云技术在专网无线通信系统领域的应用探讨

2019-06-27 00:01:54 移动通信2019年3期

狄添舜 李伟

【摘? 要】在信息技术蓬勃发展的今天,云技术作为当前热门技术之一,拥有部署更灵活、成本更低、性能更高等优势。在专网无线通信系统领域中,作为用户操作界面使用最多、最重要的众多二次开发应用系统尚未普及云技术。因此,结?#31995;?#21069;专网无线系统的组网架构进行分析,通过引入云技术来对组网架构进行优化改造。探讨在云技术的优化下,专网无线系统中各个方面的提升,为专网无线通信的发展提供一条新的思路。

【关键词】云技术;专网无线通信系统;虚拟化

中图分类号:TN929.5

文献标志码:A? ? ? ? 文章编号:1006-1010(2019)03-0040-04

引用格式:狄添舜,李伟. 云技术在专网无线通信系统领域的应用探讨[J]. 移动通信, 2019,43(3): 40-43.

[Abstract]?With the vigorous development of information technology, as one of the current popular technologies, cloud technology has the advantages of flexible deployment, low cost and better performance. In the wireless communication system for private network, cloud technology is not popular in the secondary development application system commonly-used by the user operating interface. Therefore,considering networking architecture of wireless communication system for private network, cloud technology can be introduced to optimize and reform the networking architecture. Under the optimization of cloud technology, the improvement of wireless communication system for private network is discussed to provide new ideas to the development of wireless communication system for private network.

[Key words]cloud technology; wireless communication system for private network; virtualization

1? ?引言

專网无线通信网络(即“专网?#20445;?#26159;主要服务于特定部门或群体的通信网络,公众移动通信网络(即“公网?#20445;?#26159;主要服务于社会公众用户的通信网络,两者具有本质区别,?#33308;?#26080;法替代,又相互补充,其区别主要表现在如表1所示几个方面。

如图1所示,与公网发展技术路径相同,专网无线通信系统也经历模拟集群、数字集群,现阶段已经发展到与公网4G技术同步的多媒体宽带集群。

模拟集群:主要是常规模拟对讲机和MPT1327模拟集群系统。

数字集群:主流技术2G包括TETRA、DMR、PDT等产品设备。

宽带集群:主要以4G TD-LTE技术的B-TrunC宽带集群为主。

2? ?专网无线通信系统架构

专网无线通信系统主要由四大部分组成,分别为:核心网、基站、终端、指?#25317;?#24230;应用系统。专网无线通信系统架构图如图2所示。

其中,核心网和基站构成基本网络覆盖和网络数据通道,终端被派发给每个基层使用者,而指?#25317;?#24230;应用系统一般部署到机房与指挥中?#27169;?#26159;专网无线通信系统中最主要的指挥大脑和核心应用系统。然而专网传统的指?#25317;?#24230;系统,都是通过E1或IP与核心网连接进行通信,通过局域网部署到每个指?#25317;?#24230;席位,数据交互和存储在PC机与服务器里。

随着时间的推移,系统内将增加各项应用功能。为了应对这些改变,在当前的组网架构中,会不?#31995;?#22312;指?#25317;?#24230;应用系统内增加服务器设备,如CCTV服务器、PIS服务器。与此同时,也会增?#25317;?#24230;席位对于扩展后的功能进行管理使用。然而,设备与席位的不断增加会压缩原本有限的机房机柜空间和调度指挥空余席位数量,使得后续功能扩展愈发困难,并?#20197;?#21152;设备使用与接入也会使网络压力增大和使维护产生不便。尤其随着宽带集群通信系统发展,传统PC机、单台服务器和存储设备远不能满足视频指?#25317;?#24230;需求产生的录音录像海量数据存储,因此,引入云技术对专网无线通信系统进行优化改造十分必要。

3? ?云技术优化后架构

云技术能够将系统网络内的各个?#24067;?#36719;件和网络等资源进行统一,实现数据的计算、储存、处理和共享。根据?#23548;?#20351;用需要,对资源进行弹性分配,实现在少量资源的条件下,也能够实现大资源的应用。云技术属于一种网络技术,它依赖IP网络进行实现,现今专网无线通信系统已经实现了网络IP化,完全能够将云技术引入到系统中去。

在专网无线通信系统中,为保证功能不受到干扰,一台服务器或PC机只完成系统内的一项功能,如媒体流处理由媒体流服务器完成,多媒体的存储管理由多媒体服务器完成,网管由网管服务器及客户端完成,各个功能的调度台由不同的PC机完成。并且根据各个行业的职能要求,不同的行业都有他们各自的二开产品,如各项子功能调度的调度台,二开调度台的网管系统服务器等。在此状态下,可以使用云技术对这些设备进行集?#20449;?#32622;管理。通过搭建云服务器,对这些服务器及PC机进行整合使用,结构上不再是一台设备对应一个功能,而是通过云服务器虚拟出这些功能设备,来实现与实体设备一样的功能。云技术优化后架构如图3所示:

4? ?优化后系统优势

(1)高集成:对应于传统模式系统单一功能独立运行在设备上。云技术优化后,会将系统内各项功能处理及业务应用都在云服务器上进行,通过云终?#24605;?#21487;对系统内的虚拟服务器及虚拟PC进行日常功能使用,大大减少了设备使用量。

(2)易扩展:对应在系统内日益增加功能扩展,在传统模型下就需要增加服务器设备来适配这一功能。云技术优化后,可以对服务器进行虚拟化,在系统内的云服务器上多配置一个虚拟服务器直接接入到系统网络即可增加该功能。

(3)弹性分配:作为云技术的核心优势之一,云服务器能够弹性分配系统的各项资源,使系统在少功耗的情况下也能够保障系统稳定运行。在应对特殊的高要求的资源需求时,当前的系统资源已经无法满足运行需要,可以在系统中接入其他云服务器,统合并集中云服务器的内部资源进行使用,应对峰?#29380;?#27714;,在峰值过去后再卸下其他云服务器,还原原来系统。

(4)维护方便:引入云技术后,由于所有的设备?#23478;?#32463;虚拟化,?#24067;?#32500;护统一为对云服务器及云终端进行维护,维护需求更?#25317;?#19968;。在系统及软件维护上,对于虚拟化系统,拥有镜像备份以及快照还原的功能,能快速地将系统?#25351;?#21040;正常状态,并且对新增的系统也能够进行镜像安装来迅速投入使用。在对应临时性配置的时候,可以对当前及临时的系统进行备份操作,在结束后进行系统还原,快速地对系统进行还原处理,不影响业务使用。这些都为系统的维护管理提供非常大的方便。

(5)移动办公:云服务器除了能够支持云终端的接入使用外,也能够支?#36136;?#26426;、平板电脑、笔记本、浏览器等接入方式。使用手机及平板电脑,就可以随时随地地使用系统功能。而在没有移动设备的时候,当前位置?#31995;?#31508;记本电脑以及浏览器都能够进行使用,极大地解放了使用区域限制。

(6)设备成本:高集成化能够减少设备占用的机房建设成本;易扩展减少设备增加成本;弹性分配减少设备使用成本;维护方便减少人员维护成本;移动办公减少组网成本。这些都将为系统推广及建设提供成本优势。

5? ?缺点分析

(1)特殊?#24067;?#26080;法虚拟化:在专网的某些功能设备上,需要加入特定厂商的?#24067;?#20358;完成这些功能,如空客TETRA系统的Xgear卡来接入专网网络。对于这些特殊的?#24067;?#35774;备,云技术并没有针对它的虚拟化方案,只能够在物理设备上?#20113;?#36827;行使用来满足系统功能。

(2)操作系统不匹配:云技术虚拟化操作系统为较常用及通用的操作系统,如Windows系列的XP7、XP8、server 2008等;安卓系列2.x、3.x及以上版本;Linux系统的RedHat、Ubuntu、中标麒麟等。在某些更专业的系统功能要求上,通用的操作系统无法满足系统要求,必须对操作系统进行升级到特定的版本以支?#32456;?#20123;功能。那么,对于这一些更细化版本下的操作系统,则需要在这些通用版本下以安装补丁包的形式来进行使用。并且,如果存在某些极其特殊的操作系统版本,无法通过补丁包升级来匹配,就只能放弃该功能设备虚拟化,使用传统模式接入到专网无线通信系统中。

(3)异地冗余要求更高:云技术虚拟化专网无线系统后,大量的系统功能?#25216;?#20013;到云服务器上,对于云服务器的稳定性要求更高。并且一旦云服务器?#24067;?#35774;备出现?#25910;希?#21017;都会影响到这些已经虚拟化的系统功能使用,比传统模式组网下的安全风险更大。所以在安全性高的专网无线通信系统中,必须配备多节点的云服务器,即使在单一节点设备上已经能够完全满足系统的需求,为应对突发状态下的系统风险,系统最少需为云服务器配置2个异地冗余节点。

6? ?结束语

综上所述,将云技术引入到专网无线通信系统对系统内的各个方面都有较大的提升,但是在特殊?#24067;?#35774;备和特殊操作系统上云技术没有对应的虚拟化方案,不能够进行接入使用,仍保留原来的接入方式。并且,由于功能?#25216;?#20013;到云服务器上,对于云服务器设备的稳定性要求也更加严格。但瑕不掩瑜,使用云技术来进行专网无线通信系统的优化改造有其建设意义,也将会是未来专网无线通信系统发展优化的方向之一。

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