北京捷麥通信器材有限公司GPRS 組網(wǎng)要清晰GPRS 模塊的組網(wǎng)方式，首先要弄清GPRS 模塊傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)理。1互聯(lián)網(wǎng)中的地址工業(yè)控制中GPRS 通信是基于移動通信的GPRS 網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)通信，運(yùn)營商

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GPRS 組網(wǎng)

要清晰GPRS 模塊的組網(wǎng)方式，首先要弄清GPRS 模塊傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)理。

1互聯(lián)網(wǎng)中的地址

工業(yè)控制中GPRS 通信是基于移動通信的GPRS 網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)通信，運(yùn)營商（如中國移動、聯(lián)通）的GPRS 網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)的一部分，使用GPRS 通信的用戶根本就不需要知道GPRS 網(wǎng)絡(luò)的工作原理，我們只要知道互聯(lián)網(wǎng)通信的基本概念就可以了。

工控系統(tǒng)中的控制節(jié)點(diǎn)關(guān)系往往是一個(gè)多點(diǎn)對多點(diǎn)（即多中心站點(diǎn)對多分站點(diǎn)）、點(diǎn)對多點(diǎn)（中心站點(diǎn)對多分站）、點(diǎn)對點(diǎn)的關(guān)系。如果從互聯(lián)網(wǎng)接入的角度看中心站點(diǎn)和分站都是互聯(lián)網(wǎng)的終端。今后我們將中心站點(diǎn)負(fù)責(zé)通信管理和連接的部分用DSC （數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心 Data Service Center）表示，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 Data Terminal Unit)表示。下圖是一個(gè)點(diǎn)對多點(diǎn)使用GPRS 通信的網(wǎng)絡(luò)示意圖。在這個(gè)圖中，主站和分站都分成了應(yīng)用通信結(jié)果的部分和與互聯(lián)網(wǎng)連接的通信管理部分。為了方便在以后的描述中我們用DCS 和DTU 與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系代替中心站點(diǎn)和分站與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。下圖是DTU 與DCS 與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系圖：

所謂GPRS 模塊就是分站中的DTU 部分。

不論是我們?nèi)粘｀]寄信件還是互聯(lián)網(wǎng)通信，要通信就要有地址，在互聯(lián)網(wǎng)上地址是由兩個(gè)地址字段組成的。其中一個(gè)是IP 地址，另一個(gè)是端口號。IP 地址表達(dá)的是將數(shù)據(jù)送到哪里，端口號表達(dá)的是將數(shù)據(jù)送給那個(gè)應(yīng)用程序。如果我們非要用郵寄信件的地址比喻的話IP 地址就相當(dāng)于門牌號：XX 市XX 街XX 號，端口號就相當(dāng)于收件人：XX 人。沒有門牌號郵遞員就不知道將信件送到哪里，沒有收件人郵遞員就不知道將信件送給這個(gè)地址中的哪一個(gè)人。

IP 地址是由4個(gè)字段組成，中間用點(diǎn)隔開，每個(gè)字段最多用3位表達(dá)，共有12位。如192.168.0.1就是一個(gè)IP 地址。

地址：北京市豐臺區(qū)芳城園一區(qū)17號樓日月天地B 座1505室 網(wǎng)址：http://www.sa68.com 電話：400-601-3266

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12位的IP 地址所能表示的地址號碼有限，為了使這個(gè)地址系統(tǒng)能夠容納更多的互聯(lián)網(wǎng)終端，實(shí)際應(yīng)用中往往采用給有些終端固定的IP 地址，給有些終端非固定IP 地址的方式擴(kuò)大IP 地址的容量，一個(gè)固定IP 地址的終端占用一個(gè)IP 地址號碼資源，一個(gè)非固定IP 地址的終端只有在與網(wǎng)絡(luò)連接后才由網(wǎng)絡(luò)分配一個(gè)IP 地址，當(dāng)這個(gè)終端與網(wǎng)絡(luò)斷開連接后這個(gè)剛才分配的IP 地址由網(wǎng)絡(luò)收回，如果有其它非固定IP 地址終端申請使用互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)再將這些IP 地址號分配給其它非固定IP 地址終端使用。這種非固定的、動態(tài)分配的IP 地址稱為動態(tài)IP 地址?，F(xiàn)實(shí)中的很多互聯(lián)網(wǎng)終端都是動態(tài)IP 地址終端，比如家中上網(wǎng)的ADSL 用戶，使用GPRS 上網(wǎng)的手機(jī)用戶。

固定IP 地址終端與IP 地址是一一對應(yīng)的，動態(tài)IP 地址終端可以做到少量的IP 地址為較多的動態(tài)IP 地址終端服務(wù)。下圖是互聯(lián)網(wǎng)中按IP 地址是否固定來將終端分類的示意圖。

分站（DTU ）采用什么樣的IP 接入方式, 和主站(DSC)采用什么樣的IP 接入方式是建立GPRS 網(wǎng)絡(luò)所要介紹的重點(diǎn).

分站（DTU ）是通過SIM 卡成為移動公司的用戶的，就像我們的手機(jī)是插上SIM 卡才能通信一樣，SIM 卡有兩種IP 地址方式, 一種是動態(tài)IP 的方式，一種是固定IP 的方式，固定IP 方式的SIM 卡費(fèi)用昂貴，大部分的DTU 使用GPRS 上網(wǎng)都是使用動態(tài)IP 的SIM 卡，也就是說大部分的DTU 是動態(tài)IP 接入互聯(lián)網(wǎng)的。在本文下面的討論中我們設(shè)定SIM 卡的IP 是動態(tài)的。

中心站點(diǎn)（DCS ）往往處在上網(wǎng)條件好并且比較固定的地理位置，中心站點(diǎn)（DCS ）的上網(wǎng)方式就比較多種多樣，既有動態(tài)IP 的方式，如ADSL 、3G 、無線上網(wǎng)等。也有固定IP 的專線上網(wǎng)方式。

要通信就要知道對方的IP ，如果對方的IP 是動態(tài)的，就要有辦法知道對方的動態(tài)IP ，并能夠?qū)?shù)據(jù)送達(dá)對方，這個(gè)過程就是GPRS 模塊的通信的建立過程。根據(jù)DCS 的IP 是否固定通信建立過程各不相同，主要有如下幾種方式。

2 DSC是固定IP 的通信建立方式

DSC 是固定IP 的網(wǎng)絡(luò)形式見下圖：

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DSC 是固定IP 的通信過程比較簡單，DTU 上線后，系統(tǒng)分配一個(gè)動態(tài)IP 給這個(gè)DTU ，DTU 根據(jù)中心站點(diǎn)（DCS ）的IP 地址將分配的動態(tài)IP 和自己的站點(diǎn)號報(bào)告給DCS ，DCS 在自己的存儲區(qū)中建立一個(gè)站點(diǎn)號和動態(tài)IP 的對照表，這個(gè)表格叫注冊表，完成的這個(gè)過程叫注冊。

如果是DCS 要發(fā)起一次通信，DCS 首先要查找這個(gè)注冊表，根據(jù)要通信的站點(diǎn)號找到相應(yīng)DTU 的動態(tài)IP ，根據(jù)這個(gè)動態(tài)IP 發(fā)起一次通信。如果是DTU 向DSC 發(fā)起一次通信，由于DSC 的IP 是已知的，根據(jù)DSC 的IP 直接發(fā)起一次通信就可以了，數(shù)據(jù)到達(dá)DSC 后DSC 查找注冊表就能判斷那個(gè)DTU 發(fā)起的通信。注冊表的形式見下表：

DTU 下線前要向DSC 發(fā)送注消指令，收到注銷指令后將注冊表中關(guān)于這個(gè)站點(diǎn)的記錄刪除。

如果系統(tǒng)的DSC 的IP 是固定的，在DTU 端需要設(shè)置DCS 的IP 地址和使用端口設(shè)置的界面如下。在DCS 端需要設(shè)置IP 的方式為固定IP 。

關(guān)于系統(tǒng)設(shè)置的參數(shù)主要是這個(gè)固定的IP 地址。

本公司生產(chǎn)的G400型GPRS 模塊就可采用這種連接方式。

3 DSC是動態(tài)IP 的動態(tài)域名解析方式

要清晰域名解析法首先要重溫一下互聯(lián)網(wǎng)中域名的概念。上文說到IP 地址是每個(gè)上網(wǎng)終端的唯一地址，但這種地址的表示方式很不容易記憶和聯(lián)想，為了記憶和傳播方便使用了地址：北京市豐臺區(qū)芳城園一區(qū)17號樓日月天地B 座1505室

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給IP 地址起一個(gè)容易記憶的名字的方法，給IP 地址起的名字就就叫域名。域名的組成是由若干個(gè)從a 到z 的26個(gè)拉丁字母及0到9的10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字及“-”、“.”符號構(gòu)成并按一定的層次和邏輯排列的。目前也有一些國家在開發(fā)其他語言的域名，如中文域名。

我們?nèi)粘５顷懙木W(wǎng)頁都是以域名表達(dá)地址的，如www.sohu.com 、www.google.com 。而互聯(lián)網(wǎng)上的地址是以IP 地址的方式表達(dá)的，這就需要互聯(lián)網(wǎng)上有一個(gè)將域名轉(zhuǎn)換成IP 地址的服務(wù)設(shè)備，這個(gè)設(shè)備就是域名解析服務(wù)器。域名解析服務(wù)器中存儲有大量的域名與IP 地址對應(yīng)關(guān)系的表格，當(dāng)終端以傳送數(shù)據(jù)的目的域名傳送數(shù)據(jù)時(shí)，終端首先將域名傳給域名解析服務(wù)器，域名解析服務(wù)器將這個(gè)域名對應(yīng)的IP 地址傳送給終端，終端獲得IP 地址后再將目標(biāo)IP 和數(shù)據(jù)一同傳送給網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到對應(yīng)IP 地址的網(wǎng)絡(luò)終端。

使用域名傳輸數(shù)據(jù)還有一個(gè)非常大的好處，如果終端的IP 地址發(fā)生了變化，系統(tǒng)只需改變域名解析服務(wù)器的表格內(nèi)容，而不必改變別人登陸這個(gè)終端的域名。

動態(tài)域名解析法的通信時(shí)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系見下圖：

在這個(gè)圖中增加了動態(tài)域名解析服務(wù)器。

使用動態(tài)域名解析方式組建上圖中的網(wǎng)絡(luò)，首先要申請一個(gè)域名并選擇一個(gè)動態(tài)域名解析服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商。為了下面的描述方便我們稱這個(gè)申請的域名叫域名A

當(dāng)無固定IP 的DCS 上網(wǎng)獲得動態(tài)IP 后首先向動態(tài)域名解析服務(wù)器發(fā)送一個(gè)在這個(gè)服務(wù)器上注冊的注冊信息，告訴動態(tài)域名解析服務(wù)器我的域名和我的動態(tài)IP 是什么。DTU 上網(wǎng)后要向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送域名解析申請，網(wǎng)絡(luò)將DCS 的動態(tài)IP 傳送給DTU ，這樣就完成了動態(tài)域名解析的過程。DTU 在動態(tài)域名服務(wù)器上獲得DCS 的IP 地址后的通信過程與DCS 是固定IP 的通信相同。至于網(wǎng)絡(luò)是如何找到動態(tài)域名解析服務(wù)器的問題屬于互聯(lián)網(wǎng)的功能，我們無需深究，我們只有知道互聯(lián)網(wǎng)有這樣的功能就可以了。

當(dāng)DCS 因某種原因下線后重新上線并重新獲得新的IP 地址，DCS 要重新在動態(tài)域名解析服務(wù)器上注冊。DTU 也會使用一種方法（通過TCP/IP的連接和UDP 的心跳超時(shí)）感受到DCS 的下線，如果DTU 感受到DCS 下線，DTU 也會重新向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送動態(tài)域名解析申請，獲得新的動態(tài)IP 地址。

一般來說動態(tài)域名解析服務(wù)器由互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商提供，比較著名的有“花生殼”品牌。地址：北京市豐臺區(qū)芳城園一區(qū)17號樓日月天地B 座1505室

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有的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商是免費(fèi)提供這種服務(wù)，有的是收費(fèi)的。一般來說免費(fèi)的動態(tài)域名用于用戶體驗(yàn)，但連接速度較慢，正式使用應(yīng)該使用收費(fèi)的動態(tài)域名。

如果系統(tǒng)的DSC 的IP 是動態(tài)的，在DTU 端需要設(shè)置DCS 的動態(tài)域名和使用端口，設(shè)置用軟件《N 型GPRS 模塊設(shè)置和測試軟件》，設(shè)置時(shí)的連接和界面如下。

在DCS 端需要設(shè)置IP 的方式為固定IP 。

4 DSC是動態(tài)IP 的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)方式

數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)法通信時(shí)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系如下圖：

在這種方式中無論是DCS 或DTU 上網(wǎng)，都向數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器發(fā)送注冊信息，注冊信息說明自己的站點(diǎn)號，動態(tài)IP 地址。數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器在存儲區(qū)中建立一個(gè)站點(diǎn)號和動態(tài)IP 的對照表。

當(dāng)站點(diǎn)間要發(fā)送數(shù)據(jù)給另一個(gè)站點(diǎn)時(shí)，在發(fā)送數(shù)據(jù)中標(biāo)明發(fā)送的目的站點(diǎn)和源站點(diǎn)，數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)器根據(jù)目的站點(diǎn)查表找到目的站點(diǎn)的動態(tài)IP 地址，將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的站點(diǎn)。

中轉(zhuǎn)服務(wù)器一般由GPRS 模塊的生產(chǎn)商提供，如捷麥公司的G200型號的GPRS 模塊就采用這種數(shù)據(jù)的傳輸方式。

本公司生產(chǎn)的G400型GPRS 模塊就可采用這種連接方式。

5 三種組網(wǎng)方式的比較：

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