淺議無線城市項(xiàng)目建設(shè)方案

殷振振 趙玉紅 李兆寅

摘要：以現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)為支撐的無線城市建設(shè)，實(shí)質(zhì)是現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與社會(huì)多個(gè)行業(yè)的結(jié)合。為了完善城市信息化基礎(chǔ)設(shè)施，改善城市投資和居住環(huán)境，進(jìn)一步加快智慧城市化進(jìn)程，某縣政府將在全縣重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋。該文提出了一種關(guān)于無線城市項(xiàng)目建設(shè)的方案，在給企業(yè)商戶和市民提供方便的同時(shí)，更是考慮到政府各部門在電子政務(wù)、城市管理和公共事業(yè)上的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。

關(guān)鍵詞：無線城市;智慧城市

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）10-0292-03

1建設(shè)原則和建設(shè)目標(biāo)

立足于探索信息化發(fā)展新模式，結(jié)合目前發(fā)展現(xiàn)狀，從工程項(xiàng)目的目標(biāo)定位、技術(shù)路線、應(yīng)用領(lǐng)域、建設(shè)成本、運(yùn)營模式等方面綜合考慮，本方案需遵循以下原則：

1）服務(wù)政府，實(shí)惠民眾：定位于政府專網(wǎng)服務(wù)商，依托政府資源和支持，利用自身技術(shù)、人才和資金等優(yōu)勢(shì)為政府提供專業(yè)信息化服務(wù)，以此為基礎(chǔ)，建設(shè)“無線城市”。

2）集中管理，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)：基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要整體規(guī)劃和統(tǒng)一建設(shè)，防止重復(fù)建設(shè)和多頭管理。注重長遠(yuǎn)發(fā)展及整體建設(shè)的統(tǒng)籌考慮，制訂切實(shí)可行的實(shí)施方案和務(wù)實(shí)有效的發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)與城鄉(xiāng)發(fā)展等規(guī)劃的銜接，避免盲目建設(shè)，節(jié)約資源。針對(duì)縣城內(nèi)各區(qū)域的信息化水平及發(fā)展需求差異，宜采用分期建設(shè)、確保重點(diǎn)、有效覆蓋的方式推進(jìn)，分步驟、分區(qū)域逐步實(shí)施。一期工程以主城區(qū)為試點(diǎn)，在取得一定的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行二期工程的建設(shè)逐步實(shí)現(xiàn)整個(gè)某的“無線城市”建設(shè)。

3）一體發(fā)展，資源整合：基于新一代寬帶無線城域網(wǎng)和原有的政務(wù)網(wǎng)、公安網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、教育網(wǎng)等專網(wǎng)相互融合，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)在各網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的有序傳輸、流動(dòng)與應(yīng)用，發(fā)揮各自網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)資源的整合。

4）技術(shù)先進(jìn)，方便擴(kuò)展：采用目前先進(jìn)的無線城域網(wǎng)（IEEE802.16e）技術(shù)實(shí)現(xiàn)大范圍覆蓋，并結(jié)合無線局域網(wǎng)（IEEE 802.11）技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)城市總體覆蓋，建成的網(wǎng)絡(luò)具有良好的安全性、可管理性及可擴(kuò)展性。

本項(xiàng)目的總體目標(biāo)是通過建立覆蓋整個(gè)縣的重點(diǎn)區(qū)域的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)，建成覆蓋全縣所有居委、便民服務(wù)中心、社區(qū)醫(yī)療服務(wù)站、居民活動(dòng)廣場區(qū)域、工業(yè)園宿舍、公共區(qū)域、餐飲、酒店、商務(wù)中心（樓宇）、專業(yè)市場、小區(qū)樓盤、旅游景點(diǎn)、學(xué)校等的智能化、高帶寬、高可靠性的城市無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，建立具有良好的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和可管理性的無線管理平臺(tái)，提供數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)，為政府部門和普通用戶高帶寬的無線網(wǎng)絡(luò)接人，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)政務(wù)、智能交通、城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)字社區(qū)等建設(shè)，為無線城市生態(tài)圈建立以及智慧城市惠民服務(wù)打下良好的硬件和軟件基礎(chǔ)。

2系統(tǒng)架構(gòu)

2.1總體架構(gòu)

基于新一代寬帶無線基站覆蓋范圍廣、帶寬高及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，從而進(jìn)一步達(dá)到為政府節(jié)約資源的目的。

無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)采用新建光纖接入網(wǎng)和無線寬帶技術(shù)相結(jié)合的混合組網(wǎng)方案，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1所示。

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由統(tǒng)一的運(yùn)營維護(hù)系統(tǒng)維護(hù)，由統(tǒng)一的BOSS系統(tǒng)運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，一網(wǎng)共用，分別實(shí)現(xiàn)智慧城市基礎(chǔ)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和城市WiFI熱點(diǎn)覆蓋。

無線城市采用SDNf軟件定義網(wǎng)絡(luò)）架構(gòu)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由核心、匯聚、接入三層設(shè)備組成，外部搭配無線城市控制器CampusDirector。

匯聚和核心設(shè)備之間構(gòu)建oveday網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建一個(gè)無狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)采用分布式L3網(wǎng)關(guān)并通過可靠的機(jī)制有效地抑制廣播風(fēng)暴，接人層設(shè)備采用動(dòng)態(tài)VLAN接人，通過TRUNK的方式上行到匯聚層嘲，匯聚層完成VLAN到VXLAN的映射。

使用5W1H的用戶認(rèn)證接人機(jī)制，非常靈活，可根據(jù)who（誰），whose（誰的設(shè)備），what（什么設(shè)備），when（什么時(shí)間），where（什么地點(diǎn)），how（什么方式）多個(gè)維度覆蓋各種不同的接入場景。用戶可根據(jù)自己的需求，靈活定制場景，滿足自己對(duì)個(gè)性化的需求。

支持用戶終端MAC和IP地址一對(duì)一的需求，并且在整個(gè)生命周期中，終端不管移動(dòng)到哪里，都可以獲取和終端相對(duì)應(yīng)的固定的ip，由此來簡化后期的運(yùn)行和維護(hù)。

整網(wǎng)的核心是無線城市網(wǎng)控制器組件：Campus Director。所有對(duì)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化上線，接入管理，用戶組/策略管理，業(yè)務(wù)配置管理，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理全部在Campus Director上通過直觀的圖形化界面完成。Campus Director將管理員的操作在后臺(tái)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的具體命令進(jìn)行下發(fā)給設(shè)備執(zhí)行。

2.2城市光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)

該架構(gòu)采用的接人方式為PON技術(shù)，用來接人、分發(fā)和存儲(chǔ)數(shù)字視頻資源。前端設(shè)備傳輸利用ONU等設(shè)備，匯聚到OLT后，接入到數(shù)字視頻專網(wǎng)。

上行傳輸

采用PON傳輸技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸承載網(wǎng)，PON上行從前端設(shè)備通過ONU上聯(lián)到OLT，然后通過OLT以太交換網(wǎng)接人中心機(jī)房核心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)視頻圖像信息的上行。

下行傳輸

上行信息接入核心交換機(jī)后，通過下行以太網(wǎng)交換機(jī)將下行網(wǎng)絡(luò)接入到各個(gè)分中心。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的查閱、收集與分析，同時(shí)滿足IP廣播數(shù)據(jù)的下行。

2.3城市WilFI系統(tǒng)架構(gòu)

城市WIFI建設(shè)是未來某大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，是智慧城市的基礎(chǔ)平臺(tái)。通過城市WIFI最終建設(shè)覆蓋全縣的數(shù)據(jù)城域網(wǎng)，通過運(yùn)營相應(yīng)的IDC數(shù)據(jù)中心、駐地網(wǎng)、電子廣告屏、大數(shù)據(jù)挖掘等，擴(kuò)展業(yè)務(wù)范圍，提升業(yè)務(wù)價(jià)值。城市WIFI整體建設(shè)系統(tǒng)架構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜，如圖3所示。

網(wǎng)絡(luò)主要分為平臺(tái)部分和接入部分。在核心交換機(jī)上劃分十一個(gè)物理職能區(qū)域：核心交換區(qū)、門戶網(wǎng)站區(qū)、服務(wù)器區(qū)、緩存區(qū)、存儲(chǔ)區(qū)、測(cè)試區(qū)、運(yùn)維管理區(qū)、互聯(lián)網(wǎng)出口區(qū)、城市熱點(diǎn)接人區(qū)、政務(wù)部門區(qū)、外聯(lián)業(yè)務(wù)區(qū)。