TCP UDP 协议的选择

行业应用中TCP/IP传输协议和UDP协议的选择！

中国移动、中国联通推行的GPRS网络、CDMA网络已覆盖大量的区域，通过无线网络实现数据传输成为可

能。无线Modem采用GPRS、CDMA模块通过中国移动、中国联通的GPRS、CDMA网络进行数据传输，并通

过TCP/IP协议进行数据封包，可灵活地实现多种设备接入，工程安装简单，在工业现场数据传输的应用中，能

很好的解决偏远无网络无电话线路地区的数据传输的难题。同传统的数传电台想比较，更具有简便性、灵活性、

易操作性，同时还降低了成本，无线Modem传输方案是现代化工业现场数据传输最好的选择方案。
目前中国移动、中国联通提供的GPRS网络、CDMA网络的数据传输带宽在40Kbps左右，且受带宽的限制，数

据采集方案最好采用于主动告警、数据轮巡采集、告警主动回叫等对传输带宽占用较少的采集方式。同时考虑对

前置机实时采集方案的支持，无线Modem传输方案只能作为目前传输方案的补充。
随着无线通讯技术的不断发展，无线传输数据带宽将不断提高，采用3G无线网络，数据传输带宽将达到2M，无

线传输方案将逐渐成为监控传输组网的主要应用方案。
     目前，由于GPRS和CDMA固有的特性，在各个领域中GPRS和CDMA的应用也越来越广泛，但是关于传输

中使用TCP/IP协议还是UDP协议，却争论很多。

这里先简单的说一下TCP与UDP的区别：
  1。基于连接与无连接 
  2。对系统资源的要求（TCP较多，UDP少） 
  3。UDP程序结构较简单 
  4。流模式与数据报模式 
  5。TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证

另外结合GPRS网络的情况具体的谈一下他们的区别：
 1。TCP传输存在一定的延时，大概是1600MS（移动提供），UDP响应速度稍微快一些。
 2。TCP包头结构
　　源端口16位
　　目标端口 16位
　　序列号 32位
　　回应序号 32位
　　TCP头长度 4位
　　reserved 6位
　　控制代码6位
　　窗口大小16位
　　偏移量16位
　　校验和16位
　　选项 32位(可选) 
　　这样我们得出了TCP包头的最小大小.就是20字节.

　　UDP包头结构
　　源端口16位
　　目的端口16位
　　长度 16位
　　校验和 16位
　　UDP的包小很多.确实如此.因为UDP是非可靠连接.设计初衷就是尽可能快的将数据包发送出去.所以UDP协

议显得非常精简.

3。GPRS网络端口资源，UDP十分紧缺，变化很快；而TCP采用可靠链路传输，不存在端口变化的问题

工业场合的应用一般都有以下特点，

1。要求时时传输，但也有一些场合是定时传输，总的来说在整个传输过程中要求服务器中心端和GPRS终端设

备能相互的、时时的传输数据。
TCP本身就是可靠链路传输，提供一个时时的双向的传输通道，能很好的满足工业现场传输的要求。但是GPRS

网络对TCP链路也存在一个限制：此条链路在长时间（大概20分钟左右，视具体情况而定）没有数据流量，会

自动降低此链路的优先级直至强制断开此链路。所以在实际使用中也会采用心跳包（一般是一个字节的数据）来

维持此链路。
UDP由于自身特点，以及GPRS网络UDP端口资源的有限性，在一段时间没有数据流量后，端口容易改变，产

生的影响就是从服务器中心端向GPRS终端发送数据，GPRS终端接收不到。具体的原因就是移动网关从中作了

中转，需要隔一定时间给主机发UDP包来维持这个IP和端口号,这样主机就能主动给GPRS发UDP包了并且我在

测试中发现,这个间隔时间很短,我在1多分钟发一次UDP包才能够维持,但是再长可能移动网关那边就要丢失这个

端口了,此时如果主机想主动发数据给GPRS,那肯定是不行的了,只有GPRS终端设备再发一个UDP包过去,移动

重新给你分配一个中转IP和端口,才能够进行双向通讯。

2。要求数据的丢包率较小。有些工业场合，例如电力、水务抄表，环保监测等等，不容许传输过程中的数据丢

失或者最大限度的要求数据的可靠性。
从这一点来看，很显然在无线数据传输过程中，TCP比UDP更能保证数据的完整性、可靠性，存在更小的丢包

率。在实际测试中也是如此。以厦门蓝斯通信有限公司提供的GPRS终端设备为例：TCP的在千分之9，UDP的在千分之17左右。

3。要求降低费用。目前有很大部分GPRS设备的应用都是取代前期无线数传电台，除了使用范围外，其考虑的

主要问题就是费用。能降低费用当然都是大家最愿意接受的。和费用直接相关的就是流量了，流量低，费用就低

了。
虽然TCP本身的包头要比UDP多，但是UDP在实际应用中往往需要维护双向通道，就必须要通过大量的心跳包

数据来维护端口资源。总的比较起来，UDP的实际流量要比TCP还要大。很多使用者在初期的时候并不了解

UDP需要大量心跳包来维持端口资源这个问题，往往都认为UDP要比TCP更节省流量，实际上这里存在着一个

误区。

4。在某些特定的应用场合，例如一些银行的时时交互系统，对响应速度要求很高，此时数据传输频率较快，不

需要大量心跳包维持UDP端口资源，采用UDP就比较有利了。

5。在目前的1：N的传输模式中，既有多个GPRS终端设备往一个服务器中心传输数据，此时采用UDP会比TCP

要好的多，因为UDP耗用更少的系统资源。但是在实际应用中却发现，很多用户还是采用TCP的传输方式，建

立二级中心1：A（1：N），即每一个分中心对应N/A台设备，独立处理数据，再统一将数据传送到主中心。这

样既能保证了传输过程中采用了TCP的传输协议，又能很好处理了中心服务器的多链路的系统耗用的问题。
    
     总的来说，我认为TCP/IP协议更能满足目前各行业对远程数据传输的要求，它提供更稳定更便利的传输通道

，很好的满足了远程数据传输的要求。