一、概述
成都億佰特電子科技有限公司是一家致力于自主研發(fā)和客戶定制需求的創(chuàng)新型公司，成都億佰特針對(duì)GPRS技術(shù)、NB-IOT窄帶傳輸技術(shù)、LTE技術(shù)推出了RS232數(shù)傳電臺(tái)、R485接口的E840-DTU系列數(shù)傳電臺(tái)。
針對(duì)目前GPRS技術(shù)、NB-IOT窄帶技術(shù)、LTE三種不同的無線技術(shù)形式和市場(chǎng)需求，成都億佰特已經(jīng)建立了自己的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)云平臺(tái)，在該云臺(tái)中無需理會(huì)終端設(shè)備是GPRS模塊、NB-IOT模塊亦或者是LTE數(shù)傳模塊設(shè)備，均可以互相通信，同時(shí)在云平臺(tái)中可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的設(shè)備隨意進(jìn)行編排組成自己方案需要的組網(wǎng)形式，輕松實(shí)現(xiàn)串口到網(wǎng)絡(luò)的雙向數(shù)據(jù)透明傳輸。同時(shí)E840-DTU設(shè)備使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AT指令，通過相關(guān)AT指令便可以進(jìn)行相關(guān)參數(shù)更改。
1）中心站固定IP
應(yīng)用方案中GPRS模塊通信是基于中國移動(dòng)、聯(lián)通運(yùn)營商的互聯(lián)網(wǎng)通信，使用GPRS通信用戶只需要知道互聯(lián)網(wǎng)通信基本概念就可以了，不需要考慮其他工作原理。一般應(yīng)用方案的控制節(jié)點(diǎn)往往是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、中心站點(diǎn)對(duì)多分站、多中心站點(diǎn)對(duì)多分站點(diǎn)的關(guān)系，從互聯(lián)網(wǎng)接入角度來看中心站點(diǎn)和分站都是互聯(lián)網(wǎng)的終端。在互聯(lián)網(wǎng)通信中分站負(fù)責(zé)通信管理和連接的部分用DTU(數(shù)據(jù)終端單元)。中心站點(diǎn)負(fù)責(zé)通信管理和連接的部分用DSC(數(shù)據(jù)終端單元)表示。
互聯(lián)網(wǎng)通信必須要有地址，互聯(lián)網(wǎng)地址由IP地址和端口號(hào)組成，簡(jiǎn)單理解IP地址就是快遞上的地址，端口號(hào)就是收件人。IP地址是有限的，實(shí)際應(yīng)用中采用固定IP和動(dòng)態(tài)IP結(jié)合的方法來擴(kuò)大IP地址的容量，因?yàn)楣潭↖P的SIM卡都是比較昂貴的，所以一般4G DTU都采用動(dòng)態(tài)IP的方式接入網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)DTU入網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)會(huì)分配一個(gè)動(dòng)態(tài)IP給DTU，當(dāng)DCS的IP地址為固定時(shí)，4G DTU將分配的動(dòng)態(tài)IP和端口號(hào)上傳給DCS，DCS將信息建立成注冊(cè)表完成DTU信息注冊(cè)。因此便可以知道通信的是哪個(gè)4G DTU。
當(dāng)DCS入網(wǎng)后獲得一個(gè)動(dòng)態(tài)IP地址，并向動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)器發(fā)送一個(gè)注冊(cè)信息，當(dāng)DTU上網(wǎng)后向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送域名解析申請(qǐng)，網(wǎng)絡(luò)將對(duì)應(yīng)的DCS動(dòng)態(tài)IP傳給DTU，通過獲取到的動(dòng)態(tài)IP便可以和DCS進(jìn)行互相通信。
無論DCS還是DTU入網(wǎng)，都需要向數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器發(fā)送注冊(cè)信息，數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器將發(fā)送來的IP地址和站點(diǎn)號(hào)建立一個(gè)注冊(cè)表，當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)給其他站點(diǎn)，在數(shù)據(jù)中表明接收站點(diǎn)信息，數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器根據(jù)注冊(cè)表中對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)信息將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的站點(diǎn)。
NB-IOT窄帶傳輸技術(shù)是基于LPWAN技術(shù)，具有覆蓋廣、高速率、低成本、接入量多和功耗低等特點(diǎn)，其明顯的優(yōu)勢(shì)是數(shù)據(jù)采集后可以直接傳輸?shù)皆破脚_(tái)，不需要通過網(wǎng)關(guān)，大大簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)部署。
NB-IOT規(guī)劃目標(biāo)可以滿足室內(nèi)抄表的深度覆蓋，考慮NB-IOT獨(dú)立建網(wǎng)成本很高，因此其軟硬件支持LTE，目前網(wǎng)絡(luò)采用聯(lián)合規(guī)劃的思路：NB-IOT基于LTE目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，在現(xiàn)有LTE規(guī)劃站址上分步部署NB-IOT模塊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同的覆蓋能力，主要實(shí)驗(yàn)組網(wǎng)方案中NB-IOT與LTE站點(diǎn)數(shù)量比例分別為1:1、1:2、1:4、1:8和1:9。目前網(wǎng)中多采用1:1和1:4組網(wǎng)方案。
如果NB-IOT與LTE基站規(guī)模比為1:1建設(shè)，可以進(jìn)一步增強(qiáng)NB-IOT的深度覆蓋和容量提升，可以擁有高度37dBm的穿透損耗，有利于實(shí)現(xiàn)地下抄表和停車業(yè)務(wù)。
LTE時(shí)代對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來說，主要追求高速率和大容量，因此LTE通常采用復(fù)用系數(shù)為1的同頻組網(wǎng)方式，同頻組網(wǎng)是指使用相同的頻點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，即：采用F1單頻點(diǎn)或F1、F2等多頻點(diǎn)捆綁，所在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)頻率都是相同的，網(wǎng)絡(luò)中心頻譜帶寬大、主信號(hào)強(qiáng)但是邊緣信號(hào)弱、干擾信號(hào)強(qiáng)。
采用異頻組網(wǎng)，雖然會(huì)使網(wǎng)絡(luò)中心頻譜帶寬變小，降低傳輸速率，但是會(huì)有效解決邊緣化干擾，保持較高的性能。網(wǎng)絡(luò)整體速率相對(duì)比較平均，聚合相鄰網(wǎng)絡(luò)的下行載波進(jìn)行同時(shí)傳輸，將會(huì)是速率大大提高的同時(shí)降低邊緣化干擾。
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