通信工程技術(shù)在多網(wǎng)融合環(huán)境下的應(yīng)用分析

文 艷，劉華賓

（中通服咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

隨著通信工程技術(shù)的不斷發(fā)展，以此為基礎(chǔ)的多網(wǎng)融合建設(shè)也開始受到了社會(huì)的高度重視。只有做好通信工程技術(shù)的應(yīng)用，才能讓多網(wǎng)融合達(dá)到良好的建設(shè)效果，從而有效解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的冗余性和復(fù)雜性等問題，讓原有資源得以最大化利用，在有效滿足用戶實(shí)際通信需求的同時(shí)進(jìn)一步推動(dòng)通信工程行業(yè)實(shí)現(xiàn)良好發(fā)展。

本次所研究的通信工程主要用在高鐵沿途基站和各個(gè)市縣中繼光纜中，一般配置兩個(gè)中繼光纜和若干個(gè)光纜路由，從而讓該通信工程項(xiàng)目中的通信通道有效滿足該地區(qū)居民生活中對(duì)于文化和娛樂方面的需求。該通信工程所處的地理位置較為特殊，在對(duì)其通信專網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，僅能滿足現(xiàn)有的業(yè)務(wù)需求，并沒有對(duì)新的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行拓展，也并未對(duì)未來的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行過多分析。對(duì)于這一問題，部分單位對(duì)公網(wǎng)和專用網(wǎng)進(jìn)行融合，通過融合網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)來實(shí)現(xiàn)通信工程服務(wù)質(zhì)量的提升，使其滿足實(shí)際發(fā)展需求?；诖?，主要對(duì)該項(xiàng)目多網(wǎng)融合過程中的通信工程技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 基于通信工程技術(shù)的多網(wǎng)融合框架分析

1.1 信息服務(wù)系統(tǒng)總體概述

在多網(wǎng)融合形式的通信系統(tǒng)中，主要的組成部分是CIT，通過通信網(wǎng)絡(luò)的合理應(yīng)用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架系統(tǒng)的構(gòu)建。其中：C為通信網(wǎng)絡(luò)，主要業(yè)務(wù)類型包括通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、移動(dòng)固定網(wǎng)絡(luò)、語音寬帶服務(wù)、增值服務(wù)等；I為信息內(nèi)容，主要包括信息應(yīng)用、信息服務(wù)、信息搜索以及應(yīng)用軟件等；T為信息科技，主要包括信息技術(shù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及路由交換等。借助通信工程技術(shù)和多網(wǎng)融合技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)泛在物聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)構(gòu)建，進(jìn)而為用戶提供滿意的通信工程服務(wù)[1]。圖1為基于通信工程技術(shù)的多網(wǎng)融合信息系統(tǒng)框架。

圖1 基于通信工程技術(shù)的多網(wǎng)融合信息系統(tǒng)框架圖

1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其應(yīng)用功能分析

在多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)中，通信工程方面的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要包括H.284/Megaco協(xié)議、SIP會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議、SIGTRAN協(xié)議以及H.323協(xié)議[2]。表1為該項(xiàng)目中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要應(yīng)用功能情況。

表1 該項(xiàng)目中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要應(yīng)用功能情況

1.3 系統(tǒng)技術(shù)模型分析

在多網(wǎng)融合模式下，可通過緩沖隊(duì)列將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中待發(fā)送的信息向相應(yīng)的發(fā)送線程分配。數(shù)據(jù)讀取中，可直接在緩沖隊(duì)列中進(jìn)行信息獲取，并將緩沖隊(duì)列鏈路中的信息連接情況作為依據(jù)，對(duì)最佳的數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行選擇。對(duì)于待發(fā)送數(shù)據(jù)，可通過自適應(yīng)形式的數(shù)據(jù)編碼算法進(jìn)行編碼，這樣便可確保數(shù)據(jù)接收端可以將獲得的數(shù)據(jù)恢復(fù)[3]。經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)會(huì)通過無線傳輸鏈路向服務(wù)器發(fā)送，主要的鏈路有衛(wèi)星鏈路、WiFi鏈路、4G鏈路以及5G鏈路等。采用多網(wǎng)絡(luò)切換以及多路同傳的形式可有效提升傳輸速率，并實(shí)現(xiàn)故障鏈路的及時(shí)切斷。圖2為以通信工程技術(shù)為基礎(chǔ)的多網(wǎng)融合系統(tǒng)模型。

圖2 以通信工程技術(shù)為基礎(chǔ)的多網(wǎng)融合系統(tǒng)模型

1.4 網(wǎng)絡(luò)切換和自由同傳分析

通過嵌入式方法將相應(yīng)的指令腳本輸入到系統(tǒng)內(nèi)部，以此來實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星、WiFi、4G以及5G和公共網(wǎng)絡(luò)之間的連接控制，并將點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議同步嵌入，采用多路同傳技術(shù)將多個(gè)撥號(hào)構(gòu)件成多個(gè)虛擬連接方式[4]。以路由作為依據(jù)，合理選擇多路同傳算法，利用同傳算法來編寫嵌入式腳本。通過AT指令實(shí)現(xiàn)公共網(wǎng)絡(luò)和無線模塊的連接，在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議的同步嵌入，利用多路同傳技術(shù)給每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)屬性配置相應(yīng)的權(quán)重，以此來達(dá)到簡單的線性相加效果[5]。多路同傳技術(shù)的應(yīng)用可有效提升線路中的傳輸帶寬，從而讓數(shù)據(jù)的傳輸更加穩(wěn)定。在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)在線的情況下，每一個(gè)事件都可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)試信息的發(fā)送，以此來檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及其信號(hào)強(qiáng)度。如果此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)在線，便可將測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度作為依據(jù)來確定模塊中的數(shù)據(jù)承擔(dān)量。如果某個(gè)模塊不能正常工作，其狀態(tài)值將會(huì)顯示為零，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也就不會(huì)向此模塊分配。借助自動(dòng)切換算法和最優(yōu)判斷準(zhǔn)則，便可在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最佳方案選擇。根據(jù)選出的最佳方案，便可在線路傳輸出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換到其他正常的線路傳輸中，在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后再自動(dòng)切換到原來的通信網(wǎng)絡(luò)[6]。通過這樣的方式，便可實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)融合條件下通信安全性和穩(wěn)定性的提升。

2 基于通信工程技術(shù)的多網(wǎng)融合方案

2.1 網(wǎng)絡(luò)地址資源融合方案

在網(wǎng)絡(luò)地址資源的融合中，為有效應(yīng)對(duì)資源利用率不高等情況，引入IPV6技術(shù)并部署到了公網(wǎng)和通信專網(wǎng)中，以此來為多網(wǎng)融合提供支持與保障，加快大容量、高可靠性的光傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)[7]。將光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）技術(shù)和分組傳送網(wǎng)（Packet Transport Network，PTN）技術(shù)引入到骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)中，以此來靈活接入小顆粒IP業(yè)務(wù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)傳送效率的提升，從而有效解決多網(wǎng)融合模式下業(yè)務(wù)IP化發(fā)展所導(dǎo)致的承載網(wǎng)帶寬增加問題[8]。

2.2 承載網(wǎng)關(guān)側(cè)融合方案

承載網(wǎng)關(guān)側(cè)主要通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)面功能和網(wǎng)絡(luò)控制面功能的分離，讓所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信協(xié)議和管控配置差異得以有效消除。網(wǎng)絡(luò)路由和控制面板功能策略度采用SDN控制器進(jìn)行全網(wǎng)統(tǒng)籌，以此來實(shí)現(xiàn)信息和設(shè)備資源之間的良好協(xié)調(diào)，僅通過SDN交換機(jī)按照管控指令對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理予以執(zhí)行即可[9]。SDN交換機(jī)僅通過統(tǒng)一協(xié)議和SDN標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)，不需要通過差異算法進(jìn)行路由協(xié)議制定，這樣便可以有效解決多網(wǎng)融合中的配置復(fù)雜和冗余問題。通過SDN拓?fù)溥M(jìn)行公網(wǎng)場(chǎng)景和專網(wǎng)場(chǎng)景的融合，將一個(gè)SDN控制器節(jié)點(diǎn)、多個(gè)工作站以及多個(gè)SDN交換機(jī)融合到該場(chǎng)景中，從而有效解決不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備難以融合的問題，靈活控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，提高資源利用率[10]。

3 結(jié) 論

綜上所述，多網(wǎng)融合是目前通信工程的一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。通過公共網(wǎng)絡(luò)和各種專用網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，有效滿足用戶的通信需求。在多網(wǎng)融合環(huán)境中，通信工程技術(shù)的合理應(yīng)用至關(guān)重要，相關(guān)單位和工作人員應(yīng)明確多網(wǎng)融合項(xiàng)目的主要建設(shè)應(yīng)用目標(biāo)，根據(jù)未來的發(fā)展規(guī)劃合理應(yīng)用通信工程技術(shù)，以此來達(dá)到良好的多網(wǎng)融合效果。