微网信通：中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范(V1.0)---_终端分册

微网信通：中国电信基于E.164寻址的无线M2M业务技术规范(V1.0)---_终端分册 中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务 技术规范(V1.0) 终端分册 目 录 1、 概述 ................................................................................................................................................................ 1 1.1 本规范的内容和适用范围 ......................................................................................................................... 1 1.2 规范制定、执行和修订 ............................................................................................................................. 1 1.3 引用 ..................................................................................................................................................... 1 1.4 缩略语 ......................................................................................................................................................... 2 1.5 定义 ............................................................................................................................................................. 3 2、 系统组网 ........................................................................................................................................................ 5 3、 终端的组成及功能......................................................................................................................................... 6 3.1 终端概述 ..................................................................................................................................................... 6 3.2 终端的逻辑组成 ......................................................................................................................................... 6 3.2.1 CDMA 网络接入模块 .......................................................................................................................... 7 3.2.2 数据、语音、短信等通信功能模块 ................................................................................................. 7 3.2.3 通信管理模块 ..................................................................................................................................... 7 3.2.4 外设模块 ............................................................................................................................................. 7 3.2.5 数据采集与控制模块 ......................................................................................................................... 7 3.2.6 数据处理模块 ..................................................................................................................................... 7 3.2.7 业务管理模块 ..................................................................................................................................... 7 3.2.8 终端监测控制模块 ............................................................................................................................. 8 3.3 终端的物理实现 ......................................................................................................................................... 8 3.3.1 A 类终端............................................................................................................................................... 8 3.3.2 B 类终端............................................................................................................................................... 9 3.3.3 C 类终端 ............................................................................................................................................ 10 4、 终端设备分类 .............................................................................................................................................. 12 4.1 数传型终端 ............................................................................................................................................... 12 4.2 车载型终端 ............................................................................................................................................... 13 4.3 POS 型终端................................................................................................................................................ 13 4.4 计量型终端 ............................................................................................................................................... 14 5、 终端硬件接口....................................................................................................................................... 15 5.1 RJ45 接口................................................................................................................................................... 15 5.2 RS232 接口 ................................................................................................................................................ 15 5.3 RS485 接口 ................................................................................................................................................ 15 5.4 RS422 接口 ................................................................................................................................................ 16 5.5 USB 接口 ................................................................................................................................................... 16 5.6 无线数据接口 ........................................................................................................................................... 16 5.7 CDMA 天线接口 ....................................................................................................................................... 17 5.8 GPS 天线接口............................................................................................................................................ 17 5.9 电源接口 ................................................................................................................................................... 17 5.10 UIM 卡接口 ............................................................................................................................................. 17 终端分册 i 5.11 音频接口 ................................................................................................................................................. 17 5.12 按键/指示灯 ............................................................................................................................................ 17 6、 终端功能要求 .............................................................................................................................................. 19 6.1 通信功能 ................................................................................................................................................... 19 6.2 定位功能 ................................................................................................................................................... 19 6.2.1 GPS 定位............................................................................................................................................ 20 6.2.2 基站辅助定位 ................................................................................................................................... 20 6.3 通讯管理功能 ........................................................................................................................................... 20 6.3.1 链路管理 ........................................................................................................................................... 20 6.3.2 接入管理 ........................................................................................................................................... 21 6.4 本地配置管理功能 ................................................................................................................................... 24 6.4.1 终端参数配置 ................................................................................................................................... 24 6.4.2 终端本地管理 ................................................................................................................................... 26 6.4.3 时钟管理 ........................................................................................................................................... 27 6.5 远程管理功能 ........................................................................................................................................... 27 6.5.1 远程注册管理 ................................................................................................................................... 27 6.5.2 终端鉴权管理 ................................................................................................................................... 27 6.5.3 终端状态上报 ................................................................................................................................... 27 6.5.4 远程参数管理 ................................................................................................................................... 28 6.5.5 线路质量检测 ................................................................................................................................... 28 6.5.6 远程控制 ........................................................................................................................................... 29 6.5.7 告警管理 ........................................................................................................................................... 30 6.5.8 远程故障分析 ................................................................................................................................... 30 6.5.9 终端远程升级 ................................................................................................................................... 31 7、 终端性能要求 .............................................................................................................................................. 32 7.1 射频性能 ................................................................................................................................................... 32 7.2 天线 ........................................................................................................................................................... 32 7.3 使用环境 ................................................................................................................................................... 32 7.4 抗震动冲击性 ........................................................................................................................................... 32 7.5 电磁兼容性 ............................................................................................................................................... 33 7.6 抗雷性 ....................................................................................................................................................... 33 7.7 可靠性 ....................................................................................................................................................... 33 7.8 结构 ........................................................................................................................................................... 33 7.9 外观 ........................................................................................................................................................... 34 终端分册 ii 1、概述 1.1 本规范的内容和适用范围 本规范是指导各电信分公司和合作方进行 M2M 终端开发的依据。 本规范规定了 M2M 业务终端设备的分类、技术要求、设备功能、外部接口、性能 指标以和可靠性要求、安全性要求等内容，主要适用于终端设备的入网检测、设备制造、 设备检验等提供技术依据。 本规范适用于所有与中国电信合作开发 M2M 终端设备的合作方。各合作方应按照当 前版本的技术规范开发 M2M 终端。 本规范的增补、修订及解释权属中国电信集团公司。如中国电信在此之前的文件与 本规范有矛盾，按此规范执行。 1.2 规范制定、执行和修订 本业务规范起草单位:中国电信股份有限公司上海研究院。 本规范由中国电信集团公司组织制定和颁布。 本规范的制定权、解释权、修改权归中国电信集团公司所有。 本规范自颁布之日起执行。 1.3 引用标准 《中国电信无线 M2M 业务规范(试行)》 《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范(V1.0)--- 总体技术要求》 《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范(V1.0)--- 平台与终端接口 分册》。 《中国电信移动终端需求规范-LBS 分册》 终端分册 1 1.4 缩略语 解释说明 缩写 英文解释 中文解释 3GPP Third Generation Partnership Project 第三代伙伴计划 ARM Advanced RISC Machines 增强型精简指令处理器 美国信息交换标准代码 ASCII American Standard Code for Information Interchange Ttention AT A AT 指令，一种面向行的命令语言 CHAP Challenge Handshake Authentication Protocol 挑战握手认证 码分多址 CDMA Code Division Multi Address 域名系统 DNS Domain Name System 数据传输单元 DTU Data Termanit Unit 高速无线宽带 EVDO Evolution Data Only 文件传输协议 FTP File Transfer Protocol GPS Global Positioning System 全球定位系统 IMSI International Mobile Subscriber Identity 国际移动用户识别码 IP Internet Protocol 网络协议 M2M Machine-to-Machine 机器对机器的通信 MDI/MDIX Medium Dependent Interface/MDI crossover 自适应跳线 MDMP M2M Device Management Protocol M2M 终端监测控制协议 M2M Device Management System M2M 终端监测控制平台 MDMS 单字长定点指令平均执行速度 Million Instructions Per Second MIPS NAT Network Address Translation 网络地址转换 NMEA National Marine Electronics Association 国际海洋电子协会，同时也是数 据传输标准工业协会 PAP Password Authentication Protocol 密码认证协议 PDSN Packet Data Serving Node 分组业务数据节点 PDU Protocol Data Unit 协议数据单元，一种短信 PIN Personal Identity Number 个人身份识别码 POS Point Of Sale 销售点终端 终端分册 2 PPP Point to Point Protocol 点到点协议 PUK Personal Identity Number 个人标识码 RAM Random Access Memory 随机存储器 莲花插座 RCA Radio Corporation of American RF Radio frequency 射频 数据终端设备(DTE)和数据通 RS232 讯设备(DCE)之间串行二进制 数据交换接口技术标准 RS485 串行数据接口 SMA Sub-Miniature-A 一种常用射频连接器 Synchronous Dynamic Random Access 同步动态随机存取存储器 SDRAM Memory 传输控制协议 TCP Transmission Control Protocol TNC Threaded Neill-Concelman 一种电缆连接器 UCS2 Universal Character Set 2 第二代通用字符集 UDP User Datagram Protocol 用户数据报协议 UIM User Identity Model 用户识别模块 USB Universal Serial Bus 通用串行总线 虚拟专用拨号网络 VPDN Virtual Private Dial Network 虚拟私人网络, 以公共网络为基 VPN Virtual Private Network 础的私人通信网络 WiFi Wireless Fidelity 无线相容性认证 一种体系结构，通过它可以访问 Web 遍布于因特网主机上的链接文档 1.5 定义 基于中国电信移动网络并支持 MDMP 协议的终端。在本规范 无线 M2M 终端 中使用简称“M2M 终端”或“终端”。 实现无线通信接入和传输的独立通信单元，终端可以通过集成 无线通信模块 无线通信模块快速实现无线数据传输功能。在本规范中使用简 称“通信模块”或“模块”。 终端分册 3 中国电信提供的支持 MDMP 协议，完成对 M2M 终端接入和监 测控制，并能够转发相应业务数据的系统。在本规范中使用简 M2M 平台 称 “平台” 或“MDMS” 终端厂商 指终端制造商。 终端分册 4 2、系统组网 无线 M2M 业务系统的逻辑架构如下图所示: CRM 服务开通系统 计费系统 领航平台业务管理子系统 M2M / SP M2M CDMA M2M MAAP (MDMS) MDMP PDSN M2M ISAG 图 2-1 M2M 业务系统逻辑结构图 终端与 MDMS 的接口，详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务 技术规范(V1.0)--- 平台与终端接口分册》。 终端内部 CDMA 通信模块的技术要求详见《中国电信基于 E.164 寻址的无 线 M2M 业务技术规范(V1.0)--- 模块分册》。 终端分册 5 3、终端的组成及功能 3.1 终端概述 在本规范中，终端是指具备 CDMA 1x/EVDO 移动通信网络接入和通信功 能, 符合中国电信 M2M 终端监测控制协议(MDMP),并能完成用户侧数据采 集、处理和传输等特定业务逻辑功能的硬件设备。 终端利用 CDMA 1x/EVDO 移动通信网络作为底层通信承载网络，采用 MDMP 协议作为终端监测控制和业务交互的通信协议，通常具备数据接口和/ 或传感器接口，通过特定的软硬件逻辑实现数据的采集和传输，完成特定的业 务功能，广泛应用于水文、环保、气象、电力、车载、工控、金融、安防等多 种领域。 本规范主要关注终端的数据传输和管理功能，终端必须具备的数据采集和 数据处理功能的详细内容不属于本规范定义内容。 3.2 终端的逻辑组成 M2M 终端的逻辑功能构成如图 3-1 所示，其中各个逻辑模块的功能将在 下文中逐一描述。 业务层 控制层 通信层 CDMA 物理层 图 3-1 终端的逻辑分层图 终端分册 6 3.2.1 CDMA 网络接入模块 CDMA 网络接入模块实现 CDMA 1x/EVDO 网络的物理接入，包括射频、 基带的实现等。 3.2.2 数据、语音、短信等通信功能模块 通信功能模块实现基于 CDMA 网络的语音和数据的传输功能。 数据模块提供分组域数据呼叫的发起、维持、检测和断开功能，为终端业 务应用提供基于 IP 的数据交换通信接口。 语音模块提供语音的呼入呼出等功能。 短信模块提供基于短消息的数据发送、接收功能。 3.2.3 通信管理模块 通信管理模块为终端的业务逻辑提供通信功能的访问接口，实现接入控制 和链路管理的功能。 3.2.4 外设模块 外设模块提供与外部设备的物理访问接口，如:音视频输入输出设备、外 接传感器等。 3.2.5 数据采集与控制模块 数据采集与控制模块通过外设模块获取外设的数据或执行控制指令，为上 层数据处理模块提供数据获取与数据输出的接口。 3.2.6 数据处理模块 数据处理模块对采集的外设数据进行分析和逻辑运算。 3.2.7 业务管理模块 业务管理模块协调数据处理模块和通信管理模块实现终端的业务逻辑功 能。 终端分册 7 3.2.8 终端监测控制模块 终端监测控制模块实现 MDMP 协议，完成终端的本地和远程管理功能。 3.3 终端的物理实现 3.3.1 A 类终端 A 类终端采用独立的高性能微处理器和 CDMA 通信模块构成，拥有较强的 计算、存储能力，其硬件结构组成大致如图 3-2 所示。 FLASH RAM 天线 数字量 输入输出接口 高性能 CDMA 模拟量 微处理器 通信模块 输入输出接口 串口、以太网口、 传感器接口等 图 3-2 A 类终端的硬件结构组成 如图所示，A 类终端主要由应用处理器、FLASH、RAM、CDMA 通信模 块、天线和外部接口电路等部分组成，表 3-1 给出了各部分的功能和常见硬件 参数指标。 表 3-1 A 类终端的常见硬件参数指标 名称 功能和性能指标 高性能微处理器 负责运行终端的固件程序，实现终端的各项业务和管理功 能。如:32 位 ARM7 或 ARM9 系列等嵌入式处理器，处 理能力一般在 40MIPS 以上。 FLASH 存储终端的固件程序等数据;通常采用 FLASH 作为非易 失性存储单元，存储容量一般在 2MB 以上。 提 供 终 端 固 件 程 序 运 行 所 需 的 缓 存 空 间 ; 通 常 采 用 RAM 终端分册 8 SDRAM 作为随机访问存储单元，容量一般在 8MB 以上。 CDMA 通信模块 实现 CDMA 网络的接入;应用处理器通常通过 AT 指令控 制 CDMA 通信模块，但通常由终端固件实现 PPP 和 TCP/IP 协议栈。 接口 根据终端应用场合的不同，通常具备数字量输入输出接 口、模拟量输入输出接口、串口、以太网口、无线数据接 口和传感器接口等的一种或多种。 A 类终端的固件通常采用嵌入式操作系统，并自带较完善的 PPP 和 TCP/IP 协议栈。如:嵌入式 Linux 等。 3.3.2 B 类终端 B 类终端采用独立的较低性能微处理器和 CDMA 通信模块构成，拥有较低 的计算、存储能力，其硬件结构组成大致如图 3-3 所示。 天线 数字量 输入输出接口 较低性能微处理器 CDMA 模拟量 通信模块 输入输出接口 串口、以太网口、 FLASH RAM 传感器接口等 图 3-3 B 类终端的硬件结构组成 如图所示，B 类终端主要由单片机、CDMA 通信模块、天线和外部接口电 路等部分组成，表 3-2 给出了各部分的功能和常见硬件参数指标。 表 3-2 B 类终端的常见硬件参数指标 名称 功能和性能指标 较 低 性 能 微 处 负责运行终端的固件程序，实现终端的各项业务和管理功 理 能;通常采用 8 位、16 位或 32 位单片机(内嵌 FLASH 器 9 终端分册 和 RAM)，处理能力一般在 40MIPS 以下(一般在 4MIPS ~ 10MIPS 之间)。如:51 系列单片机。 FLASH 存储终端的固件程序等数据;通常采用 FLASH 作为非易 失性存储单元，存储容量一般在 256KB 以下(一般在 64KB ~ 128KB 之间)。 提供终端固件程序运行所需的缓存空间;通常采用 SRAM RAM 作为随机访问存储单元，容量一般在 128KB 以下(一般在 16KB ~ 64KB 之间)。 CDMA 通信模块 实现 CDMA 网络的接入;应用处理器通常通过 AT 指令控 制 CDMA 通信模块，可以由终端固件实现 PPP 和 TCP/IP 协议栈，也可以使用 CDMA 模块内嵌的 TCP/IP 协议栈。 接口 根据终端应用场合的不同，通常具备数字量输入输出接 口、模拟量输入输出接口、串口、以太网口、无线数据接 口和传感器接口等的一种或多种。 B 类终端的固件通常没有操作系统或采用 u/Cos 等简单的单任务或多任务 嵌入式操作系统。 3.3.3 C 类终端 C 类终端是指采用采用 CDMA 通信模块内嵌开发，拥有较强的计算、存储 能力的终端，其硬件结构组成大致如图 3-4 所示。 FLASH RAM 天线 数字量 CDMA 主芯片组 输入输出接口 模拟量 基带控制器 输入输出接口 射频模块 串口、以太网口、 传感器接口等 图 3-4 C 类终端的硬件结构组成 终端分册 10 如图所示，C 类终端不使用独立的微处理器，直接通过基带控制器实现应 用处理功能。由基带控制器、FLASH、RAM、CDMA 射频模块、天线和外部 接口电路等部分组成。可以通过直接在 CDMA 通信模块上加载应用的方式实现 C 类终端。表 3-3 给出了各部分的功能和常见硬件参数指标。 表 3-3 C 类终端的常见硬件参数指标 名称 功能和性能指标 包括基带控制器、射频模块等。 CDMA 主芯片组 其中基带控制器负责 CDMA 基带处理和终端的应用程 序处理，实现 CDMA 的网络接入和终端的各项业务及 管理功能;处理能力一般在 50MIPS 以上。 如:高通 QSC6085、威盛 VIA CBP 7.0 等芯片组。 FLASH 存储终端的固件程序等数据;通常采用 FLASH 作为非 易失性存储单元，存储容量一般在 2MB 以上。 提供终端固件程序运行所需的缓存空间;通常采用 RAM SDRAM 作为随机访问存储单元，容量一般在 8MB 以 上。 接口 根据终端应用场合的不同，通常具备数字量输入输出接 口、模拟量输入输出接口、串口、以太网口、无线数据 接口和传感器接口等的一种或多种。 C 类终端的固件通常采用实时多任务嵌入式操作系统，自带 PPP 和 TCP/IP 协议栈。 终端分册 11 4、终端设备分类 终端按照应用场景关键特征进行分类，可分为数传型终端、车载型终端、 POS 型终端和计量型终端。 4.1 数传型终端 数传型终端是一类以数据传输为主要目的，为设备与设备之间的数据传输 提供无线传输通道和简单处理功能，内部不包含传感器和其它数据源，具有标 准输入输出接口的通用终端。 按照输入接口的不同，数传型终端可细分为以下型号: D-1 串口类 业务数据接口采用串行接口(包括 RS-232、RS-485、RS-422 等)的终端。 串口类终端通常为本地串行接口的数据进行透明转发，也可能对数据进行多通 道转发、协议解析和转换等处理。 D-2 以太网口类 业务数据接口采用标准 10M/100M 以太网接口，不包括以外插数据卡方式 进行无线上网的终端。以太网口类终端通常对本地以太网接口的数据进行路由 转发和地址转换(NAT)处理，也可能对数据进行多通道转发、协议解析和转 换等处理。 D-3 无线接入类 业务数据接口为 ZigBee、WiFi、蓝牙等短距离无线方式的终端。无线接入 类终端通常对本地无线接口的数据进行透明转发，也可能对数据进行多通道转 发、协议解析和转换等处理。 一些复杂的数传型终端可能同时提供上述接口。 数传型终端通常用于对原本不具备无线远程联网功能的设备进行改造和扩 展，使之能够利用 CDMA 1x/EVDO 移动通信网络进行数据交换，从而拓展其 应用领域。数传型终端的目标应用包括工业监控、工业自动化、公用事业、城 终端分册 12 市配电网自动化系统等。 4.2 车载型终端 车载型终端是一种安装在移动车辆上，为车辆提供 GPS 定位、远程调度、 导航、监控和车辆运行状态管理等功能的终端。按照传输的数据是否包含视频 可分为两类: T-1 基础数据类 主要传输定位数据、车辆运行状态监控数据、导航数据等数据，不包含视 频等多媒体数据。该类车载终端主要由终端主机(含 CDMA 通信模块、GPS 模块)和外设组成，外设可根据需要进行选择，常用的有报警开关、信息显示 屏、车辆数据采集器和调度屏等;终端主机负责对车辆上的数据进行采集、管 理，并通过 CDMA 模块与 MDMS 或用户服务器进行通信。 该类终端通常可提供定时/定距上报位置信息，点名、零漂预防、紧急报警、 超速告警、设置/取消电子围栏等基本业务功能。 T-2 多媒体类 除了 T-1 类终端传输的数据外，T-2 类终端还提供视频等多媒体数据的传 输，可用于远程视频监控车内外的状态，也可以把视频文件编码存储在车载终 端内。相应的，其外设在 T-1 的基础上会增加摄像头或其他视频获取设备。T-2 类终端涉及视频采集与传输部分功能，按照“全球眼”业务相关规范执行。 车载型终端应用于私家车、出租车、公交车、长途客运汽车、特种行业、 物流等车辆的监控和导航。 4.3 POS 型终端 POS 型终端是一类基于标准金融 POS 终端，内嵌 CDMA 传输模块，实现 通过 CDMA 网络完成银行卡和各种储值卡刷卡支付、转账等功能的专用终端。 POS 型终端使得 POS 机摆脱固定点安装的限制，具备移动处理银行卡收单 终端分册 13 等业务能力，应用于物流配送、移动支付、商场、酒店等行业。 4.4 计量型终端 计量型终端是一类通过传感器或仪表实现计量和控制功能，并对数据执行 特定业务处理逻辑，利用 CDMA 网络进行数据交换的终端。按照数据获取方式 分为: M-1 电子仪表类 采用电表、水表、气表、电子秤等仪表获取数据，并通过 CDMA 网络上传 测量数据的终端。 M-2 传感器类 采用内置在终端里的数字量输入输出接口、模拟量输入输出接口、串口、 网口和传感器接口等获取数据或执行控制操作，并通过 CDMA 网络交换数据的 终端。 计量型终端广泛应用于电力、环境、矿业、水利、工业控制等行业。 终端分册 14 5、终端硬件接口要求 本章描述终端硬件接口的基本要求，具备相应接口的终端应满足对应的接 口要求。 5.1 RJ45 接口 支持 10Base-T、100Base-TX，或 10/100M 自适应，支持全双工/半双工自 适应功能，支持 MDI/MDIX 自适应功能;电气特性符合 IEEE802.3-2002 标准; 物理尺寸符合 IEC (60)603-7 标准。 5.2 RS232 接口 电气性能应符合 EIA-232-E 标准，物理接口建议使用标准 DB9 连接器、RJ45 接口或工业端子。 支持 3 线(TXD、RXD、GND)、5 线(RTS、CTS、TXD、RXD、GND) 或 9 线(DTR、DSR、DCD、RING、RTS、CTS、TXD、RXD、GND)信号。 可支持以下通信参数: 波特率(bps):1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200 校验位:奇校验、偶校验、无校验 数据位:5 位、6 位、7 位、8 位 停止位:1 位、1.5 位、2 位 流控:硬件流控(5 线或 9 线串口支持)、软件流控(可选) 5.3 RS485 接口 电气性能应符合 TIA/EIA-485-A 标准，物理接口建议使用工业端子、标准 DB9 连接器或 RJ45 接口。 可支持以下通信参数: 终端分册 15 波特率(bps):1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200 校验位:奇校验、偶校验、无校验 数据位:5 位、6 位、7 位、8 位 停止位:1 位、1.5 位、2 位 5.4 RS422 接口 电气性能应符合 TIA/EIA-422-A 标准，物理接口建议使用标准 DB9 母头连 接器、RJ45 接口或工业端子。 可支持以下通信参数: 波特率(bps):1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200 校验位:奇校验、偶校验、无校验 数据位:5 位、6 位、7 位、8 位 停止位:1 位、1.5 位、2 位 5.5 USB 接口 电气性能应满足 USB1.1 或 USB2.0 规范的要求;物理接口建议采用 Type A 或 Type B 接口。 5.6 无线数据接口 ZigBee 无线数据接口应满足 IEEE 802.15.4 标准的要求; WiFi 无线数据接口应满足 IEEE 802.11b/g/a/n 标准的要求; 蓝牙(Bluetooth)数据接口应满足 Bluetooth 2.0 或更高协议版本的要求， 支持 Class A 或 Class B。 终端分册 16 5.7 CDMA 天线接口 建议采用标准反极性 SMA 母头，或采用标准 TNC 反极性母头，可连接橡 胶棒天线或吸盘天线;天线匹配阻抗为 50Ω。 5.8 GPS 天线接口 建议采用标准反极性 SMA 母头，或采用标准 TNC 反极性母头，可连接橡 胶棒天线或吸盘天线;天线匹配阻抗为 50Ω。 5.9 电源接口 应根据目标应用的要求选择合适的接插件，应保证接插牢固。建议提供宽 电压输入，提供反接保护、过流过压保护。 5.10 UIM 卡接口 UIM 卡电气特性符合 ISO/IEC 7816 接触式集成电路 IC 卡的规定，支持供 电电压为 3V 的 PLUGIN 型 UIM 卡。 应根据目标应用的要求选择合适的 UIM 卡接插件，对于某些特殊的终端可 以提供必要的对 UIM 插拔的物理保护，例如:POS 型终端。 5.11 音频接口 建议采用标准 RCA 插座，提供标准语音电平输出，特性阻抗为 75W。 5.12 按键/指示灯 产品应具备必要的指示灯和按键以实现对设备的控制、设备运行工作状态 的指示和重启动。 建议提供下列状态的指示: 终端分册 17 电源 运行状态及报警 通信状态:网络注册状态、数据连接状态、数据传输状态等 信号强度等级 建议提供下列功能按键: 开关机 系统复位 配置复位(恢复出厂设置) 终端分册 18 6、终端功能要求 6.1 通信功能 终端应具有基于 CDMA 网络的语音、短信和分组域数据通信功能。其中所 有终端必须具有数据通信和短信功能;根据终端的具体应用可以选择实现语音 功能。 1) 分组域数据功能 终端应能通过 PPP 拨号建立数据连接，能接入因特网或 VPDN 专网，应提 供 TCP/IP 协议栈或使用通信模块内嵌的 TCP/IP 协议栈完成数据传输;终端应 支持 PAP 和 CHAP 认证。终端应同时支持 IPV4 和 IPV6 双栈协议。 2) 短信功能 终端应能接收和发送文本和 PDU 格式的短信，短信的编码应支持 ASCII 和 UCS2 编码。 3) 语音功能 终端建议支持语音呼入功能;终端可以支持语音呼出功能。 终端应能通过 PPP 拨号建立数据连接，能通过普通拨号接入因特网或通过 VPDN 接入专网，应提供 TCP/IP 协议栈或使用通信模块内嵌的 TCP/IP 协议栈 完成数据传输;终端应支持 PAP 和 CHAP 认证。 6.2 定位功能 根据应用需要，终端可以选择实现定位功能。主要有两种定位方式，一种 是 GPS 卫星定位，另一种是基站辅助定位。定位数据建议采用 NMEA 标准， 包含 GGA、GLL、GSA、GSV、RMC、VTG 等多种数据格式，终端可以根据 具体应用使用其中的部分格式。建议使用内嵌定位功能的通信模块，通过 AT 指令直接从模块获取定位信息，包括 GPS 定位和基站辅助定位。 终端分册 19 详见《中国电信移动终端需求规范-LBS 分册》。 6.2.1 GPS 定位 GPS 全球定位系统(Global Positioning System)是一种基于卫星的定位系 统。终端可以通过解析 GPS 的输出数据，实时地获取自己的位置信息。建议终 端使用支持定位功能的 CDMA 通信模块，通过 AT 指令直接从模块获取 GPS 定位信息;也可以使用独立的 GPS 模块获取定位信息。 6.2.2 基站辅助定位 GPS 定位与 CDMA 网络技术相结合的定位技术，实现快速和精确的定位， 覆盖范围也更广。辅助定位包括 MS-Based 和 MS-Assisted 两种模式。终端通过 AT 指令直接从 CDMA 通信模块获取基站辅助定位信息。 6.3 通讯管理功能 6.3.1 链路管理 为避免终端对网络的不当使用，通信链路的建立、断开和维护应遵循如下 流程。 6.3.1.1 建立连接 下列几种情况下，终端发起建立连接流程: 终端加电启动后，如果需要登录平台 业务发起，需要建立分组域连接以传输业务数据 平台或应用系统通过数据、电话、短信等条件触发 终端建立连接时应遵循以下流程: 若当前没有建立 PPP 连接则进行 PPP 拨号; 登录 MDMS 平台; 终端分册 20 进入正常的业务流程交互。 终端在建立连接时还应同时符合接入管理功能的要求。 6.3.1.2 断开连接 下列几种情况下，终端会发起断开连接流程: 业务通知下线; 定时周期到，触发下线; 其它特定外部条件(例如用户关机)触发。 终端断开连接应遵循以下流程: 保存业务使用环境，断开应用连接; 退出 MDMS 登录状态; 如果业务需要则断开 PPP 连接; 6.3.1.3 连接状态检测 根据终端业务平台和 MDMS 平台的要求，终端在设定时间内无数据发送 时，定时发送心跳包，来维持与业务平台和 MDMS 平台的在线状态。 当检测到链路失败时，终端应根据预设的参数重新发起建立连接流程或执 行业务规定的操作。 6.3.2 接入管理 为减轻网络空口资源的占用，降低终端对网络的冲击，避免网络拥塞，终 端应支持接入管理功能。 终端分册 21 6.3.2.1 主动休眠 终端在没有数据传输时应主动释放空口资源进入休眠状态。 1x EV-DO 分组数据会话包含激活(Active)、休眠(Dormant)和空闲(Idle) 三种状态。 (1)在激活态，AT 和 PDSN 之间存在空口连接、A8 连接、 A10 连接和 PPP 连接，AT 与 PDSN 之间可以进行数据传送。 (2)在休眠态，AT 与 PDSN 之间仅存在 A10 连接和 PPP 会话，没 有空 口连接和 A8 连接，AT 与 PDSN 之间要进行数据传送，必须重新建立空口连 接和 A8 连接。 (3)在空闲态，不存在空口连接、A8 连接、A10 连接和 PPP 连接及会 话 当终端处于数据休眠状态时，不占用空口资源，同时数据重激活不需要再 重新建立 PPP，这样既节约空中资源，又使数据业务能够快速重激活。 当终端处于激活状态时，如果一段时间内没有数据发送，终端应自动释放 空口资源，进入休眠状态。 当终端有数据发送时，终端应自动进行空口连接，切换到激活状态;当平 台有数据发送给终端时，网络会自动进行空口连接，终端切换到激活状态。 6.3.2.2 多次采集、集中上传 多次采集、集中上传，是指把短时间内多次独立的小数据量上传过程合并 终端分册 22 为一次处理，以避免反复建立连接或长时间占用空口资源。 对于实时性要求不高的应用，在设计 M2M 终端数据传输策略时，建议采 用多次采集、集中上传的机制。 具体实现时，终端在采集数据后应缓存这些数据，当记录数达到预定阈值 时，才一次性的将数据进行上传。可以通过以下方式来实现: 记录数达到指定的阈值时，集中上传 数据量达到指定的阈值时，集中上传 时间达到指定的阈值时，集中上传 6.3.2.3 起呼延迟 起呼延迟，是指终端在加电启动后，等待一定延迟时间后，再发起数据连 接请求。 为避免同一小区内的大量终端同时加电、同时接入网络造成网络拥塞，建 议终端实现起呼延迟功能。 具体实现时，终端在加电启动后，执行第一次数据连接请求前，一组终端 应能根据特定算法计算得到一组随机延迟时间，每个终端的延迟时间都不相同， 终端在等待这一延迟时间后后再发起数据连接请求，实现一组终端在一段时间 内(如 2 分钟)陆续上线。以避免一个小区内同时加电后，大量终端同时呼叫 造成网络拥塞。 6.3.2.4 起呼抑制 起呼抑制，是指终端在数据连接失败后，在一定时间内不进行持续呼叫尝 试。为避免由于终端呼叫失败而不断请求接入网络，造成对网络的冲击，所有 终端应支持起呼叫抑制功能。 具体实现时，终端在第一次数据连接失败后，应进入数据呼叫抑制状态。 当终端随后发起数据呼叫时，如果发现自身处于呼叫抑制状态，应判断当前网 终端分册 23 络和前次数据呼叫失败时所在网络是否为同一网络，如为同一网络，则终端需 要实现呼叫回退算法，在一定时间内终端不进行持续呼叫尝试;如为不同网络， 则终端不需要进行呼叫回退。 6.3.2.5 错峰上报 错峰上报，是指终端分组、分不同时间上报数据的机制。为避免同一小区 内大量终端在同一时刻接入网络、争夺网络资源，建议终端支持错峰上报功能。 具体实现时，终端可以设计一种算法，自动将所有的终端分成几组，将每 组终端上报数据的时刻分开一定的相隔时间，避免大量终端在同一时刻争用网 络资源。另外也可以采用主站定时排队召测的方式，将终端分批次接入网络上 传数据，错开终端连接网络和传输数据的时间，从而避免大量终端在同一时刻 争用网络资源。 6.4 本地配置管理功能 终端应提供本地操作界面，提供终端运行参数的本地参数配置和终端管理 功能。可以使用命令行或 Web 方式。 6.4.1 终端参数配置 建议终端在本地操作界面中提供下述各参数的配置功能: 6.4.1.1 网络接入参数 服务代码:设置 PPP 连接拨号号码 用户:PPP 用户名 密码:PPP 密码 Pin 码:Uim 卡密码 保活间隔:PPP 心跳包发送间隔 终端分册 24 6.4.1.2 接入控制参数 重连接时间间隔:数据传输链路中断后的重连时间间隔，本设置作为首次断 线重连接参数设置，第二次及以后重连方式由终端内部控制 下线时间间隔:链路空闲后的终端下线时间间隔 数据上线模式:终端启动进入并接入待发送数据状态的触发方式，包括上电、 来电、短信、数据、定时、混合等六种方式 来电唤醒号码:当数据上线模式在来电时有效，终端收到该号码的来电时上 线 短信唤醒号码以及短信识别码:当数据上线模式在短信时有效，终端收到指 定号码发送的固定短信时上线 上线时间:当数据上线模式在上线时有效，终端在指定时间上线 6.4.1.3 平台接入参数 平台连接方式:和平台的通讯方式，包括 TCP、UDP、短信 平台短信接入号:终端平台短信方式的接入号 平台接入地址、端口:终端平台在数据接入模式下的接入地址以及端口 平台告警通讯方式:终端异常时向平台上警的方式，包括 TCP、UDP、 短信 管理员号码设置:终端异常时向管理告警的短信接入号 程序升级地址以及端口:终端进行远程升级时使用的程序升级地址以及端口 终端状态上报时间间隔:在终端主动上报状态时，终端上报状态信息的时间 间隔 终端分册 25 服务器登录账号，密码:在平台需要鉴权时需要的平台登录账号以及密码 访问平台查询时间参数间隔:终端主动向平台查询参数信息时，终端查询的 时间间隔 6.4.1.4 硬件接口参数 如果终端包含 RS232、RS485、RS422 接口，则必须提供如下硬件接口参数配 置功能: 串口速率:9600~115200 可配置 校验位:奇、偶、无 数据位:7，8 停止位:1、1.5、2 6.4.1.5 业务功能参数 Dns 服务器地址:Dns 服务器 IP 地址 Dns 域名检测时间:Dns 重新进行域名扫描的时间间隔 重启识别码:以短信方式重启终端时的短信识别码 定时重启时间:终端自动重启的定时时间 6.4.2 终端本地管理 建议终端在本地操作界面中提供下述管理功能: 配置导入导出; 恢复出厂设置; 终端固件升级; 终端工作状态显示，包括信号场强、链路状态、接口状态，运行日志等; 终端分册 26 终端故障诊断; 6.4.3 时钟管理 终端应每间隔 1 小时一次自动与 CDMA 基站进行时钟同步，以保持终端与 平台和应用系统的时间同步。 6.5 远程管理功能 终端应符合 MDMP 协议的要求，能接入 MDMS 实现远程管理。 6.5.1 远程注册管理 M2M 终端在第一次运行、UIM 卡更换后将终端的信息提供到平台进行注 册。在终端成功的向平台注册成功后，才能进行正常的业务应用。否则终端只 能响应 MDMS 的启用请求。 终端注册流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业 务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.2 终端鉴权管理 终端鉴权包括终端登录以及终端注销。终端在向平台请求服务前，需要向 平台提供身份信息进行登录。终端在向平台请求服务结束后，应当向平台进行 注销。 当终端在登录后，长时间没有向平台进行服务请求，应当通过心跳包来维 持终端的状态。(仅针对长连接)。 6.5.3 终端状态上报 终端需要支持向平台远程上报运行状态的功能。终端应能够根据终端内设 置的上报时间周期主动向平台进行状态上报。平台可主动发起终端状态查询通 知，终端应能够根据查询的内容上报终端状态。 终端状态管理的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 终端分册 27 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.4 远程参数管理 终端需要支持通过平台远程进行终端参数配置以及查询的功能。 平台可主动下发参数更新，终端保存并更新参数;终端也可以定期向平台 请求参数更新。 平台主动下发终端参数查询通知，终端根平台查询要求返回终端参数。 远程参数管理的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.5 线路质量检测 6.5.5.1 数据包丢包率检查 终端应支持丢包率的检查功能。终端应能够实现在检测时间范围内，终端 对所发送测试包的应答进行统计，以及将结果上报到 MDMS。 数据包丢包率检查的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无 线 M2M 业务技术规范 ---平台与终端接口分册》。 6.5.5.2 数据误包率检查 终端应支持误包率的检查功能。终端应能够实现在检测时间范围内，终端 对所发送测试包的应答进行统计，以及将结果上报到 MDMS。 数据包误包率检查的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无 线 M2M 业务技术规范 ---平台与终端接口分册》。 6.5.5.3 数据包延时检查 终端应支持数据包延时检查功能。终端应能够实现在检测时间范围内，终 端对所发送的测试包的最长延时时长、最小延时时长以及平均延时时长进行统 终端分册 28 计，以及将结果上报到 MDMS。 数据包延时检查的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.6 远程控制 6.5.6.1 终端唤醒/休眠 终端必须支持平台对终端的远程唤醒以及休眠控制功能。终端收到平台远 程唤醒消息后，应能够重新激活与远端服务器的连接。终端收到平台远程休眠 控制消息后，应能够主动释放空口，但是 PPP 链路依然保持(仅针对长连接)。 终端应能接受数据、短信、语音振铃等不同的唤醒方式。 终端唤醒的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.6.2 终端重启 终端必须支持 MDMS 对终端进行远程重启控制的功能，终端设备在收到 MDMS 的重启命令后，能自动进行重启操作。 终端重启的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.6.3 终端上线/下线 终端必须支持 MDMS 平台对终端上线/下线的控制。终端收到 MDMS 的上 线命令后，能按照 6.3.1.1 建立连接流程进行 PPP 拨号等操作。终端收到 MDMS 的下线命令后，能按照 6.3.1.2 断开 PPP 连接。 终端分册 29 6.5.6.4 终端登入/登出 终端必须支持 MDMS 对终端登入/登出的控制。终端登入时将尝试建立与 MDMS 的连接，并发起终端登录操作;终端下线时将发起对终端的注销操作， 并断开与 MDMS 的连接(TCP 连接)。 终端登入/登出的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.6.5 锁机锁卡 终端必须支持平台远程控制锁机锁卡功能。锁机锁卡功能包括锁机、锁卡、 机卡互锁三种功能。锁机功能指终端设备只能使用被锁定的 UIM 卡，UIM 卡 更换后将无法使用;锁卡功能指 UIM 卡只能被固定终端设备使用，放入其他终 端无法使用;机卡互锁指终端只能使用被绑定的 UIM 卡，UIM 也只能被固定 终端使用。 锁机锁卡的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.7 告警管理 当终端发生故障时，会主动向 MDMS 平台上报故障告警信息，当故障恢 复后，终端会主动向 MDMS 平台上报告警恢复信息。故障告警信息和告警恢 复信息应包含终端编号、故障编号、故障产生日期等内容。 告警管理的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.8 远程故障分析 终端必须能够响应 MDMS 发起的远程故障分析命令，进行故障诊断分析， 并把结果上报给平台。 终端分册 30 远程故障分析的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 6.5.9 终端远程升级 终端必须支持通过远程方式对终端软件升级。包括: 1、用户可配置的终端自动升级 终端加电后，会自动识别并升级到最新的软件版本; 2、平台发起的升级 MDMS 可主动发起软件升级通知，终端终端收到升级通知后，自动执行升 级操作。 终端远程升级的流程及相关信息详见《中国电信基于 E.164 寻址的无线 M2M 业务技术规范 --- 平台与终端接口分册》。 终端分册 31 7、终端性能要求 终端按照不同的工作环境分为商业级和工业级两个等级，其性能要求有所 不同;下文给出这两个等级的终端在射频、天线、使用环境、安全性、电磁兼 容性、可靠性、结构和外观等方面的要求，如无特别说明，商业级和工业级终 端都应该满足下列要求。 7.1 射频性能 要求所有终端符合 3GPP2 C.S0011-B Version1.0 标准。 7.2 天线 在工作频率(824MHz ~ 894MHz)范围内，要求满足: 电压驻波比(VSWR):?2.0; 增益:?2dBi; 输入阻抗:50Ω。 7.3 使用环境 商业级终端: 工作温度 0,+55?，工作湿度:?90,RH(无结露); 工业级终端: 工作温度-25,+70?，工作湿度:?95,RH(无结露)。 7.4 抗震动冲击性 对于车载型终端，应满足下列指标要求: 防震动(正弦)GB/T 2423.10-1995: 5-11Hz:振幅 10mm;11,300Hz: 230m/ s加速度，X、Y、Z 三个方向各 8 小时; 终端分册 32 2 防冲击 GB/T 2423.5-1995 :500m/ s的加速度 X、Y、Z 方向各三次， 每次 11ms。 对于除车载型终端外的工业级终端，应满足下列指标要求: 防震动(正弦)GB/T 2423.10-1995: 5-11Hz:振幅 3.5mm;11,300Hz: 10m/s2 加速度，X、Y、Z 三个方向各 8 小时; 防冲击 GB/T 2423.5-1995 :150m/ s2 的加速度 X、Y、Z 方向各三次， 每次 18ms。 7.5 电磁兼容性 所有终端电磁兼容性必须符合 YD/T968 和 YD 1169.1-2001 的要求，同时 还应满足目标应用行业的电磁兼容规范。 7.6 抗雷性 终端的抗雷性能应符合 YD/T993 的要求，同时还应满足目标应用行业的防 雷要求。 7.7 可靠性 终端应满足下列可靠性要求，同时还应满足目标应用行业的可靠性要求: 终端应符合 GB/T 9813 中的相关规定; 终端应能满足无故障运行 24 * 180 小时的要求。 7.8 结构 终端的结构设计应满足下列要求: 终端的结构设计应保证外形美观大方、合理，使用、安装、维护方便; 除明确限定为室内使用的终端，终端的结构设计应支持室内、室外的安 装和使用; 终端分册 33 终端的外壳应有足够的机械强度和刚度，不易受外力破坏，对 UIM 卡 应有必要的保护措施; 终端的结构设计应能提供良好的散热; 终端的外壳防护等级应不低于 GB4208 中 IP20 的要求，同时应满足目 标应用行业的外壳防护要求。 7.9 外观 终端的外观应满足以下要求: 色泽均匀，整洁，无明显伤痕，裂痕，变形等现象; 丝印字迹清楚端正; 指示灯显示清晰; 所有金属元件应无锈蚀以及其它机械损伤。 IV1.8.2 终端分册 34