摘 要:構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的移動寬帶多業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)以各種接入技術(shù)為依托,統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺,建立接入技術(shù)模板,采用一種或多種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的接入方式實(shí)現(xiàn)移動多業(yè)務(wù)的接入,達(dá)到資源的有效配置、成本的降低、網(wǎng)絡(luò)的容量的可靠保障和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定安全。
關(guān)鍵詞:無線接入;多業(yè)務(wù)綜合接入
1 無線寬帶多業(yè)務(wù)接入技術(shù)簡介
⑴GSM/GPRS無線接入技術(shù)。GPRS利用“包交換”(Packet-Switched)概念發(fā)展起來的一套無線傳輸方式,可以提供高速的無線數(shù)據(jù)接入服務(wù)(最高可達(dá)171.2kbit/s),采用靈活的資費(fèi)策略,用戶可以立即上網(wǎng),真正實(shí)現(xiàn)“隨時(shí)在線”。實(shí)際應(yīng)用中包括WWW瀏覽、電子郵件收發(fā),信用卡確認(rèn)(POS),保安系統(tǒng)(電子監(jiān)控),GPS自動定位跟蹤業(yè)務(wù)(運(yùn)鈔車定位跟蹤),電子商務(wù),電子銀行,遠(yuǎn)程商務(wù)洽談,石油、天然氣管道監(jiān)測系統(tǒng),煤、水和電遠(yuǎn)程讀表,彩票交易,倉庫等監(jiān)視系統(tǒng),調(diào)度系統(tǒng)(外出流動工作人員任務(wù)分派調(diào)度管理),車隊(duì)(出租車、郵政快遞)調(diào)度管理,交通運(yùn)輸路由導(dǎo)引,集裝箱碼頭船舶調(diào)度管理等等。
⑵3.5GHz固定無線接入技術(shù)。3.5GH固定無線接入技術(shù)中以多信道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)接入技術(shù)為代表。MMDS(Multichannel Microwave Distribution System)作為3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)代表是一種點(diǎn)對多點(diǎn)、提供寬帶業(yè)務(wù)的無線技術(shù)。它適用于中小企業(yè)用戶和集團(tuán)用戶。可透明傳輸業(yè)務(wù),在基站端與網(wǎng)絡(luò)的接口為T1/E1、100Base-T、OC-3或V5接口與骨干網(wǎng)相連,在用戶端的接口為E1、FR、N×64kbit/s、POTS、10Base-T、ISDN接口等,可以為用戶提供Internet的接入、本地用戶的數(shù)據(jù)交換、語音業(yè)務(wù)和VOD視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)。3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)可用于中小企業(yè)和居民小區(qū)包括:寫字樓、工廠、商場、商店、銀行分行、個(gè)體企業(yè)、公寓、學(xué)校以及具備一定個(gè)人需求的智能住宅小區(qū)的接入。
⑶無線微波接入技術(shù)屬于視距通信直線傳輸,即兩個(gè)微波站間是直通的中間應(yīng)無任何阻檔才能形成良好的無線電波傳播條件。微波通信由于其頻帶寬、容量大、可以用于各種電信業(yè)務(wù)傳送,如電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、傳真以及采色電視等均可通過微波電路傳輸。微波通信具有良好的抗災(zāi)性能,對水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)以及地震等自然災(zāi)害,微波通信一般都不受影響。
⑷1997年6月,第一個(gè)WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11正式頒布實(shí)施,WLAN接入技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁└囝愋偷臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù),并且可以捆綁現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如MMS等)。基于WLAN接入方式的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能夠提供豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型,主要包括互聯(lián)網(wǎng)無線寬帶接入。通過WLAN接入方式,高速訪問企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)。
2 無線寬帶多業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大。傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬資源不足,2M數(shù)據(jù)帶寬不能滿足集團(tuán)接入的需求,難以適應(yīng)未來寬帶業(yè)務(wù)的快速增長的需要。沒有統(tǒng)一的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)管,無法對數(shù)據(jù)網(wǎng)特別是接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由器、交換機(jī)、AP、服務(wù)器等)的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的監(jiān)控,也無法對移動寬帶多業(yè)務(wù)接入的用戶進(jìn)行端到端的有效統(tǒng)計(jì)分析和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
移動寬帶多業(yè)務(wù)接入技術(shù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建就是充分利用目前移動通信運(yùn)營商的綜合資源優(yōu)勢,以各種接入技術(shù)為依托,統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺,建立接入技術(shù)模板,采用一種或多種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的接入方式實(shí)現(xiàn)移動多業(yè)務(wù)的接入,達(dá)到資源的有效配置、成本的降低、網(wǎng)絡(luò)的容量的可靠保障和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定安全,最有效地為用戶服務(wù)。無線寬帶多業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)具體搭建:建設(shè)多臺Cisco骨干路由器互為備份,共同承擔(dān)地區(qū)各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚并完成數(shù)據(jù)到骨干層的轉(zhuǎn)發(fā)。
基于現(xiàn)有無線業(yè)務(wù)對標(biāo)準(zhǔn)多業(yè)務(wù)接入模式的歸類:目前無線多業(yè)務(wù)接入主要包括專線接入、WLAN接入、GPRS接入和短信接入。各個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)之間的相互關(guān)系如下圖所示:
無線寬帶多業(yè)務(wù)接入網(wǎng)統(tǒng)一網(wǎng)管架構(gòu):無線寬帶多業(yè)務(wù)接入網(wǎng)主要包括CMNET、GPRS以及WLAN三個(gè)網(wǎng)絡(luò),其中,CMNET既作為專線用戶的接入,同時(shí)又作為GPRS和WLAN兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的承載。CISCO 3640的作用是分別打通至CMNET、GPRS及WLAN的路由;應(yīng)用服務(wù)器上安裝有SOLARWINDS的POLL ENGINES,由其向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)起SNMP請求,此外,該服務(wù)器亦作為WEB-SERVER以及LOG-SERVER;POOL ENGINES獲得的性能指標(biāo),通過局域網(wǎng)送至數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲存;工作站的用途是作為監(jiān)控終端,并在上面運(yùn)行一部分由WEB方式不能提供的監(jiān)控程序。CMNET網(wǎng)絡(luò)用的均是公網(wǎng)IP地址,WLAN主要用到的是私網(wǎng)地址,通過NAT翻譯成公網(wǎng)IP地址。而對于GPRS核心網(wǎng),公網(wǎng)IP地址和私網(wǎng)IP地址均要用到。從網(wǎng)絡(luò)安全角度考慮,網(wǎng)管系統(tǒng)的服務(wù)器/主機(jī)均采用私網(wǎng)地址,由CISCO 3640作為出口,訪問公網(wǎng)設(shè)備。GPRS網(wǎng)管系統(tǒng)的CISCO 3640與COMMHUB采用直連的方式。
網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)的實(shí)現(xiàn)主要是通過Solarwinds Network Performance Monitor來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用服務(wù)器上安裝WINDOWS 2000 Advanced Server操作系統(tǒng),集成Internet Information Server5.0(用于支持WEB-SERVER)。在應(yīng)用服務(wù)器上安裝Solarwinds Network Performance Monitor軟件,并在作為數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器上安裝SQL-SERVER 2000,用于存儲設(shè)備狀態(tài)、性能指標(biāo)等信息。
Solarwinds Network Performance Monitor軟件可以實(shí)現(xiàn)的功能主要為:各路由器/交換機(jī)/AP的工作狀態(tài)、CPU負(fù)荷、內(nèi)存使用情況、接口狀態(tài)、接口利用率、接口流量等。
⑴對CMNET、WLAN及GPRS網(wǎng)絡(luò)的路由器/交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、接口狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并將結(jié)果以WEB頁面方式進(jìn)行顯示,任何一臺聯(lián)網(wǎng)的PC機(jī),均可作為監(jiān)控終端,突破了平臺的限制。
⑵針對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以檢測網(wǎng)絡(luò)連通性、CPU負(fù)荷、MEMORY使用情況等。
⑶對各接口流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)包括:接口流入/流出的最大/最小/平均速率(比特/秒bps)、接口流入/流出的最大/最小/平均速率(數(shù)據(jù)包/秒pps)、接口的最大/最小/平均利用率、接口流入/流出的字節(jié)總量、接口流入/流出的數(shù)據(jù)包總量、多播數(shù)據(jù)包的流量等。CISCO核心路由器Gi1/1接口的檢測結(jié)果。
通過對GPRS核心網(wǎng)的兩個(gè)GGSN以及防火墻的流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),即可得到Gi接口的流量。該流量較Gb接口統(tǒng)計(jì)到的流量更能真實(shí)的反映用戶的實(shí)際流量。
⑷通過在工作站上運(yùn)行Solarwinds Broadband Engineer’s Edition軟件,可以對數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行輪訓(xùn)式的監(jiān)控,并將告警以聲音的形式輸出。如果需要,亦可對專線用戶進(jìn)行監(jiān)測。
⑸對于性能指標(biāo),提供列表以及圖形的顯示方式;對于性能指標(biāo)數(shù)據(jù),可以通過SQL語言直接從SQL-SERVER數(shù)據(jù)庫中取得。
⑹提供聲音告警功能。
⑺提供LOG SERVER的功能,對數(shù)據(jù)網(wǎng)各設(shè)備的信息進(jìn)行采集,儲存。
⑻提供自定義網(wǎng)頁界面功能。
3 無線寬帶多業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用
港務(wù)局信息化應(yīng)用
如圖所示系統(tǒng)建設(shè)的三大部分:無線接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和優(yōu)化;局調(diào)和輪駁中心的監(jiān)控平臺以及輪駁終端;引航站監(jiān)控系統(tǒng)和引航終端軟件。
局調(diào)度中心是全局生產(chǎn)指揮中心,也是各類信息發(fā)布的中心。通過該系統(tǒng)可以對下屬分中心下達(dá)生產(chǎn)指令,監(jiān)控各分中心的狀況。
輪駁分中心是相對獨(dú)立的船舶調(diào)度分中心,通過該系統(tǒng)可以是對所屬船舶進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度指揮,實(shí)時(shí)掌握船舶動態(tài),從而提高了調(diào)度和工作效率。
船載終端是為輪駁配備的輔助導(dǎo)航設(shè)備,船上工作人員可以根據(jù)終端提供的數(shù)據(jù)和功能輔助完成航行任務(wù),并接收來自分中心的調(diào)度指令。
引航分中心能監(jiān)控所有引航員及被引航船只的現(xiàn)狀,能監(jiān)控引航艇以及港作拖輪的現(xiàn)狀,以便監(jiān)控整個(gè)港口,監(jiān)控所有船舶的動態(tài),協(xié)助引航員安全引航。
引航員個(gè)人終端是為引航員配備的輔助引航設(shè)備,引航員工作時(shí)打開電子海圖,可以根據(jù)引航系統(tǒng)提供的功能輔助完成引航任務(wù),監(jiān)測調(diào)度拖輪的工作,并接收來自分中心的調(diào)度指令。
監(jiān)控平臺之間通過港務(wù)局ATM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的共享和數(shù)據(jù)傳輸;終端和監(jiān)控平臺之間通過移動GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。系統(tǒng)同現(xiàn)有的調(diào)度管理系統(tǒng)、AIS系統(tǒng)進(jìn)行有效連接,可靠的進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步更新和交換。如引航和輪駁分中心的系統(tǒng)能實(shí)時(shí)接收局調(diào)系統(tǒng)的指令,并且可以向局調(diào)系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)或反饋信息。該系統(tǒng)也可以向其它系統(tǒng)開放GPS數(shù)據(jù)接口,從而做到整個(gè)港務(wù)局的調(diào)度管理系統(tǒng)的無縫連接、資源共享、動靜結(jié)合,構(gòu)建了一個(gè)適合港務(wù)局業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)用、先進(jìn)、開放、安全的一體化調(diào)度管理平臺。
3.1 引航子系統(tǒng)(引航員終端)
由GPS接收機(jī)確定船位,在筆記本電腦的電子海圖上,根據(jù)船舶尺度按比例顯示船形、航速、航向等本船信息。
通過GPRS網(wǎng)絡(luò)按照指定的時(shí)間間隔主動將將引航員編號、船舶位置、船舶航向、船舶速度等信息按一定的通信格式或協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。
通過無線通信驅(qū)動程序發(fā)送給企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中指定的陸上監(jiān)控通信機(jī),使陸上監(jiān)控系統(tǒng)能在電子海圖上監(jiān)控引航船動態(tài)。
通過GSM網(wǎng)絡(luò)短消息與引航調(diào)度進(jìn)行通信,實(shí)行引航指令下達(dá),當(dāng)GPRS網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定時(shí)傳輸船位信號。
3.2 引航子系統(tǒng)(監(jiān)控平臺)
監(jiān)控系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)分為以下幾部分:GPS移動目標(biāo)顯示、終端軌跡回放、船舶調(diào)度生產(chǎn)管理、終端通信控制、終端報(bào)警、突發(fā)事件輔助決策、AIS信號顯示。系統(tǒng)可與局現(xiàn)有的調(diào)度管理系統(tǒng)進(jìn)行有效連接,能可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)地同步更新與交換。如船舶調(diào)度管理計(jì)劃的獲取以及調(diào)度生產(chǎn)狀態(tài)的匯總反饋。向各分中心發(fā)布船舶生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃,各分中心會根據(jù)各現(xiàn)場調(diào)度的實(shí)施情況,將生產(chǎn)完成情況進(jìn)行反饋。監(jiān)控臺根據(jù)收到的AIS數(shù)據(jù)中的船舶位置信息,在GIS電子地圖上顯示船舶示意圖標(biāo)。用鼠標(biāo)選擇一艘船舶,監(jiān)控臺將收到的AIS數(shù)據(jù)中的船舶的相關(guān)信息,顯示在屏幕上。主要數(shù)據(jù)元:船名、船籍、船位、船舶資料、航速、航向、目的地。
3.3 局調(diào)和輪駁子系統(tǒng)(監(jiān)控臺)
將地圖和海圖數(shù)據(jù)整合,顯示在統(tǒng)一的平臺;海圖的各種基本功能及屬性查詢;拖輪監(jiān)控、AIS監(jiān)控;船舶(拖輪、AIS)信息、拖輪調(diào)度計(jì)劃管理;拖輪軌跡回放;轄區(qū)標(biāo)繪及管理。
3.4 局調(diào)和輪駁子系統(tǒng)(輪駁終端)
電話功能;GPS衛(wèi)星定位;報(bào)警功能;調(diào)度計(jì)劃顯示;調(diào)度指令顯示;觸摸屏操作。