WCDMA網(wǎng)絡在水文防汛網(wǎng)的應用設計

王 環(huán)

（中國聯(lián)通太原市分公司，山西 太原 030001）

3G網(wǎng)絡的發(fā)展為移動即時通信的多種應用提供了平臺，集成多種應用和集團客戶行業(yè)的3G應用將會成為一個必然的趨勢。

中國聯(lián)通從傳統(tǒng)的電信運營商向?qū)拵ㄐ排c多媒體服務提供商轉(zhuǎn)型后，加強了寬帶接入與行業(yè)應用的緊密結(jié)合，應用聯(lián)通WCDMA 3G技術(shù)在不同業(yè)務領域有了一定的拓展，該技術(shù)可滿足防汛水文測報需求，提供集傳統(tǒng)電信服務、用戶端系統(tǒng)及WCDMA的應用等業(yè)務為一體的綜合服務。

1 3G簡介

3G是第三代移動通信系統(tǒng)的簡稱，強調(diào)業(yè)務能力的實現(xiàn)，突出業(yè)務網(wǎng)絡的分層結(jié)構(gòu)，提出業(yè)務網(wǎng)絡的概念。在技術(shù)實現(xiàn)上，3G業(yè)務網(wǎng)絡與3G承載網(wǎng)絡相對獨立，3G承載網(wǎng)絡提供基本語音業(yè)務、承載業(yè)務及補充業(yè)務。

WCDMA的主要特征是在網(wǎng)絡上采用了GSM GPRS核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)，與GSM不同之處在于采用了全新的無線接口WCDMA，同時引用了分組化傳輸?shù)奶匦裕佑欣诟咚僖苿訑?shù)據(jù)業(yè)務的傳輸。WCDMA是3G網(wǎng)絡中國際漫游能力最強的技術(shù)體制，其下載最高速度可達7.2 Mbps，上傳最高速度可達5.76 Mbps。具有系統(tǒng)容量更大、業(yè)務種類更多、數(shù)據(jù)速率更高、無線傳輸更好、語音質(zhì)量更高、傳送功率更低等特點。

目前，聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡行業(yè)應用平臺結(jié)構(gòu)基本為GGSN通過GPRS/WCDMA PS域核心網(wǎng)防火墻接到行業(yè)應用平臺路由器，企業(yè)路由器通過專線接入到平臺匯聚交換機（3層），其中GGSN到行業(yè)應用平臺路由器通過GRE+MPLS VPN方式實現(xiàn)連接,終端分別通過兩個GGSN連到平臺實現(xiàn)GGSN負載均衡，企業(yè)路由器到平臺匯聚交換機通過路由方式連接。

2 聯(lián)通WCDMA在水文防汛測報中的設計

2.1 業(yè)務需求

根據(jù)水文防汛網(wǎng)無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡及3G無線外派業(yè)務需求，水文防汛測報業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸建設項目基本方案：可利用聯(lián)通WCDMA無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，進行無線方式組網(wǎng)。聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡為覆蓋范圍內(nèi)的水文報汛站點提供無線業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸通道，組建傳輸網(wǎng)點至水文報汛分中心的無線寬帶傳輸網(wǎng)絡。

省水文局水情值班室一側(cè)增加1臺與聯(lián)通WCDMA PS域互聯(lián)的路由器，用于所有接入網(wǎng)點由無線網(wǎng)絡匯聚的業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸至省局水情數(shù)據(jù)中心。

鑒于水文防汛網(wǎng)數(shù)據(jù)安全性考慮，建議增加1臺RADIUS認證服務器和1臺DHCP服務器。

所有接入網(wǎng)點均需增加用于無線業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的設備，加載主備業(yè)務傳輸設備倒換控制功能。

2.2 建設原則

主要包括高可靠性原則、網(wǎng)絡高性能原則、網(wǎng)絡安全性原則、服務高質(zhì)量原則、技術(shù)先進性和實用性原則。

2.3 建設方案

2.3.1 WCDMA無線接入網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

從省中心到各市分中心的接入，采用WCDMA無線網(wǎng)絡傳輸，聯(lián)通至省中心需建立APN專線接入。

2.3.2 各業(yè)務單元接入說明

本工程各業(yè)務單元需新增1臺WCDMA傳輸設備，該設備通過HSDPA無線網(wǎng)絡空中接口，經(jīng)聯(lián)通已有的中繼光纜到達就近的RNC節(jié)點，進入聯(lián)通公司的SDH傳輸網(wǎng)絡，經(jīng)傳輸系統(tǒng)匯聚到各市聯(lián)通中心局，再通過各市聯(lián)通至省聯(lián)通公司的骨干光纜傳輸系統(tǒng)傳輸至WCDMA PS域控制系統(tǒng)，由WCDMA PS域GGSN節(jié)點透傳至省局水情中心，實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)的傳輸。

所有接入網(wǎng)點均需增加具備WCDMA DTU終端單元的網(wǎng)絡路由設備，并加載主/備業(yè)務傳輸設備倒換控制功能。

2.3.3 省中心接入說明

省中心新增1臺路由器，通過專線接入聯(lián)通WCDMA PS域網(wǎng)絡，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有IP地址進行連接，實現(xiàn)聯(lián)通至省中心VPDN專線接入。聯(lián)通為省中心分配專用的APN。

鑒于防汛水文測報網(wǎng)全省各點通過聯(lián)通至省中心匯聚一點接入，建議VPDN專線提供較高帶寬，以滿足突發(fā)性業(yè)務傳輸需求。

2.4 方案設計

為保證防汛網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠、穩(wěn)定，提出L2TP隧道方案。

在WCDMA網(wǎng)中，使用L2TP隧道方案能使網(wǎng)絡更加安全，使用戶的工作量降低，且具有良好的網(wǎng)絡擴展性。

聯(lián)通VPDN端為發(fā)起點，省中心互聯(lián)路由器作為L2TP終結(jié)點，在各防汛站路由設備通過WCDMA網(wǎng)絡撥入VPDN網(wǎng)絡，由VPDN平臺通過直連專線向省防辦發(fā)起建立隧道連接請求，并通過L2TP進行數(shù)據(jù)傳輸。

這種組網(wǎng)方式即數(shù)據(jù)流需經(jīng)過聯(lián)通的WCDMA PS網(wǎng)絡的GGSN設備進入隧道。

當各報汛點請求L2TP隧道時，隧道的入口為山西聯(lián)通VPDN側(cè)。因此，數(shù)據(jù)流需經(jīng)聯(lián)通VPDN網(wǎng)絡進入隧道。當數(shù)據(jù)包到達山西聯(lián)通VPDN平臺GGSN設備時，數(shù)據(jù)被封裝并到省水文局水情值班室側(cè)接收，拆包后，若路由器能識別出來，原始數(shù)據(jù)就會及時轉(zhuǎn)發(fā)到輸出接口，避免產(chǎn)生丟包現(xiàn)象。

2.5 效果評價

聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡最大限度地支持了水文防汛測報業(yè)務傳輸網(wǎng)絡的正常運行。且由于WCDMA網(wǎng)絡平臺的安全性，確保了報汛數(shù)據(jù)信息的安全性和可靠性，其快速而平穩(wěn)的網(wǎng)絡質(zhì)量會得到用戶的認可。

實施本方案能夠改進用戶原有的組網(wǎng)方式，從而為實現(xiàn)客戶經(jīng)濟效益和社會效益的穩(wěn)步提升奠定基礎。特別值得一提的是，聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡憑借其網(wǎng)絡運行穩(wěn)定性，能夠為防汛水文測報網(wǎng)向科學化管理提供良好的網(wǎng)絡和技術(shù)保障。

隨著山西“大水網(wǎng)”建設的全面推進，聯(lián)通將充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，不斷致力于開拓創(chuàng)新信息化應用產(chǎn)品，全力推進信息化應用產(chǎn)品，全力推動行業(yè)信息化建設，為防汛水文測報提供優(yōu)質(zhì)的信息化解決方案和技術(shù)保障，為山西的轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展做出貢獻。