPRSDTU的四个核心功能(1)内部集成TCP/IP协议栈。GPRSDTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统，从硬件上，它可看作是嵌入式PC与无线GPRSMODEM的结合;它具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。 (2)提供串口数据双向转换功能。GPRSDTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都属于常用的串行通信方式，而且GPRSDTU在设计上大都将串口数据设计成“透明转换的方式，也就是讲GPRSDTU能够将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送，而不需要改变原有的数据通信内容。因而，GPRSDTU能够和各种使用串口通信的用户设备进行连接，而且不需要对用户设备作改动。 (3)支持自动心跳，保持永久在线。GPRS通信网络的优点之一就是支持GPRS终端设备永久在线，因而典型的GPRSDTU在设计上都支持永久在线功能，这就要求DTU包含了上电自动拨号、采用心跳包保持永久在线(当长时间没有数据通信时，移动网关将断开DTU与中心的连接，心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包，以保持连接不被断开)、支持断线自动重连、自动重拨号等特点。 (4)支持参数配置，永久保存。GPRSDTU作为一种通信设备，其应用场合特别广泛。在不同的应用中，数据中心的IP地址及端口号，串口的波特率等都是不同的。因而，GPRSDTU都应支持参数配置，并且将配置好的参数保存内部的永久存储器件内(一般为FLASH或EEPROM等)。一旦上电，就自动根据设置好的参数进行工作。GPRSDTU的扩展功能较为专业的GPRSDTU还提供一些扩展功能，主要包括：支持数据中心域名解析、支持远程参数配置/远程固件升级、支持远程短信/唤醒、支持本地串口固件升级、提供短信通道、提供DTU在线/离线电平指示等。这些扩展功能能够加强系统的可靠性，以及方便用户的使用及维护。GPRSDTU工作原理GPRSDTU上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数(包括GPRS拨号参数，串口波特率，数据中心IP地址等等，事先已经配置好)。GPRSDTU登陆GSM网络，然后进行GPRSPPP拨号。拨号成功后，GPRSDTU将获得一个由移动随机分配的内部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是讲，GPRSDTU处于移动内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。我们能够理解为GPRSDTU这时是一个移动内部局域网内的设备，通过移动网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式类似。GPRSDTU主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。由于GPRSDTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因而，只能由GPRSDTU主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接GPRSDTU。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRSDTU内，以便GPRSDTU一旦上电拨号成功，就能够主动连接到数据中心。详细地讲，GPRSDTU通过数据中心的IP地址(假如是采用中心域名的话，先通过中心域名解析出中心IP地址)以及端口号等参数，向数据中心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后，GPRSDTU即以为与中心握手成功，然后就保持这个通信连接一直存在，假如通信连接中断，GPRSDTU将立即重新与中心握手。由于TCP/UDP通信连接已经建立，就能够进行数据双向通信了。对于DTU来讲，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数据中心。反之，当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备。通过有线的数据收集中心，同时与很多个GPRSDTU进行双向通信。这是目前GPRSDTU应用系统中最为常用的方式。0