[发明专利]GPRS通讯动态IP的管理方法

说明书

技术领域  

本发明涉及用GPRS进行通讯时动态IP的管理方法，属工业控制自动化领域。

背景技术

GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是一种新的分组数据承载业务。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。它突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。

GPRS是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。

GPRS的另一个特点，就是其传输速率可提升至56甚至114Kbps。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。GPRS移动数据业务能够为用户提供丰富的应用服务，如：（1）移动商务：包括移动银行、移动理财、移动交易（股票、彩票）等。（2）移动信息服务：信息点播、天气、旅游、服务、黄页、新闻和广告等。（3）移动互联网业务：网页浏览、Email等。（4）虚拟专用网业务：移动办公室、移动医疗等。（5）基于位置的业务：位置查询、饭店及类似的服务行业导航等。（6）多媒体业务：可视电话、多媒体信息传送、网上游戏、音乐、视屏点播等。（7）利用GPRS平台开发出更多服务于各行业的遥控、遥测、数据传输的无线信息终端产品。

在燃气管网、矿山、码头、大型工厂等采集点分散的地方，采用GPRS通讯技术，可将电表、流量计、温度、压力等数据上传到SCADA系统上，但因为采用的通讯方式的不同，SCADA系统的处理方式也不同，一般采用DTU分配动态IP的方式，但这种方式就需要在调度端有个数据服务中心(DSC),这个数据服务中心要将动态IP转变成固定IP再与SCADA系统通讯，这种通讯方式对DSC依赖性很大，一旦DSC出现问题，则通讯会中断，数据的采集依赖于GPRS可靠、稳定的通讯，因此用GPRS通讯时对动态IP的管理对系统的运行效率和可靠性起着非常重要的作用。现有技术一般采用如下方式:

采用数据服务中心:因为DTU的IP是动态变化的，所以在调度端增加一个数据服务中心软件，这个数据服务中心负责用UDP协议接收DTU的数据，并用TCP/IP协议和SCADA通讯。在数据服务中心将与DTU通讯的UDP端口设定好，还需要设置每个DTU的ID号和SCADA通讯的端口号，比如DTU的ID号为13812345678，和SCADA通讯的端口设为50001，所有的端口都是唯一的，不能相同。

数据服务中心设置好后，再设置DTU中的参数，每个DTU中要设置一个11位的ID，这个ID在全网中是唯一的，并将数据服务中心的端口号也设置在DTU中。DTU上电后会主动向数据服务中心的端口发送心跳报文，这个报文中有DTU的ID号和公网的IP、端口号,数据服务中心接收到DTU的心跳帧后会对报文进行处理，并显示该DTU已经上线。

数据服务中心作为TCP/IP的服务器端，SCADA系统作为客户端，SCADA系统在和数据服务中心进行连接成功后会发送通讯报文到相应端口，数据服务中心接收到SCADA的报文后，根据设置的端口和ID的关系，将该报文打包后再发到DTU上，DTU接收报文后进行处理，将数据再发送到数据服务中心，数据服务中心将接收来的报文再根据ID和端口号的关联关系送到相应端口上发送出去，SCADA接收到数据并进行处理，完成一次完整的接收、发送过程。

这种处理方法比较复杂，多了一个故障环节，而且效率也低。主要依赖数据服务中心的转发，如果数据服务中心程序编的不好或异常退出，则数据会完全接收不到。这样的处理方式使数据不能实时、快速地上传到SCADA系统，如果现场有异常事件或需要快速处理的问题，则不能及时反映到监控系统上，对安全稳定的生产会产生不利影响。

工业自动化系统是一个实时系统，燃气管网、矿山、码头等监控点的数据需要准确上送到SCADA系统，事故信号更应主动上送，尽可能提高传输稳定性。现有的方式在发送数据、接收数据时会出现停滞、延时的现象，并多了一个处理环节，对安全生产形成潜在隐患。

发明内容