DTU组网方式简介

一、 前言

ip modem又称无线数传终端（dtu），主要应用在工业自动化、电力、气象、水文、环保、防灾预警等需要实现远程组网传输数据的行业。

 

二、 使用场景  

1. 现场环境比较复杂，布线不方便，需要实现数据远程传输和监控的场合；

2. 采集点分散，需要实现数据远程传输和监控，布线成本高的场合；

3. 需快速扩展分站点，实现远程组网和监控的场合；

4. 采集和监控站点不固定的场合；

5. 以前使用有线方式接入，想添加无线备份的场合；

6. 现有只通过本地rs232/485传输，想实现远程无线传输的场合；

7. 现有通过数传电台传输，想改超越距离限制，实现超远程无线传输的场合；

 

 

三、 终端设备要求分析

1. ip modem 工作原理

ip modem主要通过rs232/485方式与终端设备连接，终端设备只要通过rs232/485把数据发送到ip modem，ip modem就可以把数据通过无线网络透明地发送到客户的服务器；反之，服务器下发到ip modem的数据，ip modem也会把接收到的数据透明地通过rs232/485发送到所连接的终端设备，从而实现客户终端设备与服务器间的通讯。

 

 

 

 

 

2. 终端设备要求

理论上，要使用ip modem传输数据，对终端设备的要求主要只针对通讯接口，也就是带rs232或rs485的仪表或设备都可以使用ip modem实现远程组网传输数据。通常情况下包括（不限于）：仪器仪表、plc、单片机系统和其他一些带rs232/485的设备和嵌入式系统。

接口

协议

环境

rs232/485

不限

只要有手机信号

 

 

 

3. 服务器要求

一般情况下，凡是有网络接入的、可以上网的办公或非办公环境，都可以架设数据中心服务器。而服务器软件的通讯模块，可以是tcp/udp网络通讯，也可以是一些读取串口的软件，都可以与ip modem连接，并实现终端与服务软件之间数据的透明传输。

  

硬件

软件

网络接入方式

ip要求

普通pc/工控机/其他嵌入式系统

网络通讯类软件/串口通讯类软件

apn专线/adsl/光纤/无线网络接入

固定公网ip/dns+浮动公网ip/专网ip

 

 

4. 网络选择

无线蜂窝网络，主要指的是移动、联通、电信所提供的gprs、cdma、td-scdma、cdma2000、wcdma等。就目国内的情况来看，三大运营商各自运营一个3g网络，详细参数见下表（以下参数仅供参考）： 

网络

运营商

命名

网络响应

 

理论带宽

向下

兼容

gprs

移动

g网

128字节

1.4s+-500ms

理论：171.2kb/s

实际：25-50kb/s

gsm

256字节

1.7s+-200ms

512字节

1.7s+-200ms

1024字节

2.4s+-300ms

cdma

电信

c网

128字节

700ms+-50ms

理论：153.6kb/s

实际：80-110kb/s

 

256字节

1.20s+-50ms

512字节

1.75s+-50ms

1024字节

1.5s+-100ms

edge

移动

 

 

理论：384kb/s

实际：100-135kb/s

gprs

wcdma

联通

沃

 

理论上行：5.7mbps

理论下行：7.2mbps

实际带宽视网络

情况而定

gprs

td-scdma

移动

g3

 

理论上行：2.2mbps

理论下行：2.8mbps

实际带宽视网络

情况而定

gprs

cdma2000

-evdo

电信

天翼

128字节

200ms+-100ms

理论上行：1.8mbps

理论下行：3.1mbps

实际带宽视网络

情况而定

cdma

256字节

200ms+-100ms

512字节

400ms+-200ms

1024字节

400ms+-200ms

                                 (注：网络响应时间为数据包一个来回总共话费的时间 )

 

型号对照表：

型号

接口

网络

网络协议

传输模式

应用场合

传输

距离

f2103

rs232/485

gprs

tcp/udp

透明传输

小数据量

不限

f2203

rs232/485

cdma

tcp/udp

透明传输

小数据量

快速响应

不限

f2303

rs232/485

edge

tcp/udp

透明传输

中小数据量

不限

f2403

rs232/485

wcdma

tcp/udp

透明传输

较大据量

不限

f2503

rs232/485

td-scdma

tcp/udp

透明传输

较大数据量

不限

f2603

rs232/485

cdma2000

tcp/udp

透明传输

较大数据量要求响应快

不限

 

 

 

四、 组网拓扑介绍  

ip modem组网是基于无线移动蜂窝网络，通过tcp/udp网络协议传输数据的c/s网络架构网络系统。可以支持点到点、点到多点等组网通讯方式，并支持扩展短信功能和多种信息服务平台发布的应用系统。

1. 基本组网拓扑介绍

1） 服务器公网固定ip方式

2） 服务器公网浮动ip方式

ip modem 支持连接域名的功能，在服务器端没有固定ip的情况下，可在服务器端绑定域名。ip modem可通过访问服务器端绑定的域名的方式连接到服务器。

 

3） apn（vpdn）专网方式

     ip modem 支持apn(vpdn)功能，申请了apn(vpdn)网络的客户，可轻松通过ip modem实现终端与数据中心的组网通讯。

4） 点对点方式

      在只需要实现两个串口终端之间远程通讯的时候，可以使用点对点方式传输。

点对点传输，使用一个ip modem做为服务器，另一个ip modem作为客户端，客户端主动连上服务端ip modem建立传输链路，从而实现两个终端间的通讯。这种组网方式，要求服务器端的ip modem所插入的卡具有固定ip。

 

 

2. 扩展组网拓扑介绍

1） 多中心、主备中心、短信等组网扩展

      设置为单中心，且主中心备份中心都有设置时，ip modem会首先连接主中心通讯，若主中心异常,ip modem会去连接备份中心，待主中心恢复后挂断备份中心，重新又连接主中心。

若有多中心时，i并且设置为多中心时，ip modem会连上所设置的所有中心，并且可实现多中心和ip modem间的通讯。

 

2） 点对点应用组网扩展

在没有固定ip的情况下，可以使用通过第三方点对点服务器进行tcp转发的方式，实现点对点传输。

 

3） 支持多种平台发布的应用型组网方式

ip modem 组网数据发送到服务器后，服务器可以通过tcp、web等方式公布需要公布的信息或提供在线手机、点好、pda等方式查询和控制。

4） 本地串口通讯模式到无线远程传输系统组网改造

若是现场已经终端设备已经通过rs232或485总线传输数据，现在想实现远程无线传输，可以使用ip modem+t2com+客户在用串口软件的方式实现。

 

a) 工业短距离通讯模型

 

b) 改造后的网络