基于GPRS、NB-IOT、LTE的自組網方案

成都億佰特電子科技有限公司是一家致力于自主研發和客戶定制需求的創新型公司，成都億佰特針對GPRS、NB-IOT、LTE推出了RS232、R485接口的E840-DTU系列數傳電臺。

針對目前GPRS、NB-IOT、LTE三種不同的技術形式和市場需求，成都億佰特已經建立了自己的基礎云平臺，在該云臺中無需理會終端設備是GPRS、NB-IOT亦或者是LTE設備，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備隨意進行編排組成自己方案需要的組網形式，輕松實現串口到網絡的雙向數據透明傳輸。同時E840-DTU設備使用行業標準AT指令，通過相關AT指令便可以進行相關參數更改。

1）中心站固定IP

應用方案中GPRS通信是基于中國移動、聯通運營商的互聯網通信，使用GPRS通信用戶只需要知道互聯網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系，從互聯網接入角度來看中心站點和分站都是互聯網的終端。在互聯網通信中分站負責通信管理和連接的部分用DTU(數據終端單元)。中心站點負責通信管理和連接的部分用DSC(數據終端單元)表示。

互聯網通信必須要有地址，互聯網地址由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IP結合的方法來擴大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IP的方式接入網絡。當DTU入網后，網絡會分配一個動態IP給DTU，當DCS的IP地址為固定時，DTU將分配的動態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IP

當DCS入網后獲得一個動態IP地址，并向動態域名解析服務器發送一個注冊信息，當DTU上網后向網絡發送域名解析申請，網絡將對應的DCS動態IP傳給DTU，通過獲取到的動態IP便可以和DCS進行互相通信。

2）數據中轉

無論DCS還是DTU入網，都需要向數據中轉服務器發送注冊信息，數據中轉服務器將發送來的IP地址和站點號建立一個注冊表，當一個站點需要發送數據給其他站點，在數據中表明接收站點信息，數據中轉服務器根據注冊表中對應的站點信息將數據發送給目的站點。

NB-IOT基于LPWAN技術，具有覆蓋廣、高速率、低成本、接入量多和功耗低等特點，其明顯的優勢是數據采集后可以直接傳輸到云平臺，不需要通過網關，大大簡化現場部署。

NB-IOT規劃目標可以滿足室內抄表的深度覆蓋，考慮NB-IOT獨立建網成本很高，因此其軟硬件支持LTE，目前網絡采用聯合規劃的思路：NB-IOT基于LTE目標網絡進行規劃建設，在現有LTE規劃站址上分步部署NB-IOT，實現不同的覆蓋能力，主要實驗組網方案中NB-IOT與LTE站點數量比例分別為1:1、1:2、1:4、1:8和1:9。目前網中多采用1:1和1:4組網方案。

如果NB-IOT與LTE基站規模比為1:1建設，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，有利于實現地下抄表和停車業務。

1）同頻組網

LTE時代對于網絡來說，主要追求高速率和大容量，因此LTE通常采用復用系數為1的同頻組網方式，同頻組網是指使用相同的頻點進行組網，即：采用F1單頻點或F1、F2等多頻點捆綁，所在網絡內頻率都是相同的，網絡中心頻譜帶寬大、主信號強但是邊緣信號弱、干擾信號強。

2）異頻組網

采用異頻組網，雖然會使網絡中心頻譜帶寬變小，降低傳輸速率，但是會有效解決邊緣化干擾，保持較高的性能。網絡整體速率相對比較平均，聚合相鄰網絡的下行載波進行同時傳輸，將會是速率大大提高的同時降低邊緣化干擾。