组网方案分析

2024-10-12

组网方案分析（共10篇）

组网方案分析篇1

我国地域较广, 地理环境和气候环境复杂, 自然灾害频发往往会导致公众通讯失效, 不能及时的收集到灾区的实际情况, 救援工作无法展开。因此就需要采取恰当的应急现场的通信组网方案。

一、应急通信的主要阶段及其特征

一般在自然灾害发生之后, 采取应急措施与应急方案的过程包括四个阶段:应急报警阶段、应急处理阶段、应急通报阶段、应急沟通阶段[1]。在应急报警阶段, 因为通信已经中断, 通常是由应急通信保障救援队伍深入灾害现场, 然后将在情况反映到相关的部门;在应急处理阶段就是政府的有关部门在接到应急报警后, 迅速的启动应急救援方案;应急通报阶段就是现场指挥部门把现场的具体情况上报到上级的指挥中心, 并且能够及时的向公众发布最新的灾区情况与救灾进度;应急沟通阶段就是不见要提高现有的公众通信的承载能力, 还要借助各种应急通信技术使灾区与外界的通信保持畅通。随着应急通信组网的这四个阶段可以逐步的实现公众通信网的恢复, 使灾害发生地可以与外界保持通信畅通, 及时了解灾区的情况, 保证救援抢险工作顺利展开。

二、应急现场通信主要技术手段

在应急现场, 针对不同的情况需要采取不同的技术手段和应急系统, 在目前主要有卫星通信应急系统、集群通信应急系统、微波通信应急系统、短波通信应急系统、无线传感器网络、移动Ad hoc网络[2]。

卫星通信应急系统因为覆盖范围广和不受地面干扰的特点, 在应急通讯工作中是最重要的一种通信技术手段, 但是因为使用成本加高, 普及范围并不是很广;集群通信应急系统可以将有限的信息动态的自动分发给所有用户, 实现信息一对多的传递, 在应急现场的使用较为广泛;无线传感器网络可以快速的获取应急现场的信息;移动Ad hoc网络可以实现将应急现场的信息通过自组织网络等多种形式传送给应急现场的指挥人员, 是指挥人员设计应急计划与方案的重要依据。

三、应急现场通信组网方案设计

3.1基于卫星、无线传感器网的组网方案

因为自然灾害发生的地区环境较为二类, 有些地方甚至是认了不能到达的区域, 因此就可以利用卫星和无线传感器网将实时检测到的数据与信息传送到信息数据处理中心。基于卫星、无线传感器网的组网方案不仅组网的灵活性较高, 成本较低, 而且能够实现灾区的地面信息进行及时的交换。但是这种方案存在组网能力较弱的缺点, 只能实现对单个的用户进行语音和数据的传输, 而且速度较低, 不能实现大规模的组网, 也就不能实现多方应急救援。

3.2基于于卫星、Ad hoe的组网方案

基于于卫星、Ad hoe的组网方案拥有大量的节点而且能够自组大规模的组网, 并且灵活性较高, 但是路由的复杂度较高, 通信的范围比较有限。通过将Ad hoe技术应用其中, 就可以实现Ad hoe同外界网络的联系, 能够大大的提高对灾害现场信息的获取效率。

3.3应急现场通信综合组网方案

虽然卫星、无线传感器网络、Ad hoc网络等通信手段都能组建起应急现场的通信网络, 但是都存在一定的局限性, 不能准确的将灾区的具体情况反应到数据处理中心, 这就需要对这些技术进行整合与重组, 采取应急现场通信综合组网方案。这样在发生重大自然灾害的时候, 灾区的应急保障人员就可以通过短波通信的传输特点, 将受灾信息通过短波电台上报到上级指挥中心, 如果不能通过公众通讯与外界取得联系, 就可以向政府及相关部门申请紧急救援, 通过携带短波电台深入灾区, 将灾区的信息第一时间传送出去。在采取应急处理和通报阶段的时候, 为了能够向指挥中心及时的提供准确的数据, 就可以充分利用集群通信应急系统群组呼叫等特点, 迅速的组建起指挥调度的平台, 这样参与救灾的各个部门就可以及时的了解灾区的状况, 制定合理的救灾抢险方案, 保证救灾工作能够迅速有效的展开, 减少损失与伤害。针对一些偏远的地区就可以充分的利用移动自组织网络的灵活性与可靠性, 及时的将信息发送到现场指挥中心, 帮助他们制定正确的措施。

四、结束语

在应急现场保障通信的迅速、有效的工作对与现场救援工作的展开起着不可忽视的作用。因此为了保证救援工作的有序展开, 在应急现场就要充分的发挥卫星通信和移动自组织网络的重要作用, 将各种通信的应急方案综合应用, 保障应急现场通信的畅通。

参考文献

[1]孙月光, 李健.关于四种应急通信手段运用的思考[J].数字技术与应用, 2010 (3) :102—103

[2]凤伟, 周欣.浅谈短波通信和应急通信体系[J].网络与通信, 2010 (4) :19-22

组网方案分析篇2

近些年来，SOHO一族愈见增多，无线网络的使用也开始普遍起来，用无线网络来布置小型或个人局域网可带来高效快捷的经济价值，许多用户开始纷纷组建起方便办公、娱乐的个人小型无线局域网络。随着逐年上升的需求，无线市场也日渐繁荣。

但是摆在人们面前的现实情况是，无线网络是一个新兴的方案，要设计无线网，让人眼花缭乱的解决方案不知道该如何进行挑选。DIY无线网络真的那么困难吗?

使用无线方式构建家庭局域网，具有组网方式简单灵活的优点，用户在组网过程中不需要进行物理布线，只要一些简单的设置，就可以实现多台电脑的共享上网。在接下来的文章中，我们就以一套复式结构的住宅为例，介绍一下如何构建无线的家庭网络平台。

复式家庭户型的结构

随着生活水平的提高，人们的家庭居住环境变得越来越好，上百平米的复式格局已经相当常见，我们下面所说的就是复式的一种典型格局——小复式住宅，楼下由一体化的客厅和书房组成，楼上是两间卧室。

书房和卧室各有一台老式的台式电脑用来办公，客厅和主卧室有两台公司配备的笔记本，我们的目的就是要让这四台电脑能共享上网。需要注意的是，复式住房与传统住房的结构不同，属于立体格局，屋子里的可利用空间都很大，而且电脑之间的距离都相隔得比较远，对于这种情况，该如何进行无线网络组建呢?

组建无线家庭网络

首先我们需要做的是根据房屋的户型结构，合理地设计一套无线组网方案，确定无线网络接入点的位置，通过无线网络的接入点把有线网络的信号转化为无线信号，使信号覆盖室内所有的角落，最终实现无线的家庭网络环境。

设计布线方案

1确定组网方案

既然是组建无线网络，自然少不了无线路由器啦，目前市场上802.11g传输标准的无线路由器可以达到54M的数据传輸速率，而且基本上都具有WEP和WPA的加密功能，速度虽然不是很快，但绝对可以满足大多数家庭的上网需求，而且安全方面也更有保障。

对于复式家庭来说，使用一台无线路由器极有可能不能完全覆盖室内的所有角落，最好的方法是购买两台宽带路由器进行串联，使两台无线路由器的信号叠加，增加角落的信号覆盖率。

2确定接入点位置

无线网络的接入点是整个无线网络的中枢，它的位置决定了整个无线网络的信号强度和传输速率。由于无线信号走直线进行传播，一旦遇到障碍物，无线信号就会被削弱。而且要特别注意接入点周围尽量不要有金属障碍物，以免影响网络的稳定性。因此，最好在屋子里选择一个没有什么阻挡物的位置设立无线网络的接入点。

由于无线路由器的覆盖范围是一千圆形区域，离无线路由器越近，信号越强，抗干扰的能力越大，传输速率也就越高。所以，应该将无线路由器置于房间中央，才能充分利用它的信号覆盖能力，确保房间内的每个位置都能接收到无线信号。

我们可以把入户的电话线路接入客厅，以此为中心安放一台无线路由器，另一台无线路由器安装在楼上的楼梯井，这样做可以保证无线路由器的信号覆盖室内的每个角落，确保随处都有信号可以上网了。

一切都安排妥当以后就可以进行设备安装了，无线设备不需要网线的安装，只要进行设置就可以实现多机共享了。

组网设备预算

目前大多数品牌均推出了内置无线网卡的笔记本电脑，还有一些则将无线网卡作为标准配件。如此一来，我们只要为两台pc配备无线网卡就可以了，另外还需要添置两台无线路由器，市场上适合家庭使用的无线路由器有很多，不过价格都比较贵，大约在四五百元，算下来复式家庭组建无线网络的总体预算需要1000多元。

AG组网改造方案探讨和分析篇3

当前, 向下一代网络 (NGN) 演进已成为通信发展的一个必然趋势, 而PSTN的演进是目前运营商关注的焦点之一。PSTN作为提供话音通信的优质网络已经为用户服务了几十年, 但是随着用户对非语音业务需求的不断增长以及技术的快速发展, 它终将被以软交换为核心的下一代网络所代替。软交换采用开放、分布、简化、扁平的网络结构, 可进行跨网业务的提供, 是对网络铺设和更新升级的简化;而且, 软交换能够降低网络初始成本和运营成本, 提供引入新业务新应用的机会, 也是现有网络向全IP网络演进的需要。软交换网络通过基于IP传输的协议实现呼叫、业务的控制和语音、数据的传输, 它将PSTN网与数据网结合起来, 并在此基础上提供多种灵活丰富的业务。

然而, 考虑到PSTN现有的丰富网络资源和已投入的大量资金, 不可能立即将其舍去完全由软交换替代, 因此在PSTN向NGN的演进过程中, 很长一段时间内将是PSTN与IP网络共存的阶段。在这一阶段, 综合接入技术的应用必然成为其中的关键。

综合接入是在传统的窄带接入基础上, 随着用户对宽带业务需求的增加而发展起来的, 它可通过统一平台向用户提供话音、数据、视频、专线等多种宽窄带业务。如何实现PSTN网中AG的平稳接入, 对于作为传统运营商之一, 并有着相当固网优势的中国电信来说, 将是其实现网络转型、企业转型、业务转型, 最终成为“世界级综合信息服务提供商”的重要突破。

为此, 在此对AG承载方案提出了优化的需求, 从屏蔽AG间的网络风暴、减少对核心SR端口的占用、增加可用的VRRP数量、便于维护和快速故障定位等重点出发, 争取做到提前实现AG承载能力的超前发展。

2 某城市AG组网改造的需求分析

AG的迅速扩容, 将会严重影响到业务的可靠性并给网络带来严重的安全隐患, 具体分析如下:

(1) AG业务质量上难以保证:

从AG业务上线以来至今, AG业务主要集中在地理位置重要, 话务较高的地域, 如中心商业区, 而部分更是取代超过使用年限的母局用户。按照现在的配置存在两大问题, 严重影响AG的通信质量:

(1) AG集线比问题:

了解到目前单个AG到MSTP的总带宽为12M, 由于现在采用的G.711语音编码格式单个呼叫所需带宽约为0.1Mbit/s, 故12Mbit/s可支持约120个并发呼叫。此外单个AG满配1 856个用户, 按照80%的实装率, 换算为集线比为:1:12.3。

按照传统的交换机中继配置计算, 在商业区或话务较高区域集线比的配置一般为1:4到1:8之间。这样AG业务配置的高集线比, 将会导致AG业务出现呼损, 影响AG的通信质量。

(2) 核心路由器到MSTP带宽问题:

按照目前对核心路由器的测试结果, 单个GE口使用达到500M时, 通信正常, 当超过900M时, 就有可能出现严重的时延、丢包、抖动等因素, 影响通话质量。故我们估算700M为安全界限。

按照AG满配, 实装率80%计算, 计算公式为:

AG数量=700M/ (1856AG满配数量*80%*0.1M/集线比)

集线比为1:4到1:8之间, 核心路由器单个GE口可以接入AG数量为19个到37个。如果按照规定的单个GE口接入44个AG到64个AG, 这样核心路由器8到MSTP之间的光路将成为制约AG业务质量的瓶颈。

(2) AG网络安全难以保证:

目前该市的核心路由器, 分配给AG使用的接口板只有两块, 而MSTP只能提供10个GE口供AG接入, 这样每块接口板必须接入5个GE口, 接入数量达到220到320个AG。

近期对核心路由器网络风暴测试结果是, 当某个GE口存在环路等因素引起网络风暴时, 该GE口所在板卡CPU占用率超过70%, 引起同一板卡所接入的AG退出服务, 影响大面积的AG中断。

故AG接入过于集中在某个GE口和某个板卡上, 一旦由于工程期间或故障处理期间出现环路, 将会扩大影响范围。从而AG过于集中接入, 给网络埋下了严重的安全隐患。

通过以上分析可以清楚看出, 在解决资源问题的同时, 又要保证通信质量和网络安全, 这对目前该市AG组网提出了严峻的考验。如何改造目前的AG组网, 实现更多AG的安全接入, 满足AG业务的发展需求, 是该市电信分公司之后不断拓展业务, 迈向全业务运营时代的一个重要的网络支撑。在这种背景之下, 该市电信分公司把AG组网改造提上了议事日程。

3 某城市AG组网改造方案之比较探讨

3.1 现网方案

该市原采用MSTP方式接入, AG网关直接落在核心路由器上。两台核心路由器之间启用VRRP协议, 为AG提供冗余网关。由于核心路由器的VRRP组数受限, 11个AG处于同一个VLAN中。具体AG组网方式如图1所示。

3.2 存在问题

以上AG组网在运行过程发现存在各种问题, 潜藏着故障隐患, 举例如下:

(1) 传输MSTP的数据配置与操作风险

(1) 传输MSTP经常可能存在工程上自环的操作, 存在广播风暴的危险, 广播风暴造成的冲击有两个:冲击核心路由器的单板, 造成单板上的其他端口异常;冲击同一VLAN底下的其他AG, 造成AG工作异常;

(2) 传输MSTP维护人员的数据配置错误造成AG不通或者单通;

(3) 传输MSTP接入侧与AG互联, 需要关注全双工、半双工协商问题;

(4) MSTP处于一个黑匣子之中, 传输制作局数据无法实时监控, 确保MSTP传输通道正常。

(2) 核心路由器直接暴露在AG之中, 核心路由器数据频繁修改, 不利于核心设备的稳定运行;且有可能导致大面积网络故障。

(3) 多个AG处于同一VLAN中, 广播域过大, 不利于数据的快速转发和风险隔离。

为避免现AG组网中安全隐患的爆发, 该市电信分公司为保证目前网络的基本正常运转, 拟定了各种暂时性的应对措施。主要包括:尽量压缩VLAN中AG的个数, 减小广播域和AG之间的相互影响;MSTP数据配置严格按照研究院下发的配置模板进行操作, 防止人为故障;对AG的接入进行分散汇接, 不同的AG均匀接到两台核心路由器上。

然而, 这些措施都无法从根本上解决AG接入问题, 大量增加了维护成本, 且很大程度上限制了企业新业务的拓展、新系统的顺利上线。因此, 探索科学合理的AG接入长久性解决方案势在必行。

4 建议改造方案

鉴于现AG组网存在的缺陷, 本文充分考虑现有AG接入以及未来“光进铜退”项目AG接入方案, 针对存在的问题提出新的解决方案, 该解决方案适用于全网AG接入。考虑到保护核心路由器的缘由, 在AG和核心路由器之间增加三层交换机进行汇聚接入, 核心路由器核心路由器V2上不再配置AG的VRRP组, 同时在三层交换机上启用基于Super VLAN的VRRP组, 既能保证每个AG属于一个单独的VLAN, 又能保证有足够的VRRP组进行接入。具体设计方案如图2所示。

该市AG组网改造的目标网络拓扑图如图2所示。方案中对super VLAN的应用、节点设置原则、MSTP承载方案、“光进铜退”项目AG接入方案等都有了全面周全的考虑, 在网络接入能力、网络安全性及维护成本方面均体现了一定优势, 具体如下。

(1) 采用Super VLAN划分法, 隔离广播域, 方便改造的实施和日后维护

S u p e r V L A N划分法是目前最先进的一种V L A N划分方法, Super VLAN又称为VLAN聚合 (VLAN Aggregation) , 是一种专门设计的优化IP地址的管理技术。其原理是每个子网 (sub-VLAN) 都是独立的多播通道, 多播信息不能在不同的子网中进行交换。当数据需要送到多个目的节点时, 就动态建立VLAN代理, 通过代理设备对VLAN中的用户进行管理。这样每个子网不需要设定IP地址, 而是一个Super VLAN中的所有子网共享一个IP地址, 这个IP地址就是Super VLAN的IP地址。

设定全网将建设500个AG, 根据中兴三层交换机容量估算且按照一个AG为一个sub-VLAN规划, 这些AG可以通过4个大节点来汇接, 每个大节点由一对三层交换机组成, 每对三层交换机大约120个AG, 而对于多个AG放置在同一机房的, 可以通过一对交换机来汇聚, 形成一个小节点。由于中兴T64G一个Super VLAN最多只能带8个sub-VLAN (即8个AG) , 那么一个大节点最多由17个Super VLAN组成, 即需要有17个VRRP组, 这样既解决了VRRP组限制问题, 同时又使每个AG在不同的VLAN, 每个AG都在自己的广播域中。

如果仍按28位掩码划分子网, 而一个Super VLAN只能带8个AG, 现网中没有超过8个AG的子网, 此次改造就不需要修改IP地址和VLAN ID, 同时这种子网划分方式需要浪费3个IP地址。

Super VLAN的应用将VRRP组下移, 保证AG与VLAN一一对应, 减小广播域, 同时AG之间不会相互影响, 最终确保网络运行的稳定性, 大量压缩维护成本。同时, 能尽量减少全网数据配置的改动, 确保组网割接改造的顺利实施。

(2) 调整节点设置原则, 提升网络运行稳定性

根据AG分布, 尽量按照东、南、西、北四个方向设置4个较大的汇聚节点, 该节点采用一对中兴三层交换机;而对于AG比较集中的节点, 则可以采用中兴交换机进行汇聚, 然后再通过裸纤或MSTP接入核心路由器。

通过改造, AG通过多个节点汇聚, 故障点更分散。同时, 二层网络终结在核心路由器V2的下级, 减轻核心路由器核心路由器V2的压力, 保护大网安全, 缩小二层网络的跨度。核心路由器核心路由器V2不用运行VRRP, 消除了不稳定的问题, 新增的三层交换机对, 作为核心路由器V2的下级, 通过OSPF三层协议连接。

另外, 日后的AG建设也不会对核心路由器频繁操作, 减小了人为误操作对全网安全性的影响。

(3) 调整MSTP承载方案, 充分利旧, 减少网络风暴

如果部分AG需要利旧或者AG机房与MSTP设备距离较近, 那么仍可以考虑继续使用MSTP承载。

现网MSTP传输设备对AG所在VLAN进行了汇聚, 而本方案的目的是每个AG一个VLAN, 因此, MSTP需要取消对AG的汇聚, 而改变为透传, 不启用二层功能, 这样也同时减少了MSTP网络二层风暴的风险。

AG到三层交换机传输通道实现点到点的透明连接, 传输网络不需要进行汇聚, 减少了传输运行和维护可能对AG产生的影响。

(4) 采用就近接入方案, 利于“光进铜退”项目的开展

对于AG与三层交换机在同一机房内或距离不超过100m的AG, 可以采用双绞线就近接入三层交换机。

此外, 随着中国电信“光进铜退”项目的推进, 通过EPON接入AG逐渐成为趋势。由于三层交换机分布在多个接入机房, 那么OLT设备通过不同的VLAN ID分别就近接入NGN三层交换机对和城域网SR。

AG在割接改造中变化较小, 同时方案也考虑了后期“光进铜退”项目AG的接入, 扩展性较好。

总的来说改造后的AG组网采用专用网络, 安全性较高, 网络可扩展性强;在今后很长一段时间内将可以基本满足现有AG以及未来“光进铜退”项目的AG接入需求, 为日后新业务接入需求、新系统的上线等奠定良好的网络基础, 最终为企业发展做出更大的贡献。

5 AG组网改造方案需关注的问题

由于各种软、硬件条件的限制, 以上方案中存在一些问题尚需进一步探讨, 在实施过程中需重点关注。

(1) 由于中兴三层交换机一个Super VLAN最大支持8个sub-VLAN, 如果采用28位掩码, 则每个子网要浪费3个IP地址, 一个C类地址段只能带512个AG, 需要中兴公司继续改进, 以减少IP地址浪费。

(2) 中兴三层交换机Super VLAN还没有在电信NGN承载网商用示例, 需要进一步测试且通过小AG接入试商用才能大规模使用。

(3) 本方案采用MSTP点对点透传, 需要更多的MSTP FE端口。

6 结束语及后续研究工作

本文结合某电信分公司AG组网实际情况, 重点分析了AG原组网方式的不足, 以及潜在的安全隐患;提出AG组网改造需求, 并通过大量的论证得出了最终的AG接入解决方案;同时, 也对方案实施过程需关注的问题作了思考。

目前中国电信正顺应网络转型形势, 积极部署宽带高附加值业务, 全球眼、IPTV、视频通讯, 大客户宽带综合业务接入等新型业务成为新兴的利润增长点, 电信业务向宽带多媒体和融合业务转型。在技术、设备、网络融合大背景下, 接入层网络建设迎来全新建设模式。

AG接入方式的顺利引入, 将为电信进一步提高经营水平、服务质量和生产效率, 提升竞争力、参与激烈的市场竞争提供强有力的支撑。同时也相信对于其他同类型的承载网改造调整也有一定的借鉴意义。

摘要：文章结合现网实际, 顺应企业转型趋势, 在向NGN演进时期, 立足业务的长远发展及网络质量的提升, 针对目前接入层支撑能力面临的挑战, 比较分析了AG前后组网方式的优劣, 最终提出AG组网改造的方案。

组网方案分析篇4

【关键词】NGN；双归属；安全容灾技术

【中图分类号】TN91 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0085-02

1、简述

1.1 双归属的概念

在NGN网络中，“双归属”通过两套处于不同地理位置的互为备份的软交换系统，来保证网络在紧急时刻的通信安全。“双归属”安全容灾技术是NGN领域独特的机制，能够实现异地的容灾备份，当其中某一台软交换设备出现故障的时候，另一台互为备份的软交换设备能够将其业务全部接管过来，而这种能力是传统PSTN网络所难以实现的，对于应付突发事件具有重要意义。

1.2 解决的问题

要实现双归属功能，必须解决如下问题：

（1）连接性检测；

（2）网关、终端设备的重新注册功能；

（3）软交换之间数据的同步；

（4）软交换的切换策略。

2、NGN双归属解决方案

2.1 设计NGN双归属解决方案

针对NGN网络中的软交换冗余安全问题，设计两种双归属方式：IP终结方式和7号终结方式。这两种模式在正常运行时：两个软交换互为主用备用关系，中继网关（TG）、接入网关（AG）和终端设备由各自的主/备软交换控制，完成自身控制域的呼叫和业务控制功能，当其中一个软交换发生故障时，相应的备份软交换将其控制的中继网关、接入网关和终端设备接管过来。为确保网络的安全性，中继网关、接入网关和终端设备与主备软交换的呼叫信令通道在IP网络上保持相对独立。

在此方案中，中继网关、接入网关和终端设备采用H.248协议与软交换进行心跳检测，若终端采用SIP协议，则采用SIP协议进行心跳检测。中继网关、接入网关和终端设备配置主备软交换的地址。在中继网关、接入网关和终端设备发现主软交换不可达时自动向备份软交换注册，以保证后续的呼叫控制和业务不受影响。以下是对中继网关进行描述，对于接入网关和终端设备采用同样的机制实现。

2.2 IP终结方式

在采用IP终结方式时，软交换与PSTN的信令互通通过信令网关（SG）进行，可以采用M2UA/M3UA等协议，以M3UA为例，双归属的配置如下图所示：

其中主软交换配置主点码1（PCI）和辅点码2（PC2），在备份软交换配置辅点码1（PCI）和主点码2（PC2），假设PSTN交换局或STP的点码为PC5。

软交换SSl和SS2正常工作时，AG1和AG2之间的呼叫通过软交换之间SIP-I互通完成。

当SSl发生故障时，SS2通过心跳检测到SSl不可达，允许来自SS1的TG1、TG2和AGl注册请求（无单网关切换时），并将AG1的用户路由状态设置为本地落地，同时自动激活与SG之间的PC1辅助关联。

TG1、TG2和AG1通过心跳检测到主软交换不可达，连接中断，自动向备份软交换发起注册，备份软交换接受注册，与此同时PSTNPC5检测到PC1的直达7号链路中断，根据路由配置，PC5将把指向PC1的呼叫送到PC2进行转发，此时备份软交换接收到目的点码为PC1的呼叫时，直接送到上层协议栈（ISUP）进行处理。话路仍经过相应的TG接续。AG1和AG2之间的呼叫在SS2内部完成落地，请见上图。

2.3 7号终结方式

在NGN组网时，初期考虑到原有信令网的利用和新建信令网关的投资，可以采用7号直接终结在软交换的方式进行组网，在这种方式下，中继网关和接入网关双归属的配置如下图所示：

其中SS1配置主点码9（PC1）和辅点码2（PC2），在SS2配置辅点码1（PC1）和主点码2（PC2）。假设PSTN交换局或STP的点码为PC5。

软交换SS1和SS2正常工作时，AGl和AG2之间的呼叫通过软交换之间SIP-1互通完成。

当SS1发生故障时，SS2通过心跳检测到SS1不可达，允许来自SS1的TG1、TG2和AG1注册请求，并将AG1的用户路由状态设置为本地落地：

TG1、TG2和AGl通过心跳检测到主软交换不可达，连接中断，自动向备份软交换发起注册，备份软交换接受网关的注册，与此同时PSTN PC5检测到PC1的直达7号链路中断，根据路由配置，PC5将把指向PC1的呼叫送到PC2进行转发，此时备份软交换接收到目的点码为PC1的呼叫時，直接送到上层协议栈（ISUP）进行处理。话路仍经过相应的TG接续。AG1和AG2之间的呼叫在SS2内部完成落地。

2.4 主备软交换之间的路由问题

由于主备软交换各承担1/2的话务，因此存在主备软交换之间互通的情况。正常情况下主备软交换配置对方的路由信息，通过SIP-I进行互通。当主软交换失效后，所有呼叫都会经过备份软交换，此时备份软交换发现有路由到主软交换的呼叫时，自动完成呼叫的本地接续。

2.5 与其它软交换的互通

在其它软交换与主备软交换之间，为了达到同样的1/2话务分担的目的，主备软交换与其它软交换之间要通过SIP-I的心跳机制来检测主备软交换的存活状态，以便于其它软交换选择合理的路由规则，实现话务分担。一旦主软交换失效，其它软交换也将把话务引导到备用软交换上。

2.6 切换方式与时间

网关与软交换心跳异常或软交换故障时，网关自动发生切换，同时软交换和网关通过网管上报相应事件。在软交换进行例常维护、升级时，可通过网管进行人工切换。主软交换恢复工作后，可以用手动方式通过网管将业务从备份软交换切换回到主用软交换。

软交换系统的切换时间主要有软交换与中继网关/接入网关之间的心跳来控制，为了避免IP网络不太稳定时会导致频繁的切换，建议设置切换时间在30s左右。

3、双归属方案优势

企业组网方案比较篇5

关键词：网络,组建,比较

1 企业业务需求

(1) 网络安全。作为该事业单位内部的信息共享平台, 需承载大量的信息和数据, 未来的网络必须具有先进性、稳定性、安全性、开放性、前瞻性、可扩展性。 (2) 传输速率。单位总部网络速率要求达到100M以上, 其下属单位分网点要求速率为2M至10M。 (3) 网络传输。传输介质采用光纤, 网络设备主要采用中低端路由器构建的网络。网络组建完成后, 可能还有更多的点要连接, 因此该网络需要有很强的扩展性, 升速扩容要求快速、方便, 而且要保证前期投资, 只需增加或更换少量设备就能达到要求。 (4) 业务拓展。组建的网络满足应用的多样性, 可以实现网络数据、图像、视频等多种应用需求。

2 SDH组网方案

2.1 SDH简介

SD H又称为同步数字体系。它是光数字传输体系的国际标准, 其速率从155.520Mbps到2.5Gbps以至更高, 该网络系统具有稳定性、可维护性、可管理性、可伸缩性的特点。

首先, SDH具有统一的比特率, 统一的接口标准, 为不同厂家设备间的互联提供了可能。其次, 用SDH设备组成在局端带有自愈保护能力的环网形式, 可以在局端主干网传输媒体主信号被切断时, 自动通过自愈网恢复正常通信。再者, SDH采用字节复接技术, 使网络中上下支路信号变得十分简单, 以SDH系统为基础, 能够提供IP、ATM传送与处理的系统 (包括TMD、IP与ATM接口, 甚至包括IP和ATM交换模块) , 这是解决接入层传送的主要方法。

由于SDH具有上述显著优点, 它将成为实现信息高速公路的基础技术之一。

2.2 SDH组网方案

利用网络运营商SDH设备进行组网, 即把28个下属单位的SDH线路汇集到单位总部中心网点一条光纤线路上, 然后接入到中心网点机房的核心路由器, 实现网络的构架。

(1) 单位总部中心网点连接;首先, 在单位总部中心机房, 开通一套速率为155Mbps的SDH传输线路 (光纤介质) , 可为中心网点提供63个2M的接入能力。总部中心机房配置一台中端路由器, 并加插多信道STM-1模块卡来实现与网络运营商的SDH传输网连接, 155M的传输光纤直接连接到该模块的光接口上。加插在总部机房路由器上的多信道STM-1模块卡, 可连接多达63个2M数据端口。2M端口可以根据客户需要配置为2M全速率的SDH数字线路, 分别连接下属单位, 从而通过使用一块多信道STM-1模块卡处理所有联网单位的数据。在单位总部中心网点路由器仅需一对光纤做路由器和传输设备之间的连接, 减少了单位总部中心网点物理链路的维护复杂程度。 (2) 下属单位分网点连接;在下属单位开通光纤线路通过网络运营商公司的SDH网络与单位总部中心网点连接。在单位总部各个下属网点安装一台8M光端机, 8M光端机包括4个2M的接口, 可为每个单位提供2M至8M的接入速率, 为单位总部下属网点将来扩容升速提供方便。就目前来说, 2M的速率已经可以满足需求。客户端可使用低端路由器作为远程分支路由器。在低端路由器上需要配置一张WIC-2T卡, WIC-2T卡提供2个广域网接口, 可支持两个2M的接入。另外, 客户端路由器和光端机之间还需要安装一台成帧G.703/V.35转换器 (或同样功能转换器) , 将非信道化转为信道化模式。

通过以上的配置, 可以实现单位总部中心网点与28个下属网点之间的SDH方式联网, 而且每个单位到中心网点的带宽是2M。

3 帧中继组网方案

3.1 帧中继简介

帧中继 (FRAME RELAY) 是在客户--网络接口之间提供客户信息流的双向传送, 并保持顺序不变的一种承载业务。帧中继是综合业务数字网标准化过程中产生的一种重要技术, 它是在数字光纤传输线路逐渐代替原有的模拟线路, 在客户终端智能化的情况下, 由X.25分组交换技术发展起来的一种传输技术。帧中继可按需分配带宽, 网络资源利用率高, 网络费用低廉。采用虚电路技术, 适用于突发性业务的使用。不采用存储转发技术, 时延小、传输速率高、数据吞吐量大。兼容X.25、SNA、TCP/IP、IPX等多种网络协议, 可为各种网络提供快速、稳定的连接。

3.2 帧中继组网方案

(1) 单位总部中心网点连接;通过网络运营商申请一条速率为155Mbps主干到单位总部中心路由器, 客户中心网点需新增一台中端路由器和一块ATM路由模块, 光纤直接连到路由器模块卡的光口上。

(2) 下属单位分网点连接;通过网络运营商申请一条2Mbps电路, 以光纤和光MO-DEM为物理介质连接到其下属单位, 并通过网络运营商公司的配置, 为各单位开通一条端口速率为2Mbps, CIR为2Mbps速率的PVC (永久虚电路) 连接到中心网点的155Mbps主干。下属单位可使用低端路由器, 并且配备一块WIC-1T模块卡, 以提供1个WIC广域网接口。

4 组网方案比较

4.1 线路速率比较。

总部网点SDH和帧中继同样实现155M带宽, SDH在下属单位网点可达2M至8M, 帧中继则为2M。

4.2 费用比较

组建费用SDH设备较帧中继低, 而网络月租费用则比帧中继较低。

4.3 扩展性比较

SDH组网方案。随着网点数的增加, 总部中心网点的路由器上再配置一张STM-1卡, 最高可达到63×2=126个2M的带宽。下属单位只需再增加一张WIC-2T卡, 最高可达到8M的带宽。

SD H组网方案。中心网点带宽可以增加, 目前的设备配置下, 下属单位的最高带宽为2Mbps, 如果要提升, 要再另购光MODEM、增加新的光纤线路和增加WIC-1T模块。

4.4 稳定性比较

SDH骨干网部分采用自愈环保护, 能在极短时间内恢复通讯, 不影响正常通讯。帧中继支持和可以实现服务等级 (QOS) , 实现客户高可靠性传输。

上述两种组网方案都能满足需求, 两种联网方式都采用可靠的光缆接入到中心网点及下属各单位, 都具有很高的安全性和稳定性。从技术的先进性和网络的可扩展性来看, SDH比帧中继更有优势, 而且无论设备投资或者月租费用都比帧中继低。

参考文献

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[2]谢希仁.计算机网络[M].电子工业出版社, 2008.

[3]陈运清.城域网组网技术与业务运营[M].人民邮电出版社, 2009.

[4]蔡皖东.计算机网络[M].西安电子科技大学出版社, 2007.

[5]李伟章.现代通信网概论[M].电子工业出版社, 2008.

[6]王刊良.信息系统管理实践[M].西安交通大学出版社, 2009

VoLTE短信组网方案浅析篇6

Vo LTE是基于IMS的语音业务, 不仅提供高速率的数据业务, 还提供高质量的音视频通话。而且对运营商而言, Vo LTE频谱利用效率是GSM的4倍以上, 降低了网络成本, 因此得到了广泛推广。随着Vo LTE的发展以及用户需求的增长, IP短消息业务的实现迫在眉睫。某运营商现网短信中心接入No.7信令网, 与现网IMS网络没有连接, 而Vo LTE用户需要采用基于IMS网络的SIP MESSAGE实现点对点短消息功能, 为此需要提供与Vo LTE基于同一通道的IMS短消息解决方案, 以使Vo LTE终端在接入IMS网络时实现短消息收发功能。

2 Vo LTE短信组网方案探讨

(1) 网络结构选择

现网短信中心通过MAP协议接入NO.7信令网, 而Vo LTE用户则通过SIP协议接入IMS网络, 虽然接入信令网的协议不同, 但短信消息的存贮、转发功能最终都转换成TCP/IP实现。

考虑到Vo LTE用户与2G、3G用户在未来一段时间内会并存, 因此Vo LTE短信必须继承现网短信的业务属性, 不改变用户的使用习惯, 并可以与现网短信实现互联互通。为实现Vo LTE用户短信收发, 最直接有效的办法是通过IP协议实现IMS网络与现网短信中心直连。在现网短信中心和IMS网络之间新增IP-SM-GW设备直连IMS网络, 完成SIP与TCP/IP之间的协议转换, 实现IP短消息接入现网短信中心, 并利用现网短信中心的接口实现与短信互通网关、行业网关、在信网关等网元的连接。Vo LTE用户短消息的存储、转发功能均由现网短信中心完成, 从而实现Vo LTE用户的IP短消息收发功能。网络组网图如图1所示。

(2) 信令网关选择

现网短信中心通过信令接入单元USAU接入CS网络, 并由USAU完成MAP与TCP/IP之间的协议转换, 而有的USAU也可以完成SIP与TCP/IP之间的协议转换。针对是否新增USAU, 有两种组网方案:IP-SM-GW与短信中心合设部署USAU;IP-SM-GW独立部署USAU。

1) IP-SM-GW与短信中心合设部署USAU

IP-SM-GW与短信中心合设部署USAU, 共用短信中心的信令接入设备USAU, 只需另外申请GT码和信令点码。系统组网图如图2所示。

IP-SM-GW与短信中心合设部署USAU需满足以下条件:

a) 信令接入单元USAU支持SIP与TCP/IP之间的协议转换。如短信中心USAU版本为USAU 6600或者USAU 8100且短信中心本身2M链路空闲, 增加IP-SM-GW不需要另外扩容七号链路。

b) IP-SM-GW和短信中心USAU同机房部署, 或有专线直连。

2) IP-SM-GW独立部署USAU

IP-SM-GW独立部署USAU, 需要新增信令设备USAU, 并分配信令点编码和七号链路。组网图如图3所示。

如果现网存在以下情况, 则必须采用IP-SM-GW独立部署USAU:

a) 短信中心USAU不支持SIP与TCP/IP之间的协议转换或短信中心2M链路负荷较高, 但又无法为IP-SM-GW扩容七号链路。如USAU 8100厂家已经停产, 则无法扩容七号链路。

b) IP-SM-GW和短信中心USAU部署在不同机房, 且无法采用专线直连。

3 Vo LTE短信组网部署方案

(1) 网络拓扑

某运营商短信中心USAU版本为华为USAU8100, 2M链路负荷较高, 且现网短信中心机房电源容量不足, IP-SM-GW需在异地机房部署, 因此选择IP-SM-GW独立部署USAU的组网方案。为提高资源利用率, IP-SM-GW服务器采用N+1集群模式组网。业务初期业务量较小, IP-SM-GW服务器配置为1+1集群模式, 两台服务器同时运行业务, 既保证了资源的合理利用, 又保证了业务的冗余保障。当业务量增大时, 可以平滑扩容IP-SM-GW服务器增加系统处理能力。新增一台I2000服务器负责IP-SM-GW业务配置和系统管理, 新增两台CE与IMS网络连接。网络拓扑图如图4所示。

为确保系统的可靠性, 新增USAU与STP交叉连接。业务初期USAU到2个STP各配置2条物理链路, 共配置4条2M链路。

(2) IP-SM-GW主要接口

IP-SM-GW与外部网元的接口如图5所示。

IP-SM-GW的主要接口表见表1。

IP-SM-GW对外部网元的要求如下:

1) IMS/LTE网络已经完成部署。

2) 用户终端支持SMS-Over-IP功能, 即用户终端在IMS网络中可通过SIP提交/接收短消息。

3) HLR支持IP-SM-GW在3GPP TS 23.204与3GPP TS 24.341中的注册、注销功能。HLR在用户注册、注销时, 需要记录、删除用户的IP-SM-GW地址。

4) IP-SM-GW不支持消息的分割与拼接。在AO/MT流程中, SP发送长消息给短信中心时, 短信中心将长消息分割后发送给IP-SM-GW转发。在MO流程, 长消息由发送终端进行拆分, 然后经IP-SM-GW转发。

(3) 主要业务流程

IP-SM-GW部署完成后, Vo LTE用户点对点短信 (网内点对点、国内网间点对点、国际点对点) 业务流程如图6所示。

当Vo LTE终端用户发送上行SIP消息至IP-SM-GW时, IP-SM-GW会校验消息发送方与接收方地址的有效性, 然后IP-SM-GW将SIP消息转换为TCP/IP消息后转发给短信中心。IP-SM-GW根据用户设定短信中心号码的不同, 将消息通过送往不同的短信中心, 从而保证漫游用户发送短信提交到其归属地短信中心, 实现漫游状态短信本地鉴权及计费。短信中心接收到Vo LTE用户短信后, 按照现网策略进行短信存储、转发。

Vo LTE用户行业短信、在信短信业务流程如图7所示。

IP-SM-GW支持接收短信中心发送的MAP消息, 并根据域选择策略转发至不同的网络。域选择策略选择正确的域分发IP短消息, 当被叫用户签约IP短消息业务时, 将选到IMS域;当发送IMS域不成功 (包括收到错误应答或未收到应答等情况) 时, 则将往CS域投递一次, 如投递再不成功, 则将按照短信中心重发机制进行短消息重新发送。

如果消息发送至IMS域, IP-SM-GW将把MAP消息转换为SIP消息后发送给最终用户。如果消息发送至CS域, IP-SM-GW直接将MAP消息发送给最终用户。IP-SM-GW域选择策略见表2。

4 结束语

短信业务, 特别是银行、网站等验证码短信与用户的生活息息相关。本组网方案通过新增IP-SM-GW, 使接入IMS网络的Vo LTE终端用户实现短消息收发功能, 为Vo LTE业务的推广奠定了网络基础。

轨道宿营列车无线组网方案研究篇7

随着社会的发展与时代的进步, 网络已经覆盖到了社会生产和生活的各个角落, 如家庭网络、公司网络、电子商务网络, 成为社会生产和生活不可或缺的组成部分。网络一方面方便管理、提高管理效率, 如生产指令的下达、数据信息的统计、危急情况下的人员疏散管理、特殊场景下的安全监控等;另一方面改变了生产、生活方式, 发挥网络在生产要素配置中的优化和集成作用, 将网络的创新成果融合于社会生产的各个环节中, 提升创新力和生产力, 形成更广泛的以网络为基础的新生产和创新模式。同时, 改变了人们的沟通方式, 进一步提升了生活水平。

某公司作为煤炭铁路轨道维护公司, 承担着整个运煤铁路系统的轨道维护工作, 对整个集团运输系统正常运转起到报价护航的作用。大型养路机械是公司日常轨道维护工作的重要工具, 日常主要在铁路沿线作业。工作人员以及工作班组随大型机械长期在铁路沿线工作, 移动性大, 工作地点不固定, 主要的工作及休息场所都在轨道宿营列车上。由于煤炭铁路施工作业沿线多数处于偏远山区, 工作性质是野外作业, 工作班组长时间无法回到办公楼, 且目前各单个运营商无法保证铁路沿线存在稳定的网络信号, 甚至手机通讯2G信号也不能确保顺畅, 给轨道维护作业管理以及员工生活带来极大不便。因此, 从生产管理需要以及对员工的人文关怀角度出发, 实现大型养路机械以及宿营列车的无线网络覆盖至关重要。既可以满足野外工作人员对公司办公资源的访问及办公系统的使用需求, 方便列车网络的管理, 加强野外工作人员与总部的信息沟通, 又能改善野外工作人员的生活质量, 丰富业余文化生活。综上, 打通公司办公网络与轨道宿营列车之间的联网壁垒, 建立轨道宿营列车无线组网成为迫切需要解决的问题之一。

本文基于对无线桥接技术的研究, 首先分析煤炭铁路宿营列车无线组网难点;从局域网部署、广域网桥接两个方面入手分析轨道宿营列车无线组网形式, 进而统筹考虑打通从宿营列车到公司核心办公机房之间的网络壁垒, 设计整体组网解决方案;其次组织进行入网接入测试, 记录并分析测试结果, 验证方案效果;最后, 给出组网管理方案, 确定宿营列车组网方案。从而通过运用无线桥接技术全面解决公司野外作业宿营列车网络问题。

一、轨道维修宿营车无线组网难点

煤炭铁路轨道慢速作业列车主要有两类车型组成, 分别是作业车和宿营车, 一般情况下, 每列作业列车由一个轨道作业队管理, 当队里开展作业时, 作业车会拆分成单个车节分头参与作业, 作业完毕后, 作业人员回到宿营车上办公、休息, 宿营车根据铁路维修工作需要进行慢速移动, 国内煤炭铁路的主要铺设位置一般在人烟稀少的地区, 因此宿营车停放位置也处于偏远地区, 周围环境恶劣, 无线信号不稳定再加上车皮铁皮结构等特殊性问题, 煤炭铁路轨道宿营车的无线组网覆盖成为一个长期难以解决的网络部署难题, 其组网技术难点主要包括以下几个方面:

1. 车体外壳屏蔽无线信号。轨道维护公司的宿营车是以25G型空调软卧车为基础改造而来, 采用25T型铝合金车窗和25K型车内装修及设施, 通体使用铁皮外壳结构, 对运营商无线信号产生很大屏蔽。

2. 车厢连接及构造给局域网络部署带来困难。宿营车定员有16 人和18 人两种车型, 每个住宿房间设1 上2 下三个铺位, 卧铺宽分为800mm和900mm两种, 车厢长约35 米, 两节车厢之间的过道为客运列车通用的“冂”形, 由于包间结构会对无线信号的传输造成很大损耗, 且车厢的金属结构也会影响无线信号的有效传输, 无线网信号互联困难。同时因轨道作业配置需要, 车厢与车厢之间相对位置无法长期固定, 导致车体间无法衔接网线。现有条件下无线网络和有线网络部署环节严苛, 局域网互联不易实现。

3. 运营商信号覆盖不全导致广域互联网接入困难。轨道作业列车所处位置多数偏远, 运营商信号覆盖环节差别很大, 不同运营商信号覆盖的区域也有区别, 导致广域互联网接入效果不稳定。同时, 铁皮外壳结构导致普通的3G天线无法在室内收取到信号。车体内外部信号效果关联性较差, 车内无线信号效果只能通过封闭式玻璃车窗实现。宿营车局域网与广域互联网的连接不易实现。

二、轨道宿营车无线组网方案设计

本次组网方案的设计目标是构建煤炭铁路轨道宿营车 (以下简称宿营车) 到公司局域网以及互联网之间的网络通道。主要技术手段包括: (1) 利用WDS无线网桥技术与同频不同BSSID组网技术实现宿营列车车厢之间局域网互联, 为轨道作业队内管理提供信息化手段。 (2) 利用专业的RG-MTFI设备, 内插不同运营商的VPDN (Virtual Private Dialup Network) 网络卡, 实现宿营列车到公司内网之间的内网互联, 打通全公司工作区域间的内网信息化管理通道。

1. 局域网组网方案。在车厢长度较长、中间间隔铁皮框架结构的环境中, 车体阻挡导致无线路由局域信号较弱或存在信号盲点。因此考虑充分利用目前国内最先进的WDS无线网桥技术与同频组网 (同频不同BSSID) 技术解决列车场景网络部署的问题。选择具有WDS的无线AP产品, 经过配置WDS无线网桥, 实现宿营车厢之间网络的互联。无线WDS桥接功能可以将无线网络通过无线进行扩展, 经过路由器之间的桥接设置即可实现无线信号的局域环节扩展甚至漫游需求。同时, 采用同频不同SSID的技术将整个列车组成一个局域网, 在牺牲微小漫游性能的条件下, 实现局域网整体性能的提升。

宿营列车整节列车的长度约35 米, 局域网覆盖AP设备RG-AP530-I放置在车厢中间位置, 并向外伸出3 个天线, 天线依次位于列车的车头、车尾以及列车中央, 从而覆盖整个车厢。车厢结合处放置无线桥接接入AP设备, 设备相对放置, 并配置为桥接结构, 以实现不同车厢之间的互联。此外, 每列车厢需配置2 层普通交换机一台, 以实现无线AP、桥接AP之间的互联。

列车内部单个车厢的工业交换机与覆盖AP或桥接AP的互联采用M12 转M12 的屏蔽网线, 工业交换机与网关或路由器的互联采用M12 转RJ45 的网线。

2. 广域网接入方案。轨道作业列车所处位置多数为偏远地区, 目前国内主流运营商为移动、联通、电信, 三大运营商信号覆盖区域各不相同, 且均未做到全国区域3G信号全覆盖。轨道维修宿营列车的用途决定了其停放位置必须在列车经过不频繁的偏远山区地点, 那里3G/4G信号覆盖效果更加无法得到保障, 甚至同一运营商的手机信号都无法确保稳定。因此, 方案采用的移动型3G/4G转WIFI设备必须定制为同时支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000 模式, 且能够易于切换入网制式的设备, 设备具有多个卡槽, 能同时安装2-3 个不同运营商的3G/4G流量卡, 从而保证LTE在现网应用中更加游刃有余。

此外, 为使广域网接入能够同时实现公司内网接入和互联网接入两种效果。方案采取在列车的网络出口部署两台RG-MTFI作为接入互联网的入口, 一台放置两张不同运营商的VPDN (Virtual Private Dialup Network) 网络卡, 以确保宿营车上用户在任何地点都能够通过4G/3G网络无缝、安全连接到企业内网;另一台RG-MTFI设备放置两张不同运营商的普通3G/4G流量卡, 以满足宿营车用户接入互联网的需要。两台MTFI设备均连接到一台三层交换机, 由这台交换机负责决定局域网访问需求的具体去向。RG-MTFI与列车内部署的EG2000 网关或路由器的互联使用M12 转RJ45 的网线。

3. 微功率信号放大方案。为避免车体的铁皮结构对运营商信号产生屏蔽, 可以使用信号放大设备。研究中, 我们选择型号为TJSZ-W2G1-17-KZ的信号放大设备。该设备属于微功率直放站, 由天线、射频双工器等元器件及模块组成, 设备天线通过宿营车电气室地胶下面的线孔通出, 贴放在车厢外面尽量高的位置, 用以实现基站与移动台 (MTFI设备信号) 之间的双向通信, 达到增强无线信号的目的。其工作原理如下图:

此类设备的业务优点在于组网灵活、信号增强效果好, 但使用地点最好是固定位置, 且基站间的越区切换对使用效果有影响。此外目前的信号放大器是将无线信号增强为无线信号, 3G、4G信号所需设备不能通用, 且不同网络制式的设备也不同。因此, 我们研究的组网方式需要确定运营商及3G或4G信号的具体规格, 同时使用3 个运营商的不同信号网络, 需要使用至少3 种信号放大设备。

三、宿营车无线入网测试

为了验证上述组网覆盖设计的效果, 2015 年8 月, 在河北省保定市平安县古月火车站, 针对轨道维修宿营车场景开展了相关测试。

1. 测试位置:清筛一队宿营列车中部选取连接着的两节车厢。

2. 测试结构拓扑图:经过上述设计, 局域网及广域网车厢平面结构图如下图1.1:

图1.2 中, 每节车厢配置三台RG-AP530-I设备, 其中:中间一台作为车厢无线信号覆盖设备, 两边两台作为WDS桥接“对打”接入设备。鉴于本次测试对象仅为两节车厢, 图1.1 中两端位置的RG-AP530-I设备暂不做配置。每列车厢配置一台二层交换机用于设备互联, 列车上配置一台三层交换机做网关及域名转发设备, 三层交换机上接入两台RGMTFI作为接入互联网的入口, 分别放置内网回传VPDN卡和互联网卡。

3. 测试设备列表:

4. 测试模型:

5. 测试记录:

1) 桥接打流测试。列车静止, 分别桥接车头和车尾, 在机房放置两台PC、列车的1 车厢和2 车厢分别放置两台PC, 用列车上的两台PC分别打流, 测试结果如下:

过网桥, 上传速率为476 M bps, 过网桥测试下载速率为498 M bps

2) 桥接ping包测试。分别在两节车厢的交换机上连接1 台PC, 通过两台PC机ping包, 结果如下:

本端ip:192.168.100.9;对端ip:192.168.100.10. 测试良好, 丢包率为0, 最大延时10ms。

3) 连接无线ping包测试。Ping网关 (192.168.100.1) :

终端连接无线, 分别进行ping网关、公司内网地址和外网, ping包结果良好。连接无线, 可正常上互联网和公司内网。

四、轨道宿营车组网效果

自2015 年8 月开始, 在某轨道维修宿营列车两节车厢上部署无线组网设备并完成相关配置至今, 经过3 个多月的测试, 该方案顺利实现宿营列车车厢之间的局域网互联效果。

1. 宿营车局域网运行良好, 内部文件传输顺畅。完成组网测试后, 在网络管理员的指导下, 用户在车厢MTFI设备旁放置了一台PC电脑, 作为FTP服务器, 管理人员只需在PC机服务器上传作业队共享文件, 两节车厢内的用户只需在终端输入服务器的IP地址即可自行访问文件内容, 并可自行浏览下载文件, 使用方便。

2. 实现宿营车到公司内部网络间的互联, 提高作业队信息化作业效率。通过MTFI-MM设备中安装的运营商VPDN网卡, 我们实现了从轨道宿营车到公司内部网络间的互联, 宿营车到公司机房形成了一个大的局域网络, 从而确保公司信息到作业人员的正常传递。简单、可靠、高效地提高了公司作业队的信息化作业效率。

3. 实现互联网访问, 提升野外作业人员生化质量。通过另一台MTFI-ST设备, 宿营车作业人员可方便、快捷访问互联网, 生活质量得以提高。

五、公司整体组网管理展望

本文目前仅针对轨道宿营列车组网给出一种方案, 并开展了针对性的网络连接测试。未来可考虑在现有方案基础上, 实现公司整体从总部到各作业队的全网络覆盖, 进一步提升作业信息化水平。

本次测试只用了相关的交换机、AP及出口设备, 如要实现出口网关设备的管理, 需要在总部搭建一套云AC平台实现对所有列车网关设备的管理控制, 或利用公有云AC平台来管理出口网关设备 (无需费用) 。自建云与公有云的区别主要在于安全性和费用方面, 自建云AC平台所需费用较高, 但安全性可以得到保障, 而公有云所需费用要低很多, 但是信息安全受设备供应商制约。

此外, 由于出口设备不支持VPN功能, 为了管理宿营列车上所有AP和交换机设备, 需要在出口设备下端添加一台VPN设备, 给总部端配置一台EG设备, 支持NAT转发性能, 同时集成流控、智能选路、上网行为管理、安全防护、Web认证、VNP几大功能。如果总部有EG这台VPN设备, 我们只需要有一个公网IP地址, 并且能够让列车上的EG设备访问到即可打通VPN通道。通道打通后, 从神维总部即可管理列车中的任意一台网络设备, 国内主流网络设备品牌锐捷的RG-EG1000S设备目前可以支持防火墙、上网行为管理审计、VPN、流控、认证 (本地认证, 不是列车内部的人不能用) 等, 并且还拥有AC的管理功能, 使列车无需再单独采购AC设备, 减少投资。如下图5.1 所示:

六、总结

区域电网PTN组网方案研究篇8

智能电网的建设目标使得传统电力业务朝着全网信息数字化、通信平台网络化,信息共享标准化,应用功能互动化,运维检修高效化等特征发展,从而实现能量智能调节,设备可控在控,信息共享互动,服务便捷优质。

变电站内数据及报文方式均遵循IEC61850标准,并基于此进行IP化传送,因此通信系统必须面向IP优化传送,同时能够对关键报文信息进行全程跟踪。也就是说,保护范畴区域化和一体化智能控制对通信设备提出“自动化”特征的功能需求,通信网络建设需要基于业务应用需求而建,考虑到电力通信系统的现状和发展规划,提出了基于电力PTN网络的通信方案。

2 需求分析

2.1 业务数据分析

智能电网保护对常见业务SV、GOOSE、MMS等的安全性、可靠性要求:1)SV要求传送时延相对固定,抖动小于10微秒,即具有同步性;2)GOOSE下行的控制命令要求传送具有绝对的可靠性,传送过程“零丢包”;3)传输时延固定可调,不但保证信息传送的实时性还可实现“硬同步”,达到对每个信息的传送“精确可控”;4)优化“非IP化承载”技术达到物理隔离等级的安全性。

每个站点数据流明细如表1所示。总流量约210Mbps。

2.2 区域电网组网原则

为各变电站传送信息到调度中心提供可靠的网络通道,区域电网组网应满足以下原则:

(1)关键业务数据不中断:网络设计考虑关键设备和关键链路的冗余;网络具有电信级故障自愈能力。

(2)业务系统隔离和互访:实现业务系统安全隔离和受控互访;实现业务系统内部细分子系统的相互隔离;抵御来自外界的威胁与攻击;终端合法接入业务系统。

(3)关键业务系统(WAMS)的QOS保证:端到端的QOS部署需要整网规划和设计;需要业务的服务质量分级策略。

(4)降低管理和维护成本:实现对网络流量的精细化统计和分析,减小网络故障风险,为网络优化提供科学的量化依据;面向IP优化,适应IP业务的突发特性,提供弹性的带宽通道,更加的经济效益和传送效果;实现安全接入、告警协调联动。

(5)流量优化:根据网络的流量和流向合理配置电路及其带宽。网络流量分布均匀,各电路带宽得到较充分的利用,不存在带宽瓶颈。适度考虑在“N-1”的情况下网络的流量。

3 网络总体方案

3.1 环形网络组网方案

由于网络庞大,采用分层组网方式,分为接入层、汇聚层和骨干层三层结构。中心站设立两台PTN设备,以防中心节点单点故障发生,由于每个接入点均有两条到中心节点的不同路由通道互为备份,所以网络模式为单网运行。整个网络的总的带宽需求为100*210M=21Gbps。

环网优势:节省光纤资源,多余带宽或未来可升级带宽开展分布式业务(如果需要)。网络可靠性较高,提供物理中断冗余度。

环网劣势:传送时延根据环上节点相对其他组网方式略为增加。

每个接入节点的带宽为210Mbps,PTN线路口为2.5Gbps。有效数据承载为2000Mbps.在保证带宽及通道可靠保护的情况下,最多可接入不大于(2000/210即)9个节点。考虑到接入汇聚点的单节点故障影响,采用双汇聚点组网。

双联汇聚节点采用容量分担的话,汇聚层每个接入环最大接入点数为9个节点,每个节点上传的为210M/2=105Mbps。所以网络正常时,汇聚点的容量为M*n*105=2*8*105=1780Mbps,网络故障时最大为2*8*210M=3360Mbps。在这种方式时,汇聚环网采用了网络保护,环网带宽为10G,最大支持10G/1780M=5个汇聚节点。

双联汇聚节点采用主备容量的话,汇聚层最大接入点数为9个,每个节点上传的为210M。所以汇聚点的容量为M*n*210,本方案最大为2*8*210M=3360Mbps。网络正常时为3360Mbps,网络故障时为1780Mbps。在这种方式时,汇聚层环网总带宽为10G*2=20Gbps,最多可支持20/3.36=5个汇聚节点。

本方案设计汇聚层网络节点为4个站点,满足设计要求。每个骨干节点的上行带宽为4*9*210M=7560Mbps。3个骨干变电站到中心的总带宽则为22680Mbps。所以骨干网络总带宽考虑30Gbps容量,有效传送带宽为24Gbps,满足传送需求。鉴于骨干节点的重要性,采用冗余星形组网方式。如图1所示。

3.2 冗余星形网络组网方案

星形组网方式理论上可接入的节点数量是不受限制,接入越多,汇聚设备的上行带宽就越高。对于星形网的要求是汇聚节点的设备交叉容量能够满足接入网和线路总带宽的需求。由于每个节点上传容量是210Mbps,所以星形接入时线路带宽为1Gbps,有效传送达800Mbps。

采用冗余星形组网如图2所示,每个汇聚节点对应的接入点数越多,需要的汇聚节点数量就越少,但是对汇聚节点的设备要求就越高,对接入点设备的要求降低,对光纤资源的需求就越高。反之,接入点数少,汇聚节点的数量就多,设备容量要求降低,但是对汇聚层总体的带宽需求不变,光纤资源需求降低。

冗余星形网的优势:线路带宽容量非常富足,可以提供更佳的传送质量。克服了单星形网的网络可靠性低的问题。

冗余星形网络的劣势:光纤资源数倍增加,汇聚节点端口数量与节点数量呈4倍数增加。对汇聚节点的设备规格要求更高,尤其是槽位空间。

每个接入节点的带宽为210Mbps,PTN线路口为1Gbps。有效数据承载为800Mbps汇聚层线路带宽为10Gbps,有效数据承载带宽为8Gbps,所以在保证带宽及通道可靠保护的情况下,最多可接入不大于(8000/210-1即)37个节点。实际上这37个节点可分别接不同的汇聚点。

考虑到接入汇聚点的单节点故障影响,采用双汇聚点组网。汇聚层网络为环网结构,数据为分担保护时,则环路带宽为10Gbps,为主备保护时,环路带宽则可达20Gbps。每个汇聚环最大可接入38个节点的业务容量,通过汇聚节点分担。具体不做确定,原则是以就近接入考虑。条件允许采用均当数据容量方式。

4 结语

面对区域集中保护与综合智能控制管理系统业务IP化区域传送要求,其通信网络实现方式有多种,但最适合的只有一种。电力PTN网络可以实现不同业务类别在网络上的虚通路端到端安全传送,并能够在设备端口上提供平衡。同时,PTN网络通过可视化的维护方式,可更好地将IP网络传统的被动运维向主动运维去演进,将“软”管道和维护指标图形化呈现出来,有预见性地维护承载网络,为区域保护业务的承载提供更有保障的支持。同时由于采用端到端的OAM管理,充分降低故障定位时间,并提高准确性,更有效地进行根源故障分析和业务影响分析,使得贴近用户进行运维,以用户为中心的方式更加充分地实现。

参考文献

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校园网组网架构的比较与分析篇9

关键词：校园网；组网架构；信息建设

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 09-0000-02

近些年我国随着网络技术的快速发展，运营商的网络架构目前正在从较为复杂化的多层架构向扁平化发展。我国高校校园网的建设也开始借鉴网络运营商的经营，在网络架构上开始出现很多变化，目前扁平化的纯路由架构在高校中开始兴起，很多高校已经或者正在部署扁平化网路，但是目前来看这种新的变化还是需要更多的探讨，本文就对此做出简要的分析。

一、校园网的网路架构模式分析

（一）三层交换架构模式分析

从我国高校目前对于校园网的建设现状可以看出，对于校园网组网的架构，大多数都是使用以路由交换机为主要技术的分级模型架构方式，其基本模型就是从核心到汇聚，再到接入，不同的层次会根据其特点不同来实现不同的功能。首先是核心层以及汇聚才，其使用了三层交换机，而接入层使用了二层交换机。其协议一二层交换协议为主，三层路由为辅。其中三层路由协议，在核心层和汇聚才上可以实现，二层交换协议在三个层次上都可以得到实现。

下面谈及三层交换架构模式的主要特点。因为校园网的主干部分就是核心层，其设置的主要目的就是要快速高效的实现数据的交换，但是核心层却不可以进行一些更为复杂或者是消耗资源较多的操作，同时也不可以进行减慢数据交换处理操作。除此之外，核心层在对访问控制列表等方面也存在很多限制。其主要的功能就是要负责在校园网内穿过的数据流但不对此进行操作。跟其他层比起来在核心层处理的数据流会比较大，所以其特点就是要快速以及高效。

汇聚层，其基本作用就是实现用户的三层中介以及路由等功能的实现。除此之外，汇聚层还可以保证整个校园网的稳定性。如果说校园网内的一个或者多个子网遭受到了广播风暴的攻击的话，分不出的设备就可以有效的防止风暴扩散到核心层或者是网络内的其他领域。

接入层是用户最终被允许进入校园网的大门，其基本作用就是负责用户的接入或者相互的隔离等，同时还可以负责dhcp侦听以及arp动态的监测、双线02播控制以及分发等功能。除了具备此类功能之外，在当客户端在使用了web或者802.1x的准入认证之后，交换机就可以自动绑定用户的ip端口信息来进行报文检查，这样就可以有效的实现防范账号的盗用，同时还可以实现防止ip篡改以及mac篡改等，从而灵活的实现了与安全性的结合。

（二）扁平纯路由架构模式分析

相对于上文提及的三层结构形式，扁平化的架构方式并不是要把网络从三层结构简单的压缩为两层，而是综合的考虑网络规模的具体大小程度以及业务的多样性等，依据网络的功能划分等来尽可能的实现对于网络层次的简化。具体来说，并不是要实现物理层次的减少，而是逻辑层次的简化。对于大型的高校来说比较好的方式就是用二层架构混合方式和三层架构来进行混合组网。

扁平化网络架构，其基本原理就是把传统架构中的三层，通过对于模糊化的分区进行清晰化处理来实现对于用户以及业务控制中的集中化。作为控制层，核心层提供了更为集中的业务控制以及管理功能。其基本要求就是要设备必须足够强大。在接入层和核心层之间，设备都是使用二层功能，所以说网络接入层设备一般来说都只是需要提供最基本二层的vlan隔离功能，这不涉及到业务功能。所以在部署新的功能的时候，网络接入层设备并不需要去考虑其是否支持，也并不需要考虑设备的型号，只需要考虑接入端口的扩充，上行带宽的增加，这就可以对原有的低端设备进行更好的保护。

二、校园网网络架构的特点分析

首先必要要考虑到校园网架构中不同于商业网络的特点，在高校内使用校园网的用户决定了校园网的基本功能不同于商业运营网络，其功能是为了满足高校内师生的学习以及科研和生活需求，同时提供一定的娱乐休闲功能。与运营商的网络比起来在以下几个方面具有很多不同：

第一就是高速的链路通道，我国高校目前在建设校园网时大多都是使用万兆的骨干，万兆或者千兆、百兆的桌面接入等决定了更为高速化的链路通道。其次就是目前校园网比运营商的网络提供更多的资源，并且应用系统种类更多。高校内校园网内的资源，其特点就是更加丰富并且存在多种应用系统，包括了bbs以及ftp、在线视频等应用，又包括了oa等办公系统，其目的就是要满足高校师生的学习以及生活需求，具有科研以及娱乐双重作用。第三就是校园网的用户群更为密集并且活跃度较高，在校园网内存在大量的学生机房以及宿舍网络所以学生的用户数量是巨大的，并且学生大量使用p2p应用，就会消耗更多的核心宽带以及出口带宽等。同时学生群体还有更强的好奇心等，对于新鲜事物会进行更多尝试，所以出现了更多的网络攻击现象。第四就是路由较为简单，校园网的ip分配较为固定并且由规律：内部的需求较少，最多只有几百条所以无需复杂寻址。第五，针对目前高校校园网建设中数据流的特点，可以看成不同类型的学校内的用户以及资源需求等都是不同，这决定了流量的分布也存在很多不同，所以就需要去寻找不同的规律。目前校园网数据的流向主要是三种：第一从客户端到数据中心的服务器中，第二是客戶端到网络出口，第三就是业务区域之间的互访，如果校园网内的资源比较丰富的话那么就会出现比较多的第一种流量，如果校园网内资源较少的话那么校园用户就会通过第二种方式来获取资源，校园网内各种业务之间的互访比较频繁的话第三种流量也会比较多。校园网内数据的特点就是流向比较集中所以需要快速转发。

三、两种组网架构方式的应用比较分析

下面来对两种组网架构模式的应用进行比较性的分析探讨，主要从设备的要求以及核心层、架构特点和运营维护管理、精细化管理和认证方式等多个角度来对两种组网架构模式进行分析比较。

第一就是两种架构方式对设备提出的不同要求。三层交换架构方式对核心层和汇聚层提出的设备要求就是要有较高性能的三层交换机。对于接入层的设备提出的新要求，就是要具备控制功能较强的二层交换机。这是因为很多功能，都需要接入层的设备提供设备，所以就对接入层的设备在技术上提出了很高的要求，在选择时最好选择同一个厂商的产品。其次就是扁平化纯路由架构对设备提出的要求，对于核心设备来说就是要有性能足够强大的高性能路由器，并且有丰富的接口；对于接入层以及汇聚层的设备，其提出的要求就是只需要支持vlan功能的二层交换机，其可以兼容多加厂商的设备。

第二点就是在核心层上存在的不同。对于三层交换架构来说，核心层使用的高性能的三层交换机，使用了asic来实现三层数据的高速转发，具有比较高的效率，因为大多数校园网的数据流向都是较为集中并且内部路由的数量较少所以需要快速转发，所以高性能的三层交换机就可以更好的满足这种需求。对于对于扁平化的纯路由架构来说，其核心层使用高性能的路由器，工作原理就是基于软件实现路由表的查找以及对于数据的投递，其效率与三层交换机比起来较低，但是路由器其优点就是具有更有灵活性的qos和更强大的路由处理功能。第三点就是架构特点。因为校园网内部的用户，其数据的交换都是直接通过接入交换机或者是汇聚交换机来进行转发的，这就不需要经过核心骨干网，有效减少流量来减少核心骨干网超负荷风险，可以实现对于核心骨干网资源更为合理有效的使用。对于扁平化纯路由架构来说就是采用的纯路由模式，在对每个数据报文进行转发之前都需要到处理器内寻找路由表，因为校园网内的数据交换比较多，所以流量都需要经过bras就增加了其负担。

第四点就是针对其运营维护管理。对于三层交换架构来说一些配置是在核心层内完成的，一些是在汇聚层和接入层内完成的。对于扁平化纯路由架构来说策略配置以及维护等都是集中在核心层内，很多配置都只是在核心层就可以得以完成，并且这一层设备数量较少，维护却较为集中，对于维护人员提出了更多的技术要求。

最后一点就是在认证方式上的不同。对于三层交换机来说其准入认证使用的是web认证或者802.1x认证方式，这就便于更多用户灵活的接入，校园网内用户可以免费使用校园网内的资源，在使用校外资源时就需要收费。用户在访问校园网外资源限速的情况下，可以不被限速的访问内网资源。对于扁平化纯路由价格模式来说，其准入认证方式就是pppoe，在这种认证之下，利用qos对每个用户访问带宽时进行限速，如果用户访问外网资源限制为2m的话，那么访问校内资源也被限制为2m，这就失去了建设校园网的意义。结语：从上文的论述中可以看出，扁平化纯路由架构在运营商网络中大面积的部署其结果就是会带来更多的经济效益，但是在校园网内应用，是否可以满足校园用户的需求以及用户环境等还都没有经过大量的实践来得以证明，同时在技术上也存在很多不足。从校园网的发展现状可以看出三层交换组网技术比较成熟，但同时缺点也较为明显，各自有优势，也都有缺点。

我国高校随着其个性化发展产生了不同的业务需求，所以对于校园网的建设也是需要根据自己学校的特点以及业务需求来选择适合本校情况的组网模式。所以笔者建议在高校校园网的建设中要针对路由查找能力需求不强以及校园网内业务数据访问比较多的特点等来选择三层交换架构。如果校园网内部的数据交换较少，并且对用户隔离等要求较高的话，为了实现更好的管理就可以通过选择扁平纯路由价格方式来实现更有效率的路由投递。

参考文献：

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[2]蒋志方金之滨.论加快高校校园网的建设[J].山东工业大学学报(社会科学版),1996(01)

[3]段海新.“教育网络技术论坛”回顾、计划与展望[J].中国教育网络,2009(Z1)

EPC技术研究与组网方案篇10

关键词：LTE,核心网,EPC,解决方案

近年来无线接入技术逐步宽带化, 无线接入技术的带宽的量级不断提升。通过将强大的高速无线接入技术和因特网创新相结合, 核心网实现了世界的连接。演进的核心网 (Evoloed Packet Core, EPC) 是移动宽带的基石, 有了它宽带无线接入和因特网业务的潜能得以充分发挥。

一、EPC的发展背景

在网络的未来演进中, LTE负责无线接入网的演进。3GPP提出的系统架构演进 (System Architecture Evolution, SAE) 负责分组核心网的演进, 通常也称为EPC。该工作项目与LTE工作项目关系密切。演进的分组系统 (Evolved Packet System) 覆盖无线接入、核心网和终端。

EPC的标准化进展:

1.可行性研究阶段。

2004年12月正式立项至2006年6月完成。主要是网络结构优化的可行性研究, 基准协议是3GPP TR 23.882;

2.Stage1 (需求阶段) 。

定义SAE的需求, 2006年12月完成。基准协议是3GPP TS 22.278;

3.Stage2 (技术实现阶段) 。

定义SAE的网络结构、功能实体及其相互接口。2008年6月完成。基准协议包括:3GPP TS 23.401、3GPP TS23.402。

4.Stage3 (协议实现阶段) 。

定义各接口上的具体协议。2009年3月完成。当前定的协议有:3GPP TR 24.801、3GPP TR 29.803、3GPP TR29.804。

二、EPC标准架构及网元功能

2.1 EPC架构的特点

1) 网络趋向扁平化, 优化处理用户数据业务。用户数据业务处理中涉及尽可能少的节点, 适应高速化的网络需求, 达到用户快速接入和报文快速转发;

2) EPC核心网架构秉承了控制与承载分离的理念, 将2G/3G分组域中SGSN的移动性管理、信令控制功能和媒体转发功能分离出来;

3) ALL IP承载, 从终端到网络实体、从控制面到用户面, 全部基于IP。

2.2 EPC的系统架构

如图1所示。

EPC包括移动网络管理设备、分组数据网关、服务网关、计费网关、计费控制单元、用户服务器、区域服务器等功能单元。

1) 移动管理设备 (MME) 在EPC中提供控制面功能, 包括:生成临时身份并分配给UE;保证对空闲用户的跟踪和记录;在切换中管理信令;基于从HSS中获取的数据对用户进行鉴权;管理NAS信令及相关的安全;管理用户面的承载。

2) 分组数据网关 (P-GW) 是接入PDN的分组网关, 功能包括:为用户分配IP地址;策略执行功能;计费支持功能;移动锚点功能。

3) 服务数据网关 (S-GW) 是用户面接入网关, 负责分组转发、路由和下行数据的缓冲, 并在跨e NB的切换中充当移动锚点。

4) 策略控制服务器 (PCRF) , 根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控。功能包括:控制网络资源、管理带宽以满足Qo S策略;提供计费功能;支持分组过滤。

5) 用户服务器 (HSS) 是用户数据管理网元, 提供鉴权和签约等功能。

三、EPC核心网组网方案

3.1 MME POOL组网方案

MME设备是EPC系统中关键的控制面节点, 在部署中通常集中设置;一旦MME设备发生故障, 带来的损害往往影响较大, 且故障恢复时间较长。针对MME的可靠性保护, 3GPP提出MME Pool概念。MME Pool指由一个或者多个MME组成的区域, MME Pool内每个e Node B与MME全互联。

MME POOL组网优势继承了SGSN POOL的组网优势并有增强, 体现在:

1) 负载均衡化:MME将负载动态反馈给e Node B, e Node B可以实时调整符合分发算法。

2) 过载控制优化:MME将过载信息通告给e Node B, 通过e Node B和SGW限制部分用户接入和寻呼, 避免设备过载。

MME POOL关键技术:1) 为用户分配MME Code, MMEC是由MME分配给UE, 用于标识已注册的MME节点, e Node B可以根据该标识为UE选择MME。2) 非接入层节点选择功能部件 (NNSF) .NNSF功能位于e Node B节点, 核心功能是选择MME, 选择原则是:负载均衡原理和减少跨MME的切换。

3.2智能管控方案

智能管道有三个关键点:

1) 流量管理及策略闭环, 功能包括流量管理;物联网业务保障;MBB网络可视化;策略闭环;Net Worker。应用类型有效率优化、体验提升、收入增加。

2) 智能计费, 功能包括:内容计费;实时计费;后向计费;页面流量提醒;流量详单。

3) 网络优化, 功能包括:Smartphone信令风暴优化;融合APN;OTA辅助;ODB欠费复通;MBB宽带提速;TCP加速、视频优化;URI过滤。

3.3 LTE与2G/3G之间的互操作

对于LTE部署而言, 与现存的接入网互操作实现IP连接是非常重要的。EPS提供了互操作的解决方案。互操作分为两类:

1) 对于PS业务, 需要分别解决LTE与2G、3G之间的互操作;

2) 对于CS业务, 需要分析LTE提供/不提供语音业务的切换方案。

(1) PS域互操作中引入非优切换和优化切换。非优切换:终端在LTE侧进行数据业务时, 测量UMTS信号并且决定切换。终端在LTE中断业务, 接入UMTS网络后继续业务。优化切换:LTE网络广播邻近UMTS网络信息, 并根据UE反馈的测量报告决定切换, 通过向UMTS进行注册、鉴权、系统协商及配置等过程, 信令流程遵从现有UMTS标准, 接入UMTS网络。

(2) CS域互操作分成两个阶段来实现:当LTE不部署语音业务, 语音采用2G/3G CS域承载;当LTE网络能提供语音业务时, 通过SR-VCC来实现。

3.4 LTE语音解决方案

3.4.1终端并发方案

终端同时可以在LTE和2G/3G接收数据, 但同时只能在一个网络发送数据;终端在LTE网络激活时, 利用其中一个接收机定期跳到2G/3G接收寻呼;终端收到2G/3G寻呼后, 在LTE侧通知MME, 并离开LTE网络来到2G/3G网络进行语音业务。

3.4.2 CSFB解决方案

当驻留在LTE网络的终端有语音业务时, 须网络辅助回到2G/3G网络, 由电路域提供。当运营商还没有部署IMS网络, 仅由CS域提供语音服务、LTE提供数据业务时, CSFB技术可以触发终端从LTE回落到2G/3G网络接入并进行CS业务。

3.4.3 SRVCC解决方案

搭建IMS网络实现Vo IP业务是SRVCC技术的前提, 此方案须在IMS域增加一个实体:VCC AS, 用于做被叫方的域选择, 以及LTE Vo IP到2G/3G CS的切换时媒体转换控制。

三种语音互操作解决方案比较:

1) 终端并发方案:优点是对现网改动小, 实现简单;缺点是终端成本高, 耗电大。

2) CSFB方案:优点是终端成本低, 耗电小;缺点是接通时延大。

3) SRVCC方案, 优点是终端成本低, 耗电小;缺点是LTE Vo IP容量小, 方案不成熟。