众山GPRS DTU数传终端流量控制策略

一、 移动对GPRS流量的收费方式
　　目前, 移动公司对GPRS是按照流量计费方式计算的，但是也实行了一些限制，主要体现在两个方面：
1）对设备在线空闲时间有限制
　　当设备保持空闲，没有任何数据通信达到一定时间，移动网关会就断开设备的通信链路，对TCP通信链路允许空闲几分钟到几十分钟，而UDP通信链路仅允许空闲几十秒。因此GPRS DTU设备采用定时发送心跳包的方式来维持链路不被断开。
2）统计流量不一定按照通信包的实际字节数量来计算
　　移动公司在统计GPRS流量的时候，不一定会按照真实的字节数来计算，而是可能会规定一个最小流量，当一个单位时间内,如果设备只发了一个包（比如就是心跳包）,那么不管这个包实际字节数是多少,都按会最小流量计算，比如1K字节。
　　如果GPRS DTU使用TCP协议，每4分钟发送一个维持包保证设备不被网关断开与中心的连接，并且假设照移动按最小流量为1K计算，那么GPRS DTU要随时保持在线状态,每个月花在心跳方面的统计的流量大致在9M字节左右。
　　在国内大部分地区，移动提供了20元-50元包月的小流量套餐,允许用户每月使用20M字节-50M字节流量,按照这种情况,在很多应用中使用小流量套餐也应该是足够用了。
　　可在实际情况中, 用户经常发现GPRS流量失控, 大大超过预期,甚至出现"费用爆炸"的现象, 因此只好采用每月100-200元不限流量包月的套餐,以免承受太大的流量费用。
　　这个情况主要是由于用户使用的GPRS通信产品没有进行彻底的流量控制, 产生大量无效流量所导致的. 如果GPRS通信设备采取彻底的流量控制措施,完全可以避免流量失控的情况发生。
二、GPRS DTU流量失控原因分析
总体看来, GPRS DTU流量组成主要包括四个部分：
[建立网络连接包], [用户应用层数据包], [心跳包], [垃圾数据]
我们分两类来说明:
A.流量确定型: [用户应用层数据包],[心跳包]
当用户系统设计合理,参数设置合理,那么[用户应用层数据]和[心跳包]基本上不会成本导致流量超过预期的原因。
B.流量不确定型: [建立网络连接包],[垃圾数据包]
GPRS流量超过预期主要有[建立网络连接]，[垃圾数据] 导致
[建立网络连接包]导致流量超支的原因是,当数据中心关闭或者因为某种原因导致GPRS DTU无法与中心建立连接时,DTU会反复重试建立连接,这样会导致很大的流量。
[垃圾数据包] 是当GPRS DTU处于GPRS网络内时,会受到相当一部分都不明内容的垃圾信息，这都是要计算流量的,而且可能会占流量中的相当大的比例( 目前GPRS网络内垃圾数据的现象广泛存在,一种解释是可能是其他接入GPRS网络内的电脑病毒发来的攻击数据或探测包)
三、GPRS DTU数传终端流量控制策略
在分析了导致流量超过预期的原因后,我们再来看看众山科技在GPRS DTU数传终端流量控制方面采取的策略：
A.对于 [用户应用层数据包],[心跳包]部分的控制策略：
众山GPRS DTU可以分为保持在线方式和唤醒上线方式,当用户应用数据通信频繁, 需要经常双向通信时,GPRS DTU一般使用保持在线方式。
当用户应用数据量极少时,也可以考虑采用唤醒上线方式,唤醒上线方式又细分为 本地控制命令唤醒, 用户数据包唤醒, 定时自动唤醒, 中心拨号唤醒, 中心短信唤醒几种方式.采用唤醒方式可以大幅减少GPRS流量。
B.对[建立网络连接包]的流量控制策略：
众山GPRS DTU对[建立网络连接包]实行了智能判断的方法,当中心无法连接的时候, 避免大量无效连接包的产生, GPRS DTU支持重新尝试连接的时间间隔设置,比如按每隔5分钟才重新尝试连接1次,而不是连续重新尝试连接, 或者按照时间递增的方式重新尝试连接.(比 如按照10秒, 20 秒,40 秒, ...递增),从而有效避免[建立网络连接]部分出现大流量。
C. 对[垃圾数据包]的流量控制策略：
在许多GPRS DTU厂家对垃圾数据的现象束手无策的情况下, 众山科技独家实现了自动避让垃圾数据的技术。垃圾数据的一个特点是:它并不是对所有IP都会出现,当GPRS设备在某个时间收到垃圾数据包时, 如果GPRS设备更换IP地址, 那么就可以有效避免继续收到更多的垃圾数据。
　　但是,判断GPRS设备收到垃圾数据需要一个必备的条件,就是必须在GPRS DTU内部自行实现完整的PPP协议及TCP/IP协议.也就是GPRS DTU具备IP 层数据包处理能力,通过IP层可以准确判断出垃圾数据包。
　　顺便提一下,目前有的厂家的GPRS DTU设备使用了GPRS无线模块内置协议栈，这种情况下，由于GPRS无线模块内置协议栈已经把IP层封装了，对外开放的只是TCP和UDP通道的数据, 因此无法判断垃圾数据包存在, 更谈不上自动避让了。
　　众山使用自行实现的PPP及TCP/IP协议栈,可以有效识别垃圾数据包，在保持用户数据不丢失的情况下，自动快速切换IP地址，避让垃圾数据的攻击，从而可以有效避免垃圾流量的产生，并且保证了GPRS的有效带宽和处理器资源不被垃圾流量所消耗,增强了通信链路的可靠性。