2024年3月14日发(作者：严翊君)
ＤＯＩ：ＩＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６４０３．２０１７ ０１．００１
集成Ｃ Ｄ ＭＡ模块的ＤＴＵ设备性能分析
研究
［李屹孙菲张涛闻磊］
互联网技术及信息通信技术的不断演进，为信息感知、传输与处理提供完备的
理论及技术基础。为研究集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的性能，我ｌ＇Ｊ ］根据不同厂
商ＤＴＵ设备的市场份额，选择了Ｉｎｔｅｌ（英特尔）及中兴物联模块的３家不同厂商的
ＤＴＵ设备进行测试研究。研究结果表明集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备推广应用不
久，部分设备厂商对于设备协议及标准的理解的差异造成ＤＴＵ设备性能上的差异，
因此，现网应用中部分生产厂商需要重新适配模块与设备 同时，不同ＤＴＵ设备厂
商的不同链路维持的策略，可实现不同策略的ＤＴＵ设备在不同行业内的精细化应用。
国
圈
圆
圆
李屹
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中心，主要研究方向为视频与
物联网领域。
孙菲
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中心
主要研究方向为视频与
物联网领域
张涛
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中心，
主要研究方向为视频与物
联网领域。
闻磊
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中 ，
主要研究方向为视频与物
联网领域。
物联网将具有感知能力的智能终端、移动计算及移动网络
技术及信息通信技术的不断演进，数据通信概
与Ａ２＿ｉ￣的通信发展成人与物及物与物之间的
通信技术应用到工业生产的各个环节，以提升产品质量、
降低成本从而实现智能工业。 以“高科技、高效益、低
能耗、低污染”为目标的社会建设中，现代工业结合工业
物联网，为现代工业提供新的发展方向与解决方案。嘲工
网融合传感网、互联网及高效运算技术，为信
输与处理提供完备的理论及技术基础。…工业
２
集成ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备性能分析研究
业物联网的应用改变了传统工业中的信息采集方式，以自
动、准确及实时的数据采集方式参与工业化生产中
ＤＴＵ（数据传输单元）设备主要由单片机、通信模块、
存储器以及外围接口组成 ＤＴＵ在环境监测、工业数据
传输及无线抄表等领域中的应用越来越广泛，成为现代
表１ ３台待测ＤＴＵ设备在外观与接口类型的描述表
ＤＴＵ１ ＤＴＵ２ ＤＴＵ３
接ＩＺＩ类型标准ＲＳ２３２标准ＲＳ２３２／４８５ 非标准ＲＳ２３２
指示灯
槽
无 有 有（但指示不明确）
ＵＩＭ卡插霉Ｐｕ ｓｈ妻－Ｐ ｕｓｈ 方式需拆外 霎葬 座方式无需
物联网中不可或缺的一部分 目前ＤＴＵ设备多应用于
网络接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ从而发送至数据管理平台 反之，当
ＧＳＭ网络下，并取得了一定的应用研究成果．如刘教瑜
ＤＴＵ设备接收到数据管理平台发送的ＴＣＰ／ＵＤＰ包时，从
中取出数据内容，通过串１：３发送至物联网设备
本研究中，试验网络架构由物联网设备模拟器、
ＤＴＵ、中国电信ＣＤＭＡ通信网络及ＤＴＵ管理平台组成，
测试研究网络如图１所示＝
等将ＧＰＲＳ ＤＴＵ设备应用于武汉理工大学的含油污水远
程监控系统。。】、黄绿格将ＧＰＲＳ ＤＴＵ设备应用于油田远
程监控系统中 】、王永涛等将ＧＰＲＳ ＤＴＵ设备应用于农
业灌溉施肥智能化控制系统中 及Ｊｉａ—ｈａｉ ＷＡＮＧ等采用
ＧＰＲＳ ＤＴＵ无线传输技术设计了液压动
力站的远程监控系统 ｊ 受制于ＣＤＭＡ
模块的成本，应用于ＣＤＭＡ网络下的
ＤＴＵ设备设计研究较少，缪德超设计了
基于ＣＤＭＡ １Ｘ的ＤＴＵ设备 】、陈艳设
咖
计了基于ＣＤＭＡ １Ｘ的工业数据采集与
监控系统 及代显刚设计了基于ＡＲＭ
的ＣＤＭＡ ＤＴＵ无线数据传输系统…】
物联网产业的迅速发展．使得
．Ｉ一
中国电信ｃＤＭＡ通信网络
圆
图
圆
圆
ＣＤＭＡ网络在物联网产业中的地位更加
凸显．．但是，对于集成ＣＤＭＡ模块的
ＤＴＵ３ ＤＴｕ数据管
理平台３
ＤＴＵ设备在ＣＤＭＡ网络下的性能研究较
少 为进一步完善该研究领域，本研究根
图１ ＤＴＵ测试网络架构图
本研究中，以固定电脑作为物联网设备模拟器，与待
测ＤＴＵ设备有线连接；ＤＴＵ设备安装有ＵＩＭ卡．通过中
国电信ＣＤＭＡ通信网络接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ；ＤＴＵ数据管理平
据市场份额，选择了３款常用的ＤＴＵ设
备，模拟其在现网中的工作环境，对该ＤＴＵ设备进行性能
测试，以评估集成ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的发展现状
需
２设备与方法：
２．１设备
为研究集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的性能，我
们根据不同厂商ＤＴＵ设备的市场份额，选择了Ｉｎｔｅｌ（英特
台以公网ｌＰ地址接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，数据管理平台作为模拟远
程数据中心，接收并发送数据给ＤＴＵ设备
ＤＴＵ设备根据数据管理平台的ＩＰ地址以及端口号等
参数，向数据管理平台发起ＴＣＰ或ＵＤＰ通信请求 、链路
连接威功后，通过心跳使得通信链路一直处于激活状态，
尔）及中兴物联模块的３家不同厂商的ＤＴＵ设备进行测试。
３台待测ＤＴＵ设备在外观与接Ｅｌ类型的描述如表１所示
ＤＴＵ设备与数据管理平台即可进行双向数据通信 如果
通信链路中断，ＤＴＵ设备将持续发起与数据管理平台的
２．２研究方法
现网中，ＤＴＵ设备通过串口接收到物联网设备的数
据，则将该数据封装在一个ＴＣＰ／ＵＤＰ包里，并通过通讯
连接请求直至再次成功连接
测试前需要对待测ＤＴＵ设备进行配置，接通电源后，
根据各串口规格设置串１３波特率并配置拨号参数及数据管 ：
３
２０１ ７．０１・广东通信技术
理平台ＩＰ地址等Ｔ作参数。配置完成后，待测ＤＴＵ设备通
过ＣＭＤＡ网络进行ＰＰＰ拨号以接入Ｉｎｔｅｍｅｔ，拨号成功后
ＤＴＵ设备将获得一个随机分配的ＩＰ地址。由于ＤＴＵ设备在
拨号成功后获得的ＩＰ地址是随机的，因此只能由ＤＴＵ设备
主动连接数据平台。网络连通后ＤＴＵ发起与数据管理平台
的通信连接，并维持心跳保持通信链路一直处于激活状态。
待测ＤＴＵ设备在本测试网络中运行４８小时，记录
网络。该ＤＴＵ设备通用性稍有欠缺：
（１）使用非标准的接Ｅｌ，需要针对该接１３重新制作
ＲＳ２３２串Ｉ：３连接线；
（２）串口信号为ＴＴＬ电平信号，需要转接设备将之
转换为传统设备的标准信号。
参数设置完成后约３０秒后，在数据管理平台即可查
询到该设备的状态为成功连接。该ＤＴＵ设备在测试过程
待测设备的运行状态及故障，并分析故障原因，以确定待
测ＤＴＵ设备的性能。
３研究结果
３ １ ｎＴ…
第一台ＤＴＵ设备集成ｉｎｆｅＩ模块支持电信ｃＤＭＡ网络。
该设备集成标准９针Ｒｓ＿２３２串口，参数设置完成后约３０
秒后，在数据管理平台即可查询到该设备的状态为成功连接。
设置数据发送策略，持续运行４８小时，在运行过程中，
由于ｃＭＤＡ网络的协议机制，该ＤＴｕ设备每隔４－５个小
时便 线随之重新建立连接，即便配置ＯＴｕ设备持续发
送数据，仍然会被基站断开连接。在功能测试中发现该
ＤＴＵ设备在传输的数据包容量较大时，无法传输２６０个 ． ．．．．
字节之后的数据，分析后得知该现象是ＤＴｕ设备的Ｍｃｕ
程序存在缺陷引起的。
３＿２ ＤＴｕ２
第二台ＤＴｕ设备集成中兴物联模块支持电信ｃＤＭＡ
网络。该设备使用标准９针ＲＳ．２３２串口连接，参数设置
完成后约３０秒后，在数据管理平台即可查询到该设备的
状态为成功连接。
成功连接数据管理平台后，该ＤＴＵ设备每隔４次心
跳包便下线随之重新拨号建立连接，并不断重复该过程，
分析原因得知该ＤＴＵ设备必须通过接收和发送有效数据以
维持链路连通，如果在４次心跳中链路中不存在有效数据，
ＤＴＵ设备则自动下线并重新拨号连接至数据管理平台。该
特性是制造商设置的链路连通策略，数据管理平台和ＤＴＵ
设备之间的链路上需要监测到有效的数据以保证连接的真
实有效性，否则则认定ＤＴＵ设备出现异常，为避免链路资
源的浪费，以这种策略来保证ＤＴＵ设备的正常连接。
３．３ ＤＴＵ３
第三台ＤＴＵ设备集成中兴物联模块支持电信ＣＤＭＡ
中软硬件性能较稳定。
对３款不同厂商的ＤＴＵ设备进行中国电信ＣＤＭＡ
通信网络下的模拟测试研究，研究结果如表２所示
４结论与展望
４
．
１研究结论 ，
表１表明
，
用于测试的ＤＴｕ设备问外观差别较不明
显
，
但接口类型及ｕｆＭ卡插槽类型各异，且其中一台设
备各指
示灯的指示内容没有明确标注。该现象从侧面说明
了目前国内ｃＤＭＡ模块的ＤＴｕ设备缺乏统一的生产标准，
从而会为今后的设备互联带来一定的障碍。
表２ 表明，用于测试的 ＤＴＵ 设备性能均较稳定，但是
仍存在接口通用性不高及配置复杂等现象，该现象表明目前
ＤＴｕ市场上的部分产品仍不适合设备互联。试验过程中出
现的特殊情况表明在商用初期部分厂家缺乏ＤＴｕ中ｃＤＭＡ
模块的软件调试经验，并且不同厂家的ＤＴｕ设备可识别的
电平信号不统一，也会为设备的互联带来一定的阻碍。
集成电信ｃＤＭＡ模块的ＤＴｕ设备推广应用不久，部分
设备厂商对于设备协议及标准的理解的差异造成ＤＴｕ设备配
置和性能上的差异，因此，现网应用中使用者需要重新适配
模块与设备，增加推广难度。这些差异在ＤＴｕ设备的现网应
用中可能会产生更多的设备故障，从而降低工业生产的效率。
４．２研究展望
本研究中，不同ＤＴＵ设备厂商的不同链路维持的策
略，造成了ＤＴＵ设备性能的差异化。由于该策略的不同，
可实现不同策略的ＤＴＵ设备在不同行业内的精细化应用。
养殖业的养殖环境数据不断变化，因此养殖行业对
于数据的实时性有更高的要求，Ｔ作于该行业环境中的
ＤＴＵ设备需要不断地发送及接收数据，则该类ＤＴＵ设备
可设置为时刻维持链路连通的策略。水电抄表行业中，数
（下转第０７页）
心节点的ＥＰＧ能力和ＨＭＳ能力之和。省中心需要存储所
有的点播内容Ｄ小时，所有提供回看服务的频道Ｐ个，回
看提供４８小时内容，节目码率为６Ｍｂｐ／ｓ，则系统模型如下：
ＥＰＧ＝Ｅｍａｘ个
从上述模型可以看出，边缘节点、区域中心需要存
储的内容与省中心并不成正比。也就是说，在一定节目
内容量的基础上，内容量的进一步增加，并不会导致热
片数目增加，热片数量总是在一个大致的范围内。而冷
片删除是否及时，则很大程度上决定了省中心需要的存
储规模。所以，随着节目内容的不断丰富，需要对用户
观看记录进行分析，对冷片进行及时删除，从而节省省
中心节点存储，提高存储的使用效率。
ＨＭＳ＝Ｈｍａｘ＋Ｈｓｕｍ Ｘ ｆ １－９５％）Ｍｂｐ／ｓ
存储容量＝Ｄ×３６００×６÷８÷１０２４÷１０２４＋
Ｐ×４８×３６００×６÷８÷１０２４÷１０２４Ｔ
存储写能力＝Ｐ×６ Ｍｂｐ／ｓ＋内容下发能力预留
４结语
（收稿日期：２０１６．１２．１２）
（上接第０４页）
据采集的频率为每月或每周采集一次，因此该行业对于数
据的实时性要求相对较低，工作于该行业环境中的ＤＴＵ
设备可设置为每月或每周的固定时段发送数据，其余时段
保持待机状态的链路连通策略，从而达到减少流量资费及
２ 康世龙，杜中一，雷咏梅，等．工业物联网研究概述［Ｊ】．物联
网技术，２０１３。６：８０—８２
３ 李士宁，罗国佳．工业物联网技术及应用概￣ＥＩＪ］．电信网技术，
２０１４，３：２６—３１
４ 赵忠彪．ＤＴＵ通信协议的一种改进设计［Ｊ】．电力系统保护与
链路资源合理利用的目的。在一些特殊行业，对数据的实
时性的要求不明确，数据传输的时段不可预知，因此该类
行业环境中的ＤＴＵ设备的链路连接策略可设置为物联网
设备或数据管理平台有数据需要发送或接收时，ＤＴＵ设
备随即进行拨号连接。
本研究选择了不同生产厂商的部分ＤＴＵ设备进行测
试研究，以探究集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的主要
软硬件性能。受制于本研究的实验环境，本研究仍存在一
些不足，如心跳风暴等大规模系统测试将在下阶段的测试
研究中进行。
控制，２０１４，４２（１７）：１３６・１３８
５ 刘教瑜，吴美玲，谭杰．ＧＰＲＳ ＤＴＵ的设计及研究［Ｊ］．电力
自动化设备，２００６，２６（３）：６９－９１
６ 黄绿格．ＧＰＲＳ ＤＴＵ与组态软件在油田远程监控系统中的应
匿
匝
匮
医
用［Ｊ］．仪器仪表用户，２００７，１４（３）：５９－６０
７ 王永涛，吴艳英，李家春。等．基于ＧＰＲＳ ＤＴＵ的农业灌
溉施肥智能化控制系统的应用研究【Ｊ】．中国农村水利水电，
２０１ ３，１２：９３－９７
８ ＷＡＮＧ Ｊ，ＨＵＡＮＧ Ｃ，ＹＵ Ｑ，ｅｔ ａＩ．Ｄｅｖｅｌｅｐｍｅｎｔ ｏｆ
ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．
Ｈｙｄｒｏｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４，４２（２４）：１ ３－１ ７
集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的发展与优化之路
还很漫长，物联网行业的蓬勃发展，必将使得ＣＤＭＡ模
块的ＤＴＵ设备的发展更加迅速，同时也会在物联网终端
领域占有一席之地。
９ 缪德超，杨莘元．ＣＤＭＡ ｌＸ ＤＴＵ的设计与应用研究【Ｊ】．应用
科技，２００６，３３（８）：４８—５０
１０陈艳，陈伟．基于ＣＤＭＡ１Ｘ的工业数据采集与监控系统［Ｊ】．
自动化技术与应用，２００６，２５（４）：３０—３２
１１代显刚，朱娟，秦威，等．基于ＡＲＭ９的ＣＤＭＡ ＤＴＵ无线
参考文献
１ 陈文艺．物联网技术的现状及其在工业信息化中的作用［Ｊ】．
数据传输系统设计实现［Ｊ】．云南大学学报（自然科学版），
２００９，３１（￥２）：１３１－１３４
（收稿日期：２０１６．１２．２３）
西安邮电学院学报，２０１０。１５（６）：７３．７６
２０１ ７．０１・广东通信技术
2024年3月14日发(作者：严翊君)
ＤＯＩ：ＩＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６４０３．２０１７ ０１．００１
集成Ｃ Ｄ ＭＡ模块的ＤＴＵ设备性能分析
研究
［李屹孙菲张涛闻磊］
互联网技术及信息通信技术的不断演进，为信息感知、传输与处理提供完备的
理论及技术基础。为研究集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的性能，我ｌ＇Ｊ ］根据不同厂
商ＤＴＵ设备的市场份额，选择了Ｉｎｔｅｌ（英特尔）及中兴物联模块的３家不同厂商的
ＤＴＵ设备进行测试研究。研究结果表明集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备推广应用不
久，部分设备厂商对于设备协议及标准的理解的差异造成ＤＴＵ设备性能上的差异，
因此，现网应用中部分生产厂商需要重新适配模块与设备 同时，不同ＤＴＵ设备厂
商的不同链路维持的策略，可实现不同策略的ＤＴＵ设备在不同行业内的精细化应用。
国
圈
圆
圆
李屹
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中心，主要研究方向为视频与
物联网领域。
孙菲
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中心
主要研究方向为视频与
物联网领域
张涛
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中心，
主要研究方向为视频与物
联网领域。
闻磊
中国电信股份有限公司广东研究院行业应用研发中 ，
主要研究方向为视频与物
联网领域。
物联网将具有感知能力的智能终端、移动计算及移动网络
技术及信息通信技术的不断演进，数据通信概
与Ａ２＿ｉ￣的通信发展成人与物及物与物之间的
通信技术应用到工业生产的各个环节，以提升产品质量、
降低成本从而实现智能工业。 以“高科技、高效益、低
能耗、低污染”为目标的社会建设中，现代工业结合工业
物联网，为现代工业提供新的发展方向与解决方案。嘲工
网融合传感网、互联网及高效运算技术，为信
输与处理提供完备的理论及技术基础。…工业
２
集成ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备性能分析研究
业物联网的应用改变了传统工业中的信息采集方式，以自
动、准确及实时的数据采集方式参与工业化生产中
ＤＴＵ（数据传输单元）设备主要由单片机、通信模块、
存储器以及外围接口组成 ＤＴＵ在环境监测、工业数据
传输及无线抄表等领域中的应用越来越广泛，成为现代
表１ ３台待测ＤＴＵ设备在外观与接口类型的描述表
ＤＴＵ１ ＤＴＵ２ ＤＴＵ３
接ＩＺＩ类型标准ＲＳ２３２标准ＲＳ２３２／４８５ 非标准ＲＳ２３２
指示灯
槽
无 有 有（但指示不明确）
ＵＩＭ卡插霉Ｐｕ ｓｈ妻－Ｐ ｕｓｈ 方式需拆外 霎葬 座方式无需
物联网中不可或缺的一部分 目前ＤＴＵ设备多应用于
网络接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ从而发送至数据管理平台 反之，当
ＧＳＭ网络下，并取得了一定的应用研究成果．如刘教瑜
ＤＴＵ设备接收到数据管理平台发送的ＴＣＰ／ＵＤＰ包时，从
中取出数据内容，通过串１：３发送至物联网设备
本研究中，试验网络架构由物联网设备模拟器、
ＤＴＵ、中国电信ＣＤＭＡ通信网络及ＤＴＵ管理平台组成，
测试研究网络如图１所示＝
等将ＧＰＲＳ ＤＴＵ设备应用于武汉理工大学的含油污水远
程监控系统。。】、黄绿格将ＧＰＲＳ ＤＴＵ设备应用于油田远
程监控系统中 】、王永涛等将ＧＰＲＳ ＤＴＵ设备应用于农
业灌溉施肥智能化控制系统中 及Ｊｉａ—ｈａｉ ＷＡＮＧ等采用
ＧＰＲＳ ＤＴＵ无线传输技术设计了液压动
力站的远程监控系统 ｊ 受制于ＣＤＭＡ
模块的成本，应用于ＣＤＭＡ网络下的
ＤＴＵ设备设计研究较少，缪德超设计了
基于ＣＤＭＡ １Ｘ的ＤＴＵ设备 】、陈艳设
咖
计了基于ＣＤＭＡ １Ｘ的工业数据采集与
监控系统 及代显刚设计了基于ＡＲＭ
的ＣＤＭＡ ＤＴＵ无线数据传输系统…】
物联网产业的迅速发展．使得
．Ｉ一
中国电信ｃＤＭＡ通信网络
圆
图
圆
圆
ＣＤＭＡ网络在物联网产业中的地位更加
凸显．．但是，对于集成ＣＤＭＡ模块的
ＤＴＵ３ ＤＴｕ数据管
理平台３
ＤＴＵ设备在ＣＤＭＡ网络下的性能研究较
少 为进一步完善该研究领域，本研究根
图１ ＤＴＵ测试网络架构图
本研究中，以固定电脑作为物联网设备模拟器，与待
测ＤＴＵ设备有线连接；ＤＴＵ设备安装有ＵＩＭ卡．通过中
国电信ＣＤＭＡ通信网络接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ；ＤＴＵ数据管理平
据市场份额，选择了３款常用的ＤＴＵ设
备，模拟其在现网中的工作环境，对该ＤＴＵ设备进行性能
测试，以评估集成ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的发展现状
需
２设备与方法：
２．１设备
为研究集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的性能，我
们根据不同厂商ＤＴＵ设备的市场份额，选择了Ｉｎｔｅｌ（英特
台以公网ｌＰ地址接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，数据管理平台作为模拟远
程数据中心，接收并发送数据给ＤＴＵ设备
ＤＴＵ设备根据数据管理平台的ＩＰ地址以及端口号等
参数，向数据管理平台发起ＴＣＰ或ＵＤＰ通信请求 、链路
连接威功后，通过心跳使得通信链路一直处于激活状态，
尔）及中兴物联模块的３家不同厂商的ＤＴＵ设备进行测试。
３台待测ＤＴＵ设备在外观与接Ｅｌ类型的描述如表１所示
ＤＴＵ设备与数据管理平台即可进行双向数据通信 如果
通信链路中断，ＤＴＵ设备将持续发起与数据管理平台的
２．２研究方法
现网中，ＤＴＵ设备通过串口接收到物联网设备的数
据，则将该数据封装在一个ＴＣＰ／ＵＤＰ包里，并通过通讯
连接请求直至再次成功连接
测试前需要对待测ＤＴＵ设备进行配置，接通电源后，
根据各串口规格设置串１３波特率并配置拨号参数及数据管 ：
３
２０１ ７．０１・广东通信技术
理平台ＩＰ地址等Ｔ作参数。配置完成后，待测ＤＴＵ设备通
过ＣＭＤＡ网络进行ＰＰＰ拨号以接入Ｉｎｔｅｍｅｔ，拨号成功后
ＤＴＵ设备将获得一个随机分配的ＩＰ地址。由于ＤＴＵ设备在
拨号成功后获得的ＩＰ地址是随机的，因此只能由ＤＴＵ设备
主动连接数据平台。网络连通后ＤＴＵ发起与数据管理平台
的通信连接，并维持心跳保持通信链路一直处于激活状态。
待测ＤＴＵ设备在本测试网络中运行４８小时，记录
网络。该ＤＴＵ设备通用性稍有欠缺：
（１）使用非标准的接Ｅｌ，需要针对该接１３重新制作
ＲＳ２３２串Ｉ：３连接线；
（２）串口信号为ＴＴＬ电平信号，需要转接设备将之
转换为传统设备的标准信号。
参数设置完成后约３０秒后，在数据管理平台即可查
询到该设备的状态为成功连接。该ＤＴＵ设备在测试过程
待测设备的运行状态及故障，并分析故障原因，以确定待
测ＤＴＵ设备的性能。
３研究结果
３ １ ｎＴ…
第一台ＤＴＵ设备集成ｉｎｆｅＩ模块支持电信ｃＤＭＡ网络。
该设备集成标准９针Ｒｓ＿２３２串口，参数设置完成后约３０
秒后，在数据管理平台即可查询到该设备的状态为成功连接。
设置数据发送策略，持续运行４８小时，在运行过程中，
由于ｃＭＤＡ网络的协议机制，该ＤＴｕ设备每隔４－５个小
时便 线随之重新建立连接，即便配置ＯＴｕ设备持续发
送数据，仍然会被基站断开连接。在功能测试中发现该
ＤＴＵ设备在传输的数据包容量较大时，无法传输２６０个 ． ．．．．
字节之后的数据，分析后得知该现象是ＤＴｕ设备的Ｍｃｕ
程序存在缺陷引起的。
３＿２ ＤＴｕ２
第二台ＤＴｕ设备集成中兴物联模块支持电信ｃＤＭＡ
网络。该设备使用标准９针ＲＳ．２３２串口连接，参数设置
完成后约３０秒后，在数据管理平台即可查询到该设备的
状态为成功连接。
成功连接数据管理平台后，该ＤＴＵ设备每隔４次心
跳包便下线随之重新拨号建立连接，并不断重复该过程，
分析原因得知该ＤＴＵ设备必须通过接收和发送有效数据以
维持链路连通，如果在４次心跳中链路中不存在有效数据，
ＤＴＵ设备则自动下线并重新拨号连接至数据管理平台。该
特性是制造商设置的链路连通策略，数据管理平台和ＤＴＵ
设备之间的链路上需要监测到有效的数据以保证连接的真
实有效性，否则则认定ＤＴＵ设备出现异常，为避免链路资
源的浪费，以这种策略来保证ＤＴＵ设备的正常连接。
３．３ ＤＴＵ３
第三台ＤＴＵ设备集成中兴物联模块支持电信ＣＤＭＡ
中软硬件性能较稳定。
对３款不同厂商的ＤＴＵ设备进行中国电信ＣＤＭＡ
通信网络下的模拟测试研究，研究结果如表２所示
４结论与展望
４
．
１研究结论 ，
表１表明
，
用于测试的ＤＴｕ设备问外观差别较不明
显
，
但接口类型及ｕｆＭ卡插槽类型各异，且其中一台设
备各指
示灯的指示内容没有明确标注。该现象从侧面说明
了目前国内ｃＤＭＡ模块的ＤＴｕ设备缺乏统一的生产标准，
从而会为今后的设备互联带来一定的障碍。
表２ 表明，用于测试的 ＤＴＵ 设备性能均较稳定，但是
仍存在接口通用性不高及配置复杂等现象，该现象表明目前
ＤＴｕ市场上的部分产品仍不适合设备互联。试验过程中出
现的特殊情况表明在商用初期部分厂家缺乏ＤＴｕ中ｃＤＭＡ
模块的软件调试经验，并且不同厂家的ＤＴｕ设备可识别的
电平信号不统一，也会为设备的互联带来一定的阻碍。
集成电信ｃＤＭＡ模块的ＤＴｕ设备推广应用不久，部分
设备厂商对于设备协议及标准的理解的差异造成ＤＴｕ设备配
置和性能上的差异，因此，现网应用中使用者需要重新适配
模块与设备，增加推广难度。这些差异在ＤＴｕ设备的现网应
用中可能会产生更多的设备故障，从而降低工业生产的效率。
４．２研究展望
本研究中，不同ＤＴＵ设备厂商的不同链路维持的策
略，造成了ＤＴＵ设备性能的差异化。由于该策略的不同，
可实现不同策略的ＤＴＵ设备在不同行业内的精细化应用。
养殖业的养殖环境数据不断变化，因此养殖行业对
于数据的实时性有更高的要求，Ｔ作于该行业环境中的
ＤＴＵ设备需要不断地发送及接收数据，则该类ＤＴＵ设备
可设置为时刻维持链路连通的策略。水电抄表行业中，数
（下转第０７页）
心节点的ＥＰＧ能力和ＨＭＳ能力之和。省中心需要存储所
有的点播内容Ｄ小时，所有提供回看服务的频道Ｐ个，回
看提供４８小时内容，节目码率为６Ｍｂｐ／ｓ，则系统模型如下：
ＥＰＧ＝Ｅｍａｘ个
从上述模型可以看出，边缘节点、区域中心需要存
储的内容与省中心并不成正比。也就是说，在一定节目
内容量的基础上，内容量的进一步增加，并不会导致热
片数目增加，热片数量总是在一个大致的范围内。而冷
片删除是否及时，则很大程度上决定了省中心需要的存
储规模。所以，随着节目内容的不断丰富，需要对用户
观看记录进行分析，对冷片进行及时删除，从而节省省
中心节点存储，提高存储的使用效率。
ＨＭＳ＝Ｈｍａｘ＋Ｈｓｕｍ Ｘ ｆ １－９５％）Ｍｂｐ／ｓ
存储容量＝Ｄ×３６００×６÷８÷１０２４÷１０２４＋
Ｐ×４８×３６００×６÷８÷１０２４÷１０２４Ｔ
存储写能力＝Ｐ×６ Ｍｂｐ／ｓ＋内容下发能力预留
４结语
（收稿日期：２０１６．１２．１２）
（上接第０４页）
据采集的频率为每月或每周采集一次，因此该行业对于数
据的实时性要求相对较低，工作于该行业环境中的ＤＴＵ
设备可设置为每月或每周的固定时段发送数据，其余时段
保持待机状态的链路连通策略，从而达到减少流量资费及
２ 康世龙，杜中一，雷咏梅，等．工业物联网研究概述［Ｊ】．物联
网技术，２０１３。６：８０—８２
３ 李士宁，罗国佳．工业物联网技术及应用概￣ＥＩＪ］．电信网技术，
２０１４，３：２６—３１
４ 赵忠彪．ＤＴＵ通信协议的一种改进设计［Ｊ】．电力系统保护与
链路资源合理利用的目的。在一些特殊行业，对数据的实
时性的要求不明确，数据传输的时段不可预知，因此该类
行业环境中的ＤＴＵ设备的链路连接策略可设置为物联网
设备或数据管理平台有数据需要发送或接收时，ＤＴＵ设
备随即进行拨号连接。
本研究选择了不同生产厂商的部分ＤＴＵ设备进行测
试研究，以探究集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的主要
软硬件性能。受制于本研究的实验环境，本研究仍存在一
些不足，如心跳风暴等大规模系统测试将在下阶段的测试
研究中进行。
控制，２０１４，４２（１７）：１３６・１３８
５ 刘教瑜，吴美玲，谭杰．ＧＰＲＳ ＤＴＵ的设计及研究［Ｊ］．电力
自动化设备，２００６，２６（３）：６９－９１
６ 黄绿格．ＧＰＲＳ ＤＴＵ与组态软件在油田远程监控系统中的应
匿
匝
匮
医
用［Ｊ］．仪器仪表用户，２００７，１４（３）：５９－６０
７ 王永涛，吴艳英，李家春。等．基于ＧＰＲＳ ＤＴＵ的农业灌
溉施肥智能化控制系统的应用研究【Ｊ】．中国农村水利水电，
２０１ ３，１２：９３－９７
８ ＷＡＮＧ Ｊ，ＨＵＡＮＧ Ｃ，ＹＵ Ｑ，ｅｔ ａＩ．Ｄｅｖｅｌｅｐｍｅｎｔ ｏｆ
ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．
Ｈｙｄｒｏｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４，４２（２４）：１ ３－１ ７
集成电信ＣＤＭＡ模块的ＤＴＵ设备的发展与优化之路
还很漫长，物联网行业的蓬勃发展，必将使得ＣＤＭＡ模
块的ＤＴＵ设备的发展更加迅速，同时也会在物联网终端
领域占有一席之地。
９ 缪德超，杨莘元．ＣＤＭＡ ｌＸ ＤＴＵ的设计与应用研究【Ｊ】．应用
科技，２００６，３３（８）：４８—５０
１０陈艳，陈伟．基于ＣＤＭＡ１Ｘ的工业数据采集与监控系统［Ｊ】．
自动化技术与应用，２００６，２５（４）：３０—３２
１１代显刚，朱娟，秦威，等．基于ＡＲＭ９的ＣＤＭＡ ＤＴＵ无线
参考文献
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数据传输系统设计实现［Ｊ】．云南大学学报（自然科学版），
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（收稿日期：２０１６．１２．２３）
西安邮电学院学报，２０１０。１５（６）：７３．７６
２０１ ７．０１・广东通信技术