云技術在專網無線通信系統領域的應用探討

狄添舜 李偉

【摘? 要】在信息技術蓬勃發展的今天，云技術作為當前熱門技術之一，擁有部署更靈活、成本更低、性能更高等優勢。在專網無線通信系統領域中，作為用戶操作界面使用最多、最重要的眾多二次開發應用系統尚未普及云技術。因此，結合當前專網無線系統的組網架構進行分析，通過引入云技術來對組網架構進行優化改造。探討在云技術的優化下，專網無線系統中各個方面的提升，為專網無線通信的發展提供一條新的思路。

【關鍵詞】云技術;專網無線通信系統;虛擬化

中圖分類號：TN929.5

文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-1010（2019）03-0040-04

引用格式：狄添舜，李偉. 云技術在專網無線通信系統領域的應用探討[J]. 移動通信， 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

專網無線通信網絡（即“專網”）是主要服務于特定部門或群體的通信網絡，公眾移動通信網絡（即“公網”）是主要服務于社會公眾用戶的通信網絡，兩者具有本質區別，彼此無法替代，又相互補充，其區別主要表現在如表1所示幾個方面。

如圖1所示，與公網發展技術路徑相同，專網無線通信系統也經歷模擬集群、數字集群，現階段已經發展到與公網4G技術同步的多媒體寬帶集群。

模擬集群：主要是常規模擬對講機和MPT1327模擬集群系統。

數字集群：主流技術2G包括TETRA、DMR、PDT等產品設備。

寬帶集群：主要以4G TD-LTE技術的B-TrunC寬帶集群為主。

2? ?專網無線通信系統架構

專網無線通信系統主要由四大部分組成，分別為：核心網、基站、終端、指揮調度應用系統。專網無線通信系統架構圖如圖2所示。

其中，核心網和基站構成基本網絡覆蓋和網絡數據通道，終端被派發給每個基層使用者，而指揮調度應用系統一般部署到機房與指揮中心，是專網無線通信系統中最主要的指揮大腦和核心應用系統。然而專網傳統的指揮調度系統，都是通過E1或IP與核心網連接進行通信，通過局域網部署到每個指揮調度席位，數據交互和存儲在PC機與服務器里。

隨著時間的推移，系統內將增加各項應用功能。為了應對這些改變，在當前的組網架構中，會不斷地在指揮調度應用系統內增加服務器設備，如CCTV服務器、PIS服務器。與此同時，也會增加調度席位對于擴展后的功能進行管理使用。然而，設備與席位的不斷增加會壓縮原本有限的機房機柜空間和調度指揮空余席位數量，使得后續功能擴展愈發困難，并且增加設備使用與接入也會使網絡壓力增大和使維護產生不便。尤其隨著寬帶集群通信系統發展，傳統PC機、單臺服務器和存儲設備遠不能滿足視頻指揮調度需求產生的錄音錄像海量數據存儲，因此，引入云技術對專網無線通信系統進行優化改造十分必要。

3? ?云技術優化后架構

云技術能夠將系統網絡內的各個硬件、軟件和網絡等資源進行統一，實現數據的計算、儲存、處理和共享。根據實際使用需要，對資源進行彈性分配，實現在少量資源的條件下，也能夠實現大資源的應用。云技術屬于一種網絡技術，它依賴IP網絡進行實現，現今專網無線通信系統已經實現了網絡IP化，完全能夠將云技術引入到系統中去。

在專網無線通信系統中，為保證功能不受到干擾，一臺服務器或PC機只完成系統內的一項功能，如媒體流處理由媒體流服務器完成，多媒體的存儲管理由多媒體服務器完成，網管由網管服務器及客戶端完成，各個功能的調度臺由不同的PC機完成。并且根據各個行業的職能要求，不同的行業都有他們各自的二開產品，如各項子功能調度的調度臺，二開調度臺的網管系統服務器等。在此狀態下，可以使用云技術對這些設備進行集中配置管理。通過搭建云服務器，對這些服務器及PC機進行整合使用，結構上不再是一臺設備對應一個功能，而是通過云服務器虛擬出這些功能設備，來實現與實體設備一樣的功能。云技術優化后架構如圖3所示：

4? ?優化后系統優勢

（1）高集成：對應于傳統模式系統單一功能獨立運行在設備上。云技術優化后，會將系統內各項功能處理及業務應用都在云服務器上進行，通過云終端即可對系統內的虛擬服務器及虛擬PC進行日常功能使用，大大減少了設備使用量。

（2）易擴展：對應在系統內日益增加功能擴展，在傳統模型下就需要增加服務器設備來適配這一功能。云技術優化后，可以對服務器進行虛擬化，在系統內的云服務器上多配置一個虛擬服務器直接接入到系統網絡即可增加該功能。

（3）彈性分配：作為云技術的核心優勢之一，云服務器能夠彈性分配系統的各項資源，使系統在少功耗的情況下也能夠保障系統穩定運行。在應對特殊的高要求的資源需求時，當前的系統資源已經無法滿足運行需要，可以在系統中接入其他云服務器，統合并集中云服務器的內部資源進行使用，應對峰值要求，在峰值過去后再卸下其他云服務器，還原原來系統。

（4）維護方便：引入云技術后，由于所有的設備都已經虛擬化，硬件維護統一為對云服務器及云終端進行維護，維護需求更加單一。在系統及軟件維護上，對于虛擬化系統，擁有鏡像備份以及快照還原的功能，能快速地將系統恢復到正常狀態，并且對新增的系統也能夠進行鏡像安裝來迅速投入使用。在對應臨時性配置的時候，可以對當前及臨時的系統進行備份操作，在結束后進行系統還原，快速地對系統進行還原處理，不影響業務使用。這些都為系統的維護管理提供非常大的方便。

（5）移動辦公：云服務器除了能夠支持云終端的接入使用外，也能夠支持手機、平板電腦、筆記本、瀏覽器等接入方式。使用手機及平板電腦，就可以隨時隨地地使用系統功能。而在沒有移動設備的時候，當前位置上的筆記本電腦以及瀏覽器都能夠進行使用，極大地解放了使用區域限制。

（6）設備成本：高集成化能夠減少設備占用的機房建設成本;易擴展減少設備增加成本;彈性分配減少設備使用成本;維護方便減少人員維護成本;移動辦公減少組網成本。這些都將為系統推廣及建設提供成本優勢。

5? ?缺點分析

（1）特殊硬件無法虛擬化：在專網的某些功能設備上，需要加入特定廠商的硬件來完成這些功能，如空客TETRA系統的Xgear卡來接入專網網絡。對于這些特殊的硬件設備，云技術并沒有針對它的虛擬化方案，只能夠在物理設備上對其進行使用來滿足系統功能。

（2）操作系統不匹配：云技術虛擬化操作系統為較常用及通用的操作系統，如Windows系列的XP7、XP8、server 2008等;安卓系列2.x、3.x及以上版本;Linux系統的RedHat、Ubuntu、中標麒麟等。在某些更專業的系統功能要求上，通用的操作系統無法滿足系統要求，必須對操作系統進行升級到特定的版本以支持這些功能。那么，對于這一些更細化版本下的操作系統，則需要在這些通用版本下以安裝補丁包的形式來進行使用。并且，如果存在某些極其特殊的操作系統版本，無法通過補丁包升級來匹配，就只能放棄該功能設備虛擬化，使用傳統模式接入到專網無線通信系統中。

（3）異地冗余要求更高：云技術虛擬化專網無線系統后，大量的系統功能都集中到云服務器上，對于云服務器的穩定性要求更高。并且一旦云服務器硬件設備出現故障，則都會影響到這些已經虛擬化的系統功能使用，比傳統模式組網下的安全風險更大。所以在安全性高的專網無線通信系統中，必須配備多節點的云服務器，即使在單一節點設備上已經能夠完全滿足系統的需求，為應對突發狀態下的系統風險，系統最少需為云服務器配置2個異地冗余節點。

6? ?結束語

綜上所述，將云技術引入到專網無線通信系統對系統內的各個方面都有較大的提升，但是在特殊硬件設備和特殊操作系統上云技術沒有對應的虛擬化方案，不能夠進行接入使用，仍保留原來的接入方式。并且，由于功能都集中到云服務器上，對于云服務器設備的穩定性要求也更加嚴格。但瑕不掩瑜，使用云技術來進行專網無線通信系統的優化改造有其建設意義，也將會是未來專網無線通信系統發展優化的方向之一。

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