紫金桥软件在无线领域的应用

一、技术背景1.GPRS与CDMA无线移动通讯网络的发展,特别是GPRS和CDMA数据通讯技术的出现,为各种智能设备的远程无线通讯提供了新的手段,也成为了嵌入式系统应用的一个重要领域。

一、技术背景

1.GPRS与CDMA

无线移动通讯网络的发展,特别是GPRS和CDMA数据通讯技术的出现,为各种智能设备的远程无线通讯提供了新的手段,也成为了嵌入式系统应用的一个重要领域。

GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。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。GPRS理论带宽可达171.2Kb/s,实际应用带宽大约在10~70Kb/s,在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。

CDMA是Code Division Multiple Access的英文缩写,直译为码分多址分组数据传输技术。CDMA是由美国军方研制的一种安全性很高的通信技术,是在数字扩频通信基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。 CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。另外,CDMA系统采用编码技术,其编码有4.4亿种数字排列,每部终端的编码还随时变化,这使得盗码只能成为理论上的可能。 无线上网终端与联通总部间的CDMA 1X分组网PDSN间的通信采用CDMA加密技术,所以可以充分保证无线终端与联通总部CDMA 1X分组网PDSN间通信路由的安全性。

二、DTU

概念:

DTU全称数据传输单元,在国内目前实际上对 DTU具有更加明确的约定:DTU是专门用于将串口数据通过无线网络进行传送的无线设备,主要就是通过GPRS,CDMA技术来实现通讯,紫金桥软件支持多家DTU设备厂商的产品,包括GPRS DTU 和CDMA DTU。

GPRS DTU工作原理:

GPRS DTU主要工作模式为透明传输模式、命令模式、短信模式。 GPRS工作在透明数传模式下,一旦GPRS DTU上电后自动拨号上线,通常在通过GPRS方式下PPP连接的过程中就会被分配一个动态的IP地址。在一个多终端的应用系统中,每个GPRS DTU因此通过GPRS网络获得一个独一的动态IP地址,如果终端要建立与中心数据服务器的TCP连接,那么必须要求中心数据服务器有一个固定的IP地址,或是中心数据服务器IP地址绑定一个动态域名解析,由此终端的GPRS DTU在上线后,主动向有固定IP地址或一个绑定了IP动态域名解析的域名,发送一个自身设备编号、自身动态IP地址以及端口号的注册信息包,用于保持与中心数据服务器TCP链路保持活跃状态。这种为保持与数据中心服务器的TCP链路保持活跃状态的注册包,我们称之为“心跳包”。每当GPRS重新上电,或是应系统地要求被远程唤醒、或根据GPRS DTU配置设定的发送心跳包间隔时间自动上线,GPRS DTU则应自动的向中心发送心跳包信息,告知数据中心服务器其已保持链路正常。

组成部份:

一般在应用GPRS DTU组网时,主要由这样几个部分组成:

1>通过无线联入以太网的用户终端,如PLC、RTU、读卡器等和与之相配的GPRS DTU,通讯前置机(大型系统采用)。

2>一个具有公网固定IP地址或是可做域名解析服务的数据中心服务器(GPRS DTU与中心数据服务器的架构为典型的Clinet/Server结构)。

3>与数据中心服务器通过企业局域网相连的操作员工作站(工作站与中心数据服务器可采用Browser/Server结构)。

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