基于GPRS、NB-IOT、LTE的自組網(wǎng)方案

時間：2018-08-12　來源：中國集群通信網(wǎng)　作者：網(wǎng)絡(luò)　點擊：次

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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GPRS、NB-IOT、LTE推出了RS232、R485接口的E840-DTU系列數(shù)傳電臺。

針對目前GPRS、NB-IOT、LTE三種不同的技術(shù)形式和市場需求，成都億佰特已經(jīng)建立了自己的基礎(chǔ)云平臺，在該云臺中無需理會終端設(shè)備是GPRS、NB-IOT亦或者是LTE設(shè)備，均可以互相通信，同時在云平臺中可以將兩個或兩個以上的設(shè)備隨意進行編排組成自己方案需要的組網(wǎng)形式，輕松實現(xiàn)串口到網(wǎng)絡(luò)的雙向數(shù)據(jù)透明傳輸。同時E840-DTU設(shè)備使用行業(yè)標準AT指令，通過相關(guān)AT指令便可以進行相關(guān)參數(shù)更改。

二、GPRS自組網(wǎng)方案

1）中心站固定IP

應用方案中GPRS通信是基于中國移動、聯(lián)通運營商的互聯(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。一般應用方案的控制節(jié)點往往是點對點、中心站點對多分站、多中心站點對多分站點的關(guān)系，從互聯(lián)網(wǎng)接入角度來看中心站點和分站都是互聯(lián)網(wǎng)的終端。在互聯(lián)網(wǎng)通信中分站負責通信管理和連接的部分用DTU(數(shù)據(jù)終端單元)。中心站點負責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地址和端口號組成，簡單理解IP地址就是快遞上的地址，端口號就是收件人。IP地址是有限的，實際應用中采用固定IP和動態(tài)IP結(jié)合的方法來擴大IP地址的容量，因為固定IP的SIM卡都是比較昂貴的，所以一般DTU都采用動態(tài)IP的方式接入網(wǎng)絡(luò)。當DTU入網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)會分配一個動態(tài)IP給DTU，當DCS的IP地址為固定時，DTU將分配的動態(tài)IP和端口號上傳給DCS，DCS將信息建立成注冊表完成DTU信息注冊。因此便可以知道通信的是哪個DTU。

1）中心站動態(tài)IP

當DCS入網(wǎng)后獲得一個動態(tài)IP地址，并向動態(tài)域名解析服務器發(fā)送一個注冊信息，當DTU上網(wǎng)后向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送域名解析申請，網(wǎng)絡(luò)將對應的DCS動態(tài)IP傳給DTU，通過獲取到的動態(tài)IP便可以和DCS進行互相通信。

2）數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)

無論DCS還是DTU入網(wǎng)，都需要向數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務器發(fā)送注冊信息，數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務器將發(fā)送來的IP地址和站點號建立一個注冊表，當一個站點需要發(fā)送數(shù)據(jù)給其他站點，在數(shù)據(jù)中表明接收站點信息，數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務器根據(jù)注冊表中對應的站點信息將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的站點。

三、NB-IOT自組網(wǎng)方案

NB-IOT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，其明顯的優(yōu)勢是數(shù)據(jù)采集后可以直接傳輸?shù)皆破脚_，不需要通過網(wǎng)關(guān)，大大簡化現(xiàn)場部署。

NB-IOT規(guī)劃目標可以滿足室內(nèi)抄表的深度覆蓋，考慮NB-IOT獨立建網(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目標網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃建設(shè)，在現(xiàn)有LTE規(guī)劃站址上分步部署NB-IOT，實現(xiàn)不同的覆蓋能力，主要實驗組網(wǎng)方案中NB-IOT與LTE站點數(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)，可以進一步增強NB-IOT的深度覆蓋和容量提升，可以擁有高度37dBm的穿透損耗，有利于實現(xiàn)地下抄表和停車業(yè)務。

四、LTE自組網(wǎng)方案

1）同頻組網(wǎng)

LTE時代對于網(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進行組網(wǎng)，即：采用F1單頻點或F1、F2等多頻點捆綁，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、主信號強但是邊緣信號弱、干擾信號強。

2）異頻組網(wǎng)