專網(wǎng)無線通信技術(shù)與云計(jì)算平臺(tái)融合演進(jìn)的研究

劉宏波　潘鴦鴦　劉洋

摘要：從專網(wǎng)無線通信的主要業(yè)務(wù)場(chǎng)景、系統(tǒng)架構(gòu)、當(dāng)前現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)等方面，結(jié)合云計(jì)算虛擬化技術(shù)與彈性計(jì)算、平臺(tái)軟件化服務(wù)等特點(diǎn)，以及提高資源使用效率、降低運(yùn)營(yíng)及維護(hù)成本、提升整體系統(tǒng)可靠性和安全性等方面的優(yōu)勢(shì)介紹了專網(wǎng)無線通信與云計(jì)算平臺(tái)融合的潛在行業(yè)需求及技術(shù)可行性；并結(jié)合專網(wǎng)用戶特點(diǎn)與當(dāng)前有待突破的技術(shù)難點(diǎn)提出了專網(wǎng)無線通信技術(shù)與云計(jì)算平臺(tái)融合演進(jìn)的路線和階段。旨在為專網(wǎng)無線通信設(shè)備廠商及專網(wǎng)用戶提供一種技術(shù)演進(jìn)路線和高效解決方案，從而為廠商及客戶提供技術(shù)方向指引。

關(guān)鍵詞：無線專網(wǎng) 云計(jì)算 虛擬化 融合演進(jìn) 彈性計(jì)算

1 引言

隨著信息網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)需求的高速發(fā)展，通信技術(shù)正在快速與IT技術(shù)進(jìn)行融合，無線通信技術(shù)與云計(jì)算平臺(tái)融合的研究已在業(yè)內(nèi)逐步展開。本文就專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)層及應(yīng)用層依托云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行演進(jìn)的發(fā)展方向進(jìn)行了研究和探討。

2 專網(wǎng)無線通信技術(shù)簡(jiǎn)介

無線專網(wǎng)通信系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于公共安全、軌道交通、航空運(yùn)輸、石油石化、電力等專業(yè)場(chǎng)景或?qū)W(wǎng)絡(luò)有特殊要求的行業(yè)。由于用戶對(duì)象和使用場(chǎng)景的不同，相對(duì)于無線公網(wǎng)通信，專網(wǎng)系統(tǒng)具有用戶規(guī)模小、覆蓋廣、接續(xù)時(shí)間短、可靠性及安全性要求高等特點(diǎn)。當(dāng)前較為流行的專網(wǎng)無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有TETRA、DMR、PDT、LTE等，此外國(guó)產(chǎn)的GoTa等標(biāo)準(zhǔn)也在積極開拓市場(chǎng)，本文后續(xù)所討論的專網(wǎng)無線通信不針對(duì)任何一項(xiàng)具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)架構(gòu)

專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)可分為如下三個(gè)層級(jí)：

終端層：最終用戶所使用的手持終端、車載終端，以及用于數(shù)據(jù)采集和上傳的數(shù)傳終端等，通過系統(tǒng)層所提供的空中接口接入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信。

系統(tǒng)層：包括無線接入基站、核心交換中心及其他對(duì)外網(wǎng)關(guān)設(shè)備，系統(tǒng)層完成終端的空口接入，呼叫信令的處理、語音編解碼以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（語音、短信）的路由交換等功能，并通過對(duì)外網(wǎng)關(guān)設(shè)備與外網(wǎng)聯(lián)通，此外，系統(tǒng)層還提供豐富的應(yīng)用層接口，以便針對(duì)客戶實(shí)際場(chǎng)景和需求，基于系統(tǒng)層進(jìn)行應(yīng)用層設(shè)備的二次開發(fā)工作。

應(yīng)用層：有基于系統(tǒng)層開放的應(yīng)用層接口、根據(jù)用戶應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)的應(yīng)用設(shè)備，典型的應(yīng)用層設(shè)備有調(diào)度臺(tái)、錄音設(shè)備、GIS等。

專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)三層架構(gòu)如圖1所示。

在系統(tǒng)層和應(yīng)用層方面，當(dāng)前主流的專網(wǎng)系統(tǒng)供應(yīng)商均已采用成熟的商業(yè)服務(wù)器作為核心交換中心、網(wǎng)管設(shè)備及應(yīng)用層設(shè)備的硬件平臺(tái)。隨著虛擬化技術(shù)的成熟，未來也將逐漸過渡到企業(yè)客戶的數(shù)據(jù)中心或云平臺(tái)。

2.2 專網(wǎng)當(dāng)前發(fā)展態(tài)勢(shì)

從實(shí)際使用場(chǎng)景來看，以國(guó)內(nèi)為例，目前國(guó)內(nèi)三家電信運(yùn)營(yíng)商在拓展公網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的同時(shí)不斷植入政府所需的應(yīng)用和功能，以滿足各級(jí)政府日常管理和應(yīng)急指揮保障要求，通過擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積和加大支持保障力度，逐漸形成專網(wǎng)核心保障和公網(wǎng)外圍支持的特殊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以預(yù)見在大融合的背景下，未來專網(wǎng)和公網(wǎng)的邊界將變得更加模糊。

從市場(chǎng)和技術(shù)的角度來講，專網(wǎng)所面臨的客戶對(duì)于高速率數(shù)據(jù)傳輸、低接續(xù)時(shí)間以及集群調(diào)度等均有了更高的要求，傳統(tǒng)的窄帶專網(wǎng)技術(shù)及當(dāng)前的公網(wǎng)寬帶技術(shù)均已無法完全滿足用戶的需求，專網(wǎng)寬帶技術(shù)目前還不成熟，尤其在語音集群調(diào)度方面依然存在問題，因此可以預(yù)見在今后一段時(shí)間將形成寬窄帶融合發(fā)展的趨勢(shì)，市場(chǎng)也將根據(jù)用戶需求平衡未來寬窄帶技術(shù)走勢(shì)，并最終由用戶和市場(chǎng)共同檢驗(yàn)。

隨著寬帶專網(wǎng)的應(yīng)用幅度加大，必然會(huì)給終端層和應(yīng)用層帶來更多的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)，同時(shí)專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)對(duì)于高速數(shù)據(jù)的處理能力、系統(tǒng)的高可靠性與彈性擴(kuò)容等也提出了更高的要求。

3 云計(jì)算發(fā)展

近年來隨著虛擬化技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)已經(jīng)越來越多的成為政企客戶IT業(yè)務(wù)的新選擇。云計(jì)算服務(wù)是指將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池，向用戶按需提供服務(wù)，用戶通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源和服務(wù)。云計(jì)算廠商及企業(yè)/政府私有云數(shù)據(jù)中心通過虛擬化技術(shù)將基礎(chǔ)設(shè)施（CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)帶寬等）、平臺(tái)（操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、Web容器）以及應(yīng)用軟件（HR系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)）等以服務(wù)的形式提供給用戶，用戶可以像使用自來水一樣方便、快捷地獲得高質(zhì)量、高可靠的云服務(wù)資源，并依據(jù)使用量付費(fèi)，而無需事先自行采購(gòu)和興建基礎(chǔ)設(shè)施。

3.1 彈性計(jì)算

當(dāng)前主流的云服務(wù)提供商以及大多數(shù)政企私有云平臺(tái)均有眾多將彈性計(jì)算用于實(shí)踐的案例，其中公安交警部門的道路車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)就是典型的應(yīng)用場(chǎng)景。目前國(guó)內(nèi)各大城市的交警部門都在城市主要路段部署了車牌識(shí)別系統(tǒng)用于流量監(jiān)測(cè)、違章拍照等。車牌識(shí)別系統(tǒng)涉及牌照定位、字符分割、字符識(shí)別等步驟，需要模板匹配算法及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等多種算法的支持，且每天需采集、傳輸、處理、分析和集中管理海量的車輛甚至人臉數(shù)據(jù)（駕駛員識(shí)別），這時(shí)系統(tǒng)的計(jì)算能力及安全可靠性要求都非常高。此外，車流量每天隨時(shí)間有明顯的變化，上下班高峰期車流明顯增多，計(jì)算資源消耗迅速攀升；夜晚時(shí)分車輛較少，對(duì)計(jì)算資源的消耗就會(huì)明顯下降。如采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心使用服務(wù)器自行部署維護(hù)和管理，除需要耗費(fèi)大量資金進(jìn)行數(shù)據(jù)中心建設(shè)，支付高昂的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用之外，服務(wù)器等硬件資源還需要按系統(tǒng)最高負(fù)荷進(jìn)行估算和采購(gòu)，在系統(tǒng)非忙時(shí)，大量資源處于空跑狀態(tài)，造成了資源的浪費(fèi)。為在提升效率的同時(shí)最大程度地降低成本和開支，目前已有很多城市將車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的中央處理部分部署在云端，部署好一臺(tái)虛擬服務(wù)器后可在幾分鐘內(nèi)設(shè)置多個(gè)鏡像。高峰時(shí)段時(shí)，云平臺(tái)根據(jù)事先配置好的資源使用門限，自動(dòng)啟動(dòng)鏡像以增強(qiáng)處理能力；在非繁忙時(shí)段，云平臺(tái)可自動(dòng)逐步關(guān)閉一部分鏡像，從而達(dá)到節(jié)省資源的目的。交警部門無需進(jìn)行服務(wù)器資源的采購(gòu)，也無需建設(shè)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心，更無需雇傭人力花費(fèi)財(cái)力來自行進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的維護(hù)工作，如同普通用戶使用水電一樣，只要根據(jù)使用量向自來水廠和供電局購(gòu)買，而無需自行建設(shè)自來水廠和電廠，云平臺(tái)服務(wù)商根據(jù)資源使用情況向使用者收取費(fèi)用，如鏡像未開啟，則僅收取存儲(chǔ)的費(fèi)用，從而極大地節(jié)省了交警部門的成本支出。此外系統(tǒng)實(shí)施周期也將大幅度縮短，由于省去了諸如服務(wù)器選型、采購(gòu)，機(jī)房規(guī)劃，硬件安裝與綜合布線等過程，中控服務(wù)器部分的部署時(shí)間相對(duì)于傳統(tǒng)部署方式由數(shù)周甚至數(shù)月下降至數(shù)小時(shí)。車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)如圖2所示。

3.2 服務(wù)模式

云計(jì)算的服務(wù)模式主要被劃分為SaaS（Software-as-a-Service，軟件即服務(wù)）、PaaS（Platform-as-a-Service，平臺(tái)即服務(wù)）和IaaS（Infrastructure-as-a-Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）這三個(gè)大類或?qū)哟巍aaS和IaaS源于SaaS理念。PaaS和IaaS可以直接通過SOA/Web Services向平臺(tái)用戶提供服務(wù)，也可以作為SaaS模式的支撐平臺(tái)間接向最終用戶服務(wù)。

（1）IaaS

IaaS也稱Hardware-as-a-Service，是早期基礎(chǔ)設(shè)施托管服務(wù)。客戶無需自己搭建數(shù)據(jù)中心，而是將硬件外包到別的地方去。IaaS提供商會(huì)提供場(chǎng)外數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)硬件供客戶租用，從而為客戶節(jié)省了機(jī)房建設(shè)成本和維護(hù)成本，客戶可以在任何時(shí)候利用這些硬件來運(yùn)行其應(yīng)用。

（2）PaaS

所謂PaaS，某些時(shí)候也叫做中間件。客戶的所有開發(fā)工作都可以在這一層進(jìn)行，節(jié)省了開發(fā)時(shí)間和資源。PaaS服務(wù)提供商在云平臺(tái)提供各種開發(fā)和分發(fā)應(yīng)用的解決方案，比如虛擬服務(wù)器、操作系統(tǒng)、Web容器，客戶可將時(shí)間和精力放在其擅長(zhǎng)的業(yè)務(wù)開發(fā)上，而不必過多考慮其他方面。目前主流的IaaS及PaaS服務(wù)商包括AWS、Google、IBM、微軟等，國(guó)內(nèi)也有阿里云、百度云等。

（3）SaaS

SaaS即將軟件平臺(tái)部署在云端，客戶可通過瀏覽器或其他客戶端訪問該軟件系統(tǒng)從而享受服務(wù)。目前眾多企業(yè)級(jí)應(yīng)用軟件提供商，如Salesforce（CRM廠商）、Workday（HR廠商）甚至一些ERP廠商均將其平臺(tái)部署在云端，為企業(yè)級(jí)客戶提供服務(wù)，每個(gè)企業(yè)相當(dāng)于一個(gè)租戶，每個(gè)租戶之間數(shù)據(jù)隔離但平臺(tái)（如數(shù)據(jù)庫、Web容器）和基礎(chǔ)設(shè)施共享。

除以上三種服務(wù)模式外，目前一些廠商也提出了CaaS和MaaS的概念：

（1）CaaS

CaaS（Communications-as-a-Service，通訊即服務(wù)，也可稱為協(xié)作即服務(wù)）是將傳統(tǒng)電信的能力如消息、語音、視頻、會(huì)議、通信協(xié)同等封裝成API（Application Programming Interface，應(yīng)用軟件編程接口）或者SDK（Software Development Kit，軟件開發(fā)工具包）通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)外開放，提供給第三方（企業(yè)、SME、垂直行業(yè)、CP/SP以及個(gè)人開發(fā)者等）使用，將電信能力真正作為服務(wù)對(duì)外提供。CaaS也被稱為云計(jì)算的第四種業(yè)務(wù)形式，目前華為公司已經(jīng)在著手在建立CaaS的生態(tài)圈。

（2）MaaS（Machine-as-a-Service，物聯(lián)網(wǎng)即服務(wù)）

隨著物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的增加，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算量的需求也上升了一個(gè)新臺(tái)階，物聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)階段需要虛擬化云計(jì)算、SOA等技術(shù)相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的TaaS（EverTing-as-a-Service，泛在服務(wù)）。

3.3 云計(jì)算優(yōu)勢(shì)

結(jié)合上述介紹可見，云計(jì)算擁有以下優(yōu)勢(shì)：

大大降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本：云計(jì)算可以讓所有資源得到充分利用，如云服務(wù)提供商在工作時(shí)段可將大量計(jì)算資源（其中包括價(jià)格昂貴的服務(wù)器以及各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）提供給企業(yè)使用，而在非工作時(shí)段可將這些計(jì)算資源提供給一些游戲或娛樂行業(yè)使用，客戶的資源共享使成本均攤，較之客戶自行建設(shè)數(shù)據(jù)中心、購(gòu)買硬件、搭建系統(tǒng)、自行進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的傳統(tǒng)方式，其成本得到大大降低。

縮短系統(tǒng)部署上線周期：相對(duì)于傳統(tǒng)模式，使用云計(jì)算平臺(tái)無需在每個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署和上線過程中進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)及平臺(tái)軟件等組件的選型和采購(gòu)，也無需花費(fèi)人力和成本進(jìn)行機(jī)房規(guī)劃、硬件安裝與綜合布線，更省去了平臺(tái)軟件安裝部署的時(shí)間，用戶可直接根據(jù)需要使用云計(jì)算平臺(tái)資源，花費(fèi)少量時(shí)間部署好一個(gè)模板即可快速?gòu)?fù)制，從而極大地縮短了系統(tǒng)的部署和上線周期。

資本支出轉(zhuǎn)移到運(yùn)營(yíng)成本：云計(jì)算使企業(yè)將資本支出轉(zhuǎn)移至運(yùn)營(yíng)成本支出（OpEX），令客戶能夠更加專注于其核心價(jià)值，如業(yè)務(wù)和流程的洞察力，而非建立和維護(hù)IT基礎(chǔ)設(shè)施。

動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性：大多數(shù)應(yīng)用的部署都是估算峰值，過度購(gòu)買基礎(chǔ)設(shè)施資源以應(yīng)對(duì)。與適應(yīng)這些尖峰相反，云服務(wù)彈性計(jì)算資源能順利和有效地處理這些峰值規(guī)模，從而更加符合成本效益（根據(jù)使用量支付）的模式。

簡(jiǎn)化維護(hù)：云計(jì)算平臺(tái)的資源監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)備份、維護(hù)升級(jí)等均由服務(wù)商自行處理，客戶無需投入人力和財(cái)力從事上述工作。

4 專網(wǎng)無線通信與云計(jì)算融合

上文已簡(jiǎn)述了專網(wǎng)無線通信的發(fā)展趨勢(shì)以及云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，專網(wǎng)無線通信技術(shù)與云計(jì)算有著很強(qiáng)的融合趨勢(shì)。以公共安全行業(yè)為例，公共安全專網(wǎng)無線通信在通常時(shí)段業(yè)務(wù)量較小，但在重大賽事或自然災(zāi)害、重大治安事件發(fā)生之時(shí)，其業(yè)務(wù)量將迅速激增，公共安全的專網(wǎng)無線通信對(duì)彈性計(jì)算資源有著強(qiáng)烈的需求；此外，公共安全專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用層也需要與氣象局的天氣數(shù)據(jù)、地理位置信息數(shù)據(jù)、人口資源數(shù)據(jù)等多個(gè)政府平臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理，對(duì)于計(jì)算和存儲(chǔ)資源的消耗也需要云計(jì)算平臺(tái)的支持。對(duì)于其他行業(yè)來說，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)擁有強(qiáng)大的IaaS平臺(tái)為政企客戶提供基礎(chǔ)設(shè)施托管服務(wù)，隨著運(yùn)營(yíng)商之間競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，他們對(duì)于成本降低有著極為強(qiáng)烈的渴望，因此運(yùn)營(yíng)商也有融合的資源和動(dòng)機(jī)。對(duì)于企業(yè)客戶來說，隨著企業(yè)IT系統(tǒng)的發(fā)展，大多數(shù)使用專網(wǎng)無線通信的企業(yè)都自建了私有云平臺(tái)（如大型石化行業(yè)），個(gè)別企業(yè)已經(jīng)開始使用云服務(wù)商提供的公有云服務(wù)，甚至還開始使用SaaS應(yīng)用，專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)與云計(jì)算融合必將使企業(yè)設(shè)備采購(gòu)成本與運(yùn)維成本降低，從而受到企業(yè)用戶的歡迎。當(dāng)然，由于專網(wǎng)的特殊性，專網(wǎng)無線通信的用戶對(duì)于新技術(shù)的接受程度相對(duì)比較保守，因此可以預(yù)見專網(wǎng)無線通信與云計(jì)算的融合也將是一個(gè)較長(zhǎng)的過程，而非一蹴而就。

對(duì)于專網(wǎng)無線通信設(shè)備廠商來說，如前文所述，當(dāng)前各主流廠商均采用商用服務(wù)器作為核心交換設(shè)備、網(wǎng)管設(shè)備以及應(yīng)用層服務(wù)器設(shè)備，因此從技術(shù)角度看該層面的融合并不復(fù)雜。專網(wǎng)通信由于其使用場(chǎng)景及其復(fù)雜性要求，對(duì)于高可靠性有著非常強(qiáng)烈的需求，而主流的云服務(wù)廠商在建設(shè)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心時(shí)就已經(jīng)考慮了異地冗余，一般企業(yè)私有云數(shù)據(jù)中心在建設(shè)時(shí)也會(huì)建設(shè)災(zāi)備中心。作為專網(wǎng)無線通信的設(shè)備廠商，系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度，也會(huì)消耗大量的研發(fā)成本，而在融合的背景下，系統(tǒng)冗余可放置在云平臺(tái)進(jìn)行，設(shè)備廠商可將工作重心更多的放在業(yè)務(wù)的研發(fā)上，從而降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。

中國(guó)移動(dòng)曾基于公網(wǎng)基站BBU+RRU架構(gòu)演進(jìn)的背景提出過C-RAN云基站的概念，即在站點(diǎn)僅部署射頻單元接入模塊，而基帶的處理、基站控制器、核心網(wǎng)及各類網(wǎng)關(guān)、計(jì)費(fèi)中心、增值業(yè)務(wù)等均部署在云平臺(tái)。由于射頻單元接入模塊可安裝在室外天線抱桿下，運(yùn)營(yíng)商無需再為基站建設(shè)機(jī)房，較之機(jī)房部署方式，饋線的長(zhǎng)度也可大大削減，因此該方案能夠極大地降低建網(wǎng)成本。但考慮到專網(wǎng)相對(duì)公網(wǎng)在接續(xù)時(shí)間上有更為苛刻的要求（公網(wǎng)一般為秒級(jí)而專網(wǎng)要求在幾百毫秒內(nèi)），該方案對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延要求較高，因此在專網(wǎng)領(lǐng)域推廣該方案尚不成熟。

基于當(dāng)前專網(wǎng)無線通信行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，專網(wǎng)無線通信與云計(jì)算的融合將經(jīng)歷兩個(gè)階段。

4.1 第一階段融合

第一階段融合即應(yīng)用層設(shè)備與云計(jì)算平臺(tái)融合，而系統(tǒng)層包括交換中心和基站模塊還將獨(dú)立部署運(yùn)行。在大帶寬的背景下，許多業(yè)務(wù)將呈蓬勃發(fā)展之勢(shì)（如警用執(zhí)法記錄儀、機(jī)場(chǎng)航班進(jìn)出港業(yè)務(wù)系統(tǒng)等）。如上文曾提到的公共安全的行業(yè)案例，其專網(wǎng)無線通信應(yīng)用層除了支持現(xiàn)有的調(diào)度臺(tái)、錄音等功能外還可以與人員戶籍信息系統(tǒng)、氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)等各政府機(jī)關(guān)和企事業(yè)單位的應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，進(jìn)行大數(shù)據(jù)運(yùn)算與分析，從而在發(fā)生自然災(zāi)害或社會(huì)治安事件時(shí)能夠做出趨勢(shì)分析，并給指揮員的正確決策提供參考依據(jù)。隨著專網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商逐漸涉足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，在萬物互聯(lián)的大背景下對(duì)于數(shù)據(jù)的處理和分析需求也將爆發(fā)式增長(zhǎng)。專網(wǎng)系統(tǒng)也需要更快速更高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理能力，同時(shí)可將采集的數(shù)據(jù)輸送至其他平臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)綜合分析，從而進(jìn)一步挖掘潛在商業(yè)價(jià)值。

在此階段盡管系統(tǒng)核心交換中心及綜合網(wǎng)管平臺(tái)等設(shè)備并未部署在云端，但更多的專網(wǎng)無線通信廠商將逐步采用虛擬化技術(shù)，由于虛擬化技術(shù)已非常成熟，利用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)冗余已變得相對(duì)可靠，采用虛擬技術(shù)還將降低客戶采購(gòu)成本。因此，專網(wǎng)無線通信的應(yīng)用層將首先過渡到PaaS階段。專網(wǎng)無線通信技術(shù)與云計(jì)算平臺(tái)第一階段融合如圖3所示。

4.2 第二階段融合

雖然現(xiàn)階段在專網(wǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)如中國(guó)移動(dòng)所提出的C-RAN云基站尚不成熟，然而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，一旦該瓶頸被突破，未來專網(wǎng)系統(tǒng)全面與云計(jì)算平臺(tái)深度融合的時(shí)代也將到來，屆時(shí)專網(wǎng)無線設(shè)備廠商將實(shí)現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)容量動(dòng)態(tài)調(diào)整云計(jì)算資源。由于云計(jì)算安全可靠，屆時(shí)客戶自行建網(wǎng)的市場(chǎng)可能會(huì)萎縮，而運(yùn)營(yíng)商甚至?xí)c云計(jì)算服務(wù)商合作共同運(yùn)營(yíng)專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于公共安全等特殊行業(yè)，可能會(huì)部署在其私有云上或者使用政府主導(dǎo)，委托運(yùn)營(yíng)商建設(shè)和運(yùn)維公有云平臺(tái)，但要與托管方簽訂QoS和SLA協(xié)定，保證在緊急狀況下優(yōu)先保證公共安全專網(wǎng)的運(yùn)行。對(duì)于大家所密切關(guān)注的安全性問題，必須要說明，即便傳統(tǒng)的客戶自行進(jìn)行專網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)的場(chǎng)景也無法避免安全事件的發(fā)生，而要提升安全等級(jí)，使用方還需額外購(gòu)買防火墻、入侵檢測(cè)等設(shè)備，并且制定嚴(yán)格的安全管理規(guī)范和安全流程與之相配套，此外還需引入信息安全人才團(tuán)隊(duì)才能將其安全水平維持在較高級(jí)別。而采用云計(jì)算平臺(tái)，云計(jì)算服務(wù)商或托管方的專業(yè)團(tuán)隊(duì)將為用戶打造安全策略并有效地執(zhí)行安全檢查和防范工作。也就是說，在此階段專網(wǎng)無線通信將逐步向SaaS甚至CaaS過渡，向最終用戶提供一種專業(yè)無線通信的服務(wù)。專網(wǎng)無線通信技術(shù)與云計(jì)算平臺(tái)第二階段融合如圖4所示。

5 結(jié)束語

本文探討了專網(wǎng)無線通信技術(shù)與云計(jì)算平臺(tái)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，并對(duì)專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)與云計(jì)算融合進(jìn)行了研究及趨勢(shì)分析。當(dāng)然，與其他任何技術(shù)一樣，本文所闡述的發(fā)展方向依然有賴于某些關(guān)鍵技術(shù)結(jié)點(diǎn)的突破和市場(chǎng)的檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐小濤. 數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)原理與應(yīng)用[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2008.

[2] 趙洋，鐘鑫，朱彤. 發(fā)達(dá)國(guó)家公共安全專業(yè)移動(dòng)通信典型應(yīng)用及發(fā)展概況[J]. 警察技術(shù)， 2012（3）： 19-22.

[3] 中國(guó)移動(dòng)通信研究院. C-RAN無線接入網(wǎng)綠色演進(jìn)白皮書[Z]. 2010.

[4] 金海. 計(jì)算系統(tǒng)虛擬化——原理與應(yīng)用[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2008.

[5] 楊振東. 基于云計(jì)算的中小企業(yè)信息化建設(shè)模式研究[D]. 青島： 中國(guó)海洋大學(xué)， 2010.

[6] 宋筱寧. 面向電信的云計(jì)算平臺(tái)安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 南京： 南京郵電大學(xué)， 2012.

[7] 汪云鳳，李心科. 云服務(wù)環(huán)境下的服務(wù)聚合方法研究[A]. 2011中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)大會(huì)論文集[C]. 2011.

[8] 唐玲. 云計(jì)算及其安全問題的研究[A]. Proceedings of 2011 National Teaching Seminar on Cryptography and Information Security （NTS-CIS 2011） Vol.1[C]. 2011.

[9] Roger Halbheer， Doug Cavit. 關(guān)于云計(jì)算安全的思考[J]. 信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化， 2010（9）： 22-25.

[10] 劉鵬. 云計(jì)算[M]. 3版. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2015. ★