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(包括GPRS撥號參數、串口波特率、數據中心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主動發起與數據中心的通信連接，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主動連接數據中心，而不能由數據中心主動連接GPRS DTU。這就要求數據中心具備固定的公網IP地址或固定的域名。數據中心的公網IP地址或固定的域名作為參數存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數據中心。具體地講，GPRS DTU通過數據中心的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，向數據中心發起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，就可以進行數據雙向通信了。 對于DTU來說，只要建立了與數據中心的雙向通信，完成用戶串口數據與GPRS網絡數據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數據，DTU就立即把串口數據封裝在一個TCP/UDP包里，發送給數據中心。反之，當DTU收到數據中心發來的TCP/UDP包時，從中取出數據內容，立即通過串口發送給用戶設備。通過數據采集中心，同時與很多個GPRS DTU進行雙向通信。這是目前GPRS DTU應用系統中最為常用的方式。

　　1)現場只能使用無線通訊環境當數據采集現場的設備需要在移動中工作，或者采集現場處于野外等情況下，無法提供有線通訊的環境。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，全國大部分地區均有GPRS信號覆蓋。

　　2)現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來傳輸數據的一大優勢就是現場采集點可以分步在全國范圍，數據中心與現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)這個非常明顯的優點是專用無線通訊網絡(比如數傳電臺，WiMax，WLAN等)無法達到的。

　　3)適當的數據實時性要求目前的GPRS網絡，其傳輸數據的延時為秒級范圍。在大部分時間下，GPRS數據通訊的平均整體延時為2秒左右。也就是說，GPRS DTU端發送的數據包將大致在2秒鐘后到達數據中心。反之，從數據中的數據包也大致在2秒鐘后到達GPRS DTU。總的來說，GPRS這種實時性，可以滿足大多數行業應用的要求。但是，對于一些特定的應用系統，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需要通過GPRS網絡來傳輸數據，那么就要在設計通訊協議時候考慮這種延時的情況。

　　4)適當的數據通訊速率GPRS DTU與數據中心的數據通訊速率一般在10kbps-60kbps之間。所以也就是說，GPRS DTU可以持續不斷地以10bps-60kbps的速度向中心發送數據，反之亦然。(補充說明：國內CDMA網絡的數據通訊均勻速率可以達到40kbps-90kbps左右)從系統應用可靠性角度來講，我們的應用系統本身的數據均勻通訊量在30kbps以內的時候，使用GPRS網絡來進行數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是通過GPRS網絡來傳輸數據，那么就需要把數據均勻通訊量控制在30kbps之內。