CDMA IP路由器

CDMA IP路由器 技术白皮书 济南银泉科技有限公司 2004年5月 济南银泉科技推出的CDMA IP 路由器系列是以CDMA1X网络为通信平台，采用CDMA1X、SMS 承载方式，服务于行业用户的数据传输业务，特别适用于间断性的、突发 性的和频繁的、少量的数据传输，尤其适用于M2M 领域的应用。 济南银泉科技长期致力于网络通信产品的研发与生产，并在网络领域中有着丰富的技术 积累和产品化经验。 1.1 CDMA1X CDMA1X 是一种新型的移动数据通信业务。CDMA1X 是中国联通在完善优化CDMA 网络建设过程中推出的第2.75 代通信技术，它在目前的IS-95 CDMA 网络的基础上进一步升级了无线接口，使其支持高速补充业务信道，从而可实现高速互联网接入服务。CDMA1X 在传递速率、功能方面较GPRS 具有突出的技术优势， CDMA1X 理论速率153.6Kbps，目前实际测试速率为80kbps，超过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，是平均30-40kbps 的GPRS 数据传输的2-3 倍。 CDMA1X 系统的无线IP 网络接口采用成熟和开放的IETF 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，支持基于IP 的Internet/Intranet 的接入方式，可在移动用户和数据网络之间提供一种连接，能够提供快速即 时的高速TCP/IP 连接，可以用于数据传输、远程监控等应用。使用CDMA1X 技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，从而降低了服务成本。特别适用于间断的、 突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。 目前，CDMA1X 网络在北京、上海、广州等一些大城市已基本建好。中国联通正计划将其 它一些大中城市的CDMA 升级到CDMA1X，逐步覆盖全国，并在一年内完成整个CDMA1X 建设。数据业务将是CDMA1X 的发展重点。 1.2 CDMA IP 济南银泉科技推出的CDMA IP 路由器，包括CDMA IP 路由器设备和Mobile OEM 嵌 1.2.1 CDMA IP 入式开发板系列产品，主要应用于行业用户的无线数据传输业务，产品包括： 内建工业级CDMA1X 模块、TCP/IP 功能、提供100BaseT 网络接口及 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的串行端口功能，并提供完备的电源系统，使用方便简洁。 1.2.2 Mobile OEM 内建TCP/IP 功能及标准的串行端口功能，用户可自定义产品尺寸。该嵌入式开发板便 于二次开发和快速整合到用户原有系统，并通过软硬件整体解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 满足行业用户快速开发 无线网络应用的需要。 . MOBILE OEM ALL：SMA8000 . MOBILE OEM SMALL：SMS9000 以上产品内嵌完整的TCP/IP 协议，支持标准的100BaseT 网络接口及RS232 接口，可 适用于所有具有以太网和带串口的终端设备，为不具备TCP/IP 协议处理的终端设备提供无线通信能力。 CDMA IP路由器利用最新的CDMA1X 移动通信网络作为传输介质，有助于实现行业 管理现代化、数据采集自动化等目标。此系列产品功能强大，稳定性高，能够应用在电力、 自来水、天然气等领域表计的计量，还可实现自动测量读取、自动计量发送、远程信息处理、 远程设备监控，以及安防、车辆调度、公众流量业务、工业处理自动化等任何需要统一管理 服务终端的应用方案中，可广泛用于金融、保险、证券、商业、公安、交通、税务、气象、 石油等行业和领域。 无线数据通信系列产品具有使用成本低、准确性高、对环境适应性好、易于安装、易于 维护等特点，能够为用户提供高速、永远在线、可靠的数据传输服务和虚拟专用数据通信网 络服务，完全能够满足行业数据采集、传输和监控的需要。 2.1 无线数据通信系列产品主要应用领域有： ..银行、邮政储蓄所营业网点联网 ..电信营业网点联网 ..移动POS 机、税控POS 机、自助终端 ..自动柜员机（ATM）联网、 ..福利彩票、体育彩票、足球彩票无线投注系统 ..社保、医保卡实时在线交易系统 ..移动证券交易和信息查询 ..税务联网稽查系统 ..公安身份证移动数据查询 ..交警罚款缴费移动POS 系统 ..交通稽查缴费移动POS 系统 ..智能交通系统 ..车辆GPS 无线调度监控系统 ..公安、110、消防车辆指挥调度系统 ..交通流量监测 ..银行运钞车调度监控 ..出租车调度监控 ..公交车辆调度和信息发布 ..工业控制、遥感、遥测： ..气象信息采集 ..环保信息采集 ..城市供水调度监控 ..供热系统实时监控和维护 ..三防与水文监测 ..电信行业无人值守站机房（如移动基站、光纤中继站等）监控和远程维护 ..城市配电网自动化调度系统与抄表数据传输 ..无人值守仓库监控 ..电力集中抄表系统、煤气、自来水集中抄表系统 ..大型商业和零售业销售数据采集 ..物流配送 ..油田、煤矿数据采集和监测 ..工厂自动控制监测 ..城市路灯自动监控 ..移动办公 ..远程公文批阅 ..远程文件发布 2.2 ..办公信息查询 图1：产品应用原理图 3.1 .. 提供100BaseT 以太网接口 .. 运营成本低 .. 使用方便、灵活、可靠 .. 支持CDMA800M 单频网络 .. 产品功能丰富，对环境适应性好 .. 易于安装、维护 .. 内嵌32 位嵌入式CPU，实现TCP/IP 通讯协议栈 .. 内嵌Watchdog 芯片 .. 提供实时时钟 .. 自动重新联网功能 .. 透明数据传输 .. 遵循特定通讯协议与后端下位机交互，并提取传输内容，实现数据传输 .. 提供仪器、终端设备的反向控制 .. 提供图片采集及远程传输功能 .. 提供TCP、UDP 通讯协议来传输 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 ，并对数据传输的性能进行优化 .. 提供短消息备份功能，保证关键数据传输的可靠性 .. 内嵌以太接口，可为终端设备提供以太网接入或转接 .. 提供基于Web 的图形化配置方式 .. 支持本地和远程升级 3.2 .. 覆盖率高、部署成本低，不需平台投资 .. 具有内建Watchdog 功能，系统永不当机 .. 避免因CDMA1X 断线造成联机中断 数据中心可架设在Internet 上，透过IP 可提供多台同时联机，节省架设机架式调制解 调器、线材管理维护及建置成本 .. 产品系列支持多种型号，为用户提供灵活的选择 .. 产品功能丰富，易用，只需设置产品相应的工作模式，就可满足行业数据传输业务 CDMA IP 路由器 可设定成不同的工作模式，满足不同领域用户的要求。 不同工作模式下，CDMA IP 路由器 在CDMA1X 通信系统平台中的位置也不相同。 .. 短信中心模式：工作在用户服务器一方，CDMA IP 路由器 的串口直接与短信服务器相连； 路由模式：通过以太口与多个后端设备(可以是直接带以太口的智能设备或利用 SCN1000 完成串口转以太的终端设备)相连，IP 数据终端则提供无线路由功能，让物理位 置比较近的多个终端同时连接上CDMA1X 无线网络，实现终端设备与数据中心的双向数据 传输； .. 其它工作模式：通过串口与不同领域的终端相连，并对串口接收到的数据采取不同的处 理方式，以适用于特定的系统环境。 图2：设备工作模式 4.1 透明模式是适用范围最广、通用性最强的一种工作模式。在透明模式下，设备不解析从 串口收到的任何数据，直接将数据作为TCP 或UDP 的数据进行打包发送，而对具体数据 的解析分别由后端数据采集终端设备和前端数据中心的相关服务器进行处理。图三和图四是 设备应用于《CDMA1X 环保污染源在线监控系统解决方案》的实例，在该应用实例中，设 备即工作在透明模式下，设备与监控中心的数据传输采用TCP 连接方式，被传输的数据格 式是由后端的各类监测仪与监控中心应用服务程序约定好的，是设备所不关心的。因此，对 于不同的应用系统来说，设备具有即插即用的特性，如果系统中其他设备没有特殊约定，建 议采用该工作模式。 同时，为了满足SCADA 系统要求，该模式下也可提供一定灵活性：配置命令串反向控 制终端采集设备，按用户所需改变终端采集设备的工作方式；定义数据成帧的方式，即设备 直接将数据按要求的格式封装成规定的帧，然后通过TCP/UDP 传送到上位机。 图3:环保系统单采集终端方案 图4:环保系统集群采集终端方案 4.2 8583 ISO8583 是金融、工业控制中常用的一个标准，它定义了数据的封装格式等，有关 ISO8583 标准的细节请参看详细的规范。在8583 应用模式下，CDMA IP 路由器 与后端终 端设备遵循一致的消息格式定义方式，IP 数据终端 解析串口收到的消息，并按照约定的命令格式识别消息，检查校验和，提取消息字段中特定的命令字，执行相关操作，完成一次完 整的命令处理。图五是设备应用于《金融卡交易GPRS/CDMA 新方案》的实例，在该应用实例中，设备工作在8583 模式下。终端采用POS 机或ATM 柜员机等，终端与数据中心完成一次交易，对应一系列命令，CDMA IP 路由器 设备需要执行一系列操作，如：网络配置、建立TCP 连接、发送数据、接收数据等。CDMA IP 路由器 按照约定执行相关操作，提取8583 格式封装的业务数据，并进行相应的传输。 图5:金融卡交易系统 在8583 模式下，通过命令来触发CDMA IP 路由器 的相关操作，并将操作结果反馈给 终端设备，这种交互操作保证了终端设备与数据中心间透过CDMA IP 路由器 数据交互的完整性，能够满足工控、金融等行业的需求。这些行业的终端设备一般都可进行简单编程， 通过与IP 数据终端约定消息格式，就可满足行业的业务需求。可见，该模式下数据的传输 对设备来说是完全可见的，串口接收到的命令与设备应该执行的操作是一一对应的，并且是 静态设置好的，在程序运行过程中不能改变，因此对于不同的终端，如果命令字不同，需要 修改设备的应用程序。这种模式的专用性较强。 4.3 AT 在标准数据终端 指令集中所有的指令均以AT 为前缀，简称AT 命令。有很多工控、金 融领域的数据终端产品直接输出AT 命令，控制外接设备。CDMA IP 路由器 作为一个TCP/IP 功能的扩展数据终端，从串口接收数据终端发来的类AT 命令，并执行相应的操作。 CDMA IP 路由器 支持所有标准的AT 命令，主要用于控制CDMA1X 模块；同时IP 数 据终端还根据应用扩展实现了以下命令：设置CDMA1X 通信参数、激活/断开CDMA1X 连 接、发送/接收短消息、激活/终止TCP 连接、发送/接收TCP 报文、发送/接收UDP 报文等。 AT 扩展命令还可根据用户的需求进行定制。 AT 扩展命令模式与8583 模式一样需要设备对接收到的终端数据进行解析，并根据固定 的命令与操作的映射关系执行相应的程序，完成相关的操作，专用性较强。AT 扩展命令也可应用于《金融卡交易CDMA1X 新方案》实例。 4.4 路由模式主要应用于设备作为无线路由器的情况。只有带以太口的设备SCN1000/ SMA8000 具备该功能。在此模式下，设备完成以太接口所连局域网到无线网络之间的 NAT 路由。而设备的串口用作控制台配置接口，设备对串口接收到的数据作为标准的控制 台命令处理，仅仅实现对IP 数据终端的配置管理。图六是设备用于某电信营业厅的实例； 图七是设备用于集群终端设备同时连接无线网络的实例。 图6:某电信营业厅无线网络系统 图7:分布密集的集群终端设备 4.5 该模式下，CDMA IP 路由器 工作在用户服务器一方，串口直接与短信服务器相连。设 备利用CDMA 网络收发短消息，完成对短消息的编解码，并与短信服务器通过串口传输短 消息的内容。 在工作模式1~3 中，CDMA IP 路由器 都是将串口收到的部分或全部信息通过无线网络 发送到数据中心，设备在这些工作模式下实时循环检测CDMA1X 主链路，当发现CDMA1X 主链路故障后自动切换到备份链路，即短消息链路。在完成切换之前，设备将向指定的短信 中心发送告警，切换之后向短信中心发送关键数据。由于短消息收发都需经过特定编码，在 以PC 为硬件平台的服务器如果直接从CDMA1X 模块上接收的短消息，需自己完成短消息的编解码工作，而IP 数据终端在短信中心模式下，自动完成对短消息的编解码，用户服务 器只需关心应用数据，不用考虑短消息编解码方式。图八中“短信中心”是指用户的短消息 处理中心，设备A 工作在短信中心模式下，与用户的短信中心主机之间通过串口相连，负 责接收短信，并将短信中包含的数据信息进行解析，再以字符串的形式发送到短信中心，短 信中心即可方便的获得想要的信息。 图8:短信中心系统 4.6 CDMA IP 路由器 设备串口外接摄像头，能够随时随地拍摄照片，以JPEG 的格式传送到设备，并经过设备打包传送到远端的监控中心，实现远程的图像监控，特别适合于环境保 护、公交系统等多种应用领域。图九中设备将摄像头拍摄的图片经过无线网络发送到数据中 心，数据中心能够通过应用程序实时监控摄像头所在的现场情况。 图9:现场监控系统 5.1 5.2 5.3 CDMA IP 路由器 提供多种配置方式，实现对IP 数据终端 的管理。较常用的是基本 Web 的图形化配置方式。 .. Web 图形化的配置方式：设备内嵌Web Server，采用流行的B/S 模式。使用者采用 标准的浏览器，如IE 等登陆设备，就可进行配置操作。这种方式还提供用户名、密码管理， 具有一定的安全性。 SCN1000/SMA8000 提供100BaseT 网络接口，使用者通过以太网络访问设备，登陆网页 进行配置，配置后参数实时生效； SMS9000 内嵌PPP Server，使用者配置拨号网络，通过串口连接分配IP 地址，再通过 拨号网络访问设备(PPP Server)，登陆网页进行配置，配置后，设备重新复位后新的参数才 生效。 .. 命令行配置方式：设备工作在路由模式下，串口则作为控制台配置接口。这种配置方 式通常称为为CLI，即命令行配置。在命令行方式下设备提供丰富的命令，如拨号、建立 TCP 连接、数据传输等等。命令行配置方式主要针对专业的设备维护人员，可随时在线监 控设备运行状态，方便调试；提供本地串口升级方式，即使当应用程序的映像被破坏或者网 络出现异常，也可以升级恢复。 具体配置参数请参见《CDMA IP 路由器使用 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 》 6.1 6.2 6.3 根据用户数据中心接入Internet 的不同方式，形成以下四种应用组网方案。 IP 图10:方案一 .. CDMA IP 路由器 与用户的数据中心之间通过TCP/UDP 建立数据连接； .. 用户的数据中心作为通信的服务端，具有公用的固定IP，并指定侦听端口； .. CDMA IP 路由器 上服务端的IP 和PORT 设置为固定服务器IP 地址与服务器侦听端口，CDMA IP 路由器 上电自动拨号，如果CDMA IP 路由器 与用户的数据中心之间采用 TCP 协议传输数据，则自动与服务器建立TCP 连接； 该方案适合于拥有固定IP 服务器的企业应用，用户数据中心直接拥有Internet 上的固定IP 地址，用户设备可与用户中心直接进行双向传输。 IP IP 图11:方案二 .. CDMA IP 路由器 与用户的数据中心之间通过TCP/UDP 建立数据连接； .. 用户的数据中心没有固定的全局IP 地址，通过路由器连接到Internet,并在路由器上 配置经NAT 映射的侦听端口； .. CDMA IP 路由器 上服务端的IP 和PORT 设置为固定服务器IP 地址与路由器上NAT 映射的侦听端口。CDMA IP 路由器 上电自动拨号，如果CDMA IP 路由器 与用户的数据中心之间采用TCP 协议传输数据，则自动与服务器建立TCP 连接； 该方案同样适合于拥有固定IP 服务器的企业应用，用户数据中心只拥有内部局域网上的 私有地址，并位于具有固定IP 地址的路由器后面， CDMA IP 路由器 透过路由器上的NAT 与数据中心建立TCP 连接。 IP 图12:方案三 .. CDMA IP 路由器 与用户的数据中心之间通过TCP/UDP 建立数据连接； .. 用户的数据中心没有固定的全局IP 地址，通过设备1 连接到Internet。设备1 上电自 动拨号获得动态IP 地址以后；以短消息的方式将IP 地址和服务端监听的PORT 号发送到指定的设备2 手机号：设备2 等待接收短消息，当收到来自设备1 的短消息以后自动拨号，如果为TCP 连接方式则自动与设备1 建立TCP 连接。 对于一些应用相对简单、终端数量的容量和实时性要求不高、或者运行经费有限的应用， 比如一些查询类业务、和通信不很频繁的业务等，可采用动态IP 的简单网络模式。用户 数据中心通过PSTN、ADSL、CDMA1X 等通信模式接通INTERNET，运行数据中心程 序，实现终端设备与数据中心的组网通信。由于用户数据中心IP 地址是可变的，必须通 过其它通信模式，如短消息方式告诉CDMA IP 路由器 数据中心的IP 地址。 CDMA1X 图12:方案四 .. CDMA IP 路由器 与用户的数据中心之间通过TCP/UDP 建立数据连接； .. 用户的数据中心通过专线方式申请CDMA1X网络上固定的IP 地址，并指定侦听端口： .. CDMA IP 路由器 上设置服务端的IP 和PORT 为用户数据中心的固定IP 地址及侦 听端口，IP 数据终端上电自动拨号，如果CDMA IP 路由器 与用户的数据中心之间采用TCP 协议传输数据，则自动与服务器建立TCP 连接； 由于方案一到方案三均是在公共的互联网络中进行传输，在一些安全性要求较高的情况 下，不能使用这些方案，可以采用方案四专线接入模式进行，这样就可以保证网络和数据的 完全可靠，典型的应用是移动支付类（无线POS）的业务。该专用网络需与移动运营商共 同建立，租用运营商的端口和接入线路，它是在运营商的CDMA1X 网络中虚拟一个专用网 络(VPN)，所有终端分配在一个特定的号段内。中国移动和中国联通都开展VPN 接入的业务， 使用运营商分配专用接入号码，该方案由于需要租用当地移动通信网络运营商的接入 通道（光纤或者DDN 专线等）、端口等，使用费用相对较高。 APN 接入点名称Access Point Name BSC 基站控制器Base Station Controller BSS 基站系统Base Station System BTS 基站收发系统Base Transeiver System CDMA1X 码分多址Code Division Multiple Access DDN 数字数据网Digital Data Network DHCP 动态主机配置协议Dynamic Host Configuration Protocol DNS 域名系统Domain Name System GGSN GPRS 支持节点网关Gateway GPRS Support Node GPRS 通用分组无线业务General Packet Radio Service GSM 全球移动通信系统Global System for Mobile Communications IP 互联网协议Internet Protocol ISDN 综合数字业务网络Integrated Services Digital Network ISP 互联网业务提供商Ineternet Service Provider M2M Machine to Machine 或Mobile to Machine 业务，目的在于为机器或设备提供无线 自动化应用，几乎所有日常生活中涉及的设备都会成为潜在的服务对象。随着大众对智能 机器或者通信类机器的认知程度加深，M2M 业务的应用会越来越广泛起来。 NAT 网络地址转换Network Address Translation POS 销售终端Point of Sales PSTN 公共交换电话网络Public Switched Telephone Network RTU 远方终端单元Remote Terminal Unit SCADA 监控与数据采集系统Supervisory Control and Data Acquistion SGSN GPRS 服务支持节点Serving GPRS Support Node SIM 用户标识模块Subscriber Identify Module SMS 短消息业务Short Message Service TCP 传输控制协议Transmission Control Protocol TDMA 时分多址Time Division Multiple Access 我们对物理位置上分布密度较大的终端采集设备称为集群终端设备。这些 设备由于物理位置比较近，同时通过CDMA IP 路由器 连接无线网络时干 扰较大，甚至不能连接上网。采用CDMA IP 路由器，可以有效解决该问 题。 工作连接图如下： SCADA SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统作为生产过程和 事物管理自动化最为有效的计算机软硬件系统之一，它包含两个层次的含 义：一是分步式的数据采集系统，即智能数据采集系统，也就是通常所终 端设备说的下位机，如各种RTU、FTU、PLC 及各种智能控制设备等等； 另一个是数据处理和显示系统，即上位机HMI（Human Machine Interface） 系统。上位机与下位机结合的SCADA 系统，作为操作员平台和中央监控 系统，已经和将要广泛地应用到工业生产和事物管理的各个领域。