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数字集群系统的虚拟专网

导读: 自信息产业部公布我国数字集群系统标准以来,数字集群通信系统网络的规划与实施已引起多方面的关注与探讨。我国模拟集群通信系统的使用和欧美等国相比并不晚,但是使用情况和用户数量不理想。

  自信息产业部公布我国数字集群系统标准以来,数字集群通信系统网络的规划与实施已引起多方面的关注与探讨。我国模拟集群通信系统的使用和欧美等国相比并不晚,但是使用情况和用户数量不理想。主要问题有多种制式、信令不一、互不相通;频谱效率低、系统容量小;功能单一、只有语音调度;干扰大、盲区多。为了克服模拟集群投资分散,各自管理,系统规模小,用户发展规模有限等弊端,提出了数字集群“共网”概念,它充分发挥数字集群系统的高质量语音;频谱利用率高;系统容量大;以及无线分组数据传输及应用等优势。为了满足网内各专网用户相对独立的操作和应用需求,数字集群网络本身还应该提供用户虚拟专网(VPN)功能,以实现多个专网用户既共享数字集群网络平台又具备与专网一致的独立性和特殊性。本文对TETRA数字集群系统虚拟专网的基本概念、功能、网络结构、实现方式、关键技术以及应用进行论述,以供参考。

  一、TETRA数字集群系统的虚拟专网概述

  TETRA数字集群系统不仅具有普通调度功能,还具有虚拟专用网功能;系统为群体用户提供专用调度台,利用与其它群体共享的网络基础设施组成虚拟专网,向用户提供一般专用网络所具有的功能,各虚拟专网之间在工作上相互独立,各虚拟专网可单独调节运行参数,也可各自根据需要选择功能。

  TETRA数字集群系统的虚拟专用网(VPN)在构成上与实在的TETRA数字集群网络不同,它是建立在实际TETRA数字集群网络基础上的一种功能性网络;但对用户来说,在功能上则相当于实在的专用网络,能向用户提供传统专业网的功能。TETRA数字集群系统能为不同集体用户提供各项所需的优良服务,使公众网的公共性和专业网的独立性比较好地得到协调解决,使每个原拟单独建网的部门都从该集群系统的虚拟专用网中感到一样方便,一样安全可靠。

  TETRA数字集群系统的虚拟专网在结构上和功能上与公众网的虚拟专网是不同的。虚拟专网是指在公众网络上建立专用网络的技术。之所以称为虚拟网主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公众网络服务商所提供的网络平台(如INTERNET,ATM,FRAME RELAY等)之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。目前以点对点隧道协议(PPTP)、第2层隧道协议(L2TP)、第2层前转协议(L2P)和IP安全协议(IPSec)。

  如果不建立TETERA数字集群虚拟专网,不但是对资金和频率资源的极大浪费,而且还会由于投入产出比例失调,而直接影响到以后对系统的维护,进一步扩容,功能的改进,乃至最后产品得不到更新换代,通信质量下降,使得设备逐渐被搁置。

  二、TETRA数字集群系统虚拟专网的功能

  TETRA数字集群系统利用虚拟专网的概念,可以使一个物理网络为互不相关的多个组织机构服务。也就是说,功能要求和系统概念相距甚远的多个组织机构可以共用一个网络平台。各个组织机构无须自行购置基站、交换机和传输设备,只须配置相应调度台和移动台,即可建立自己的虚拟专用网,并在自己的虚拟专网中独立工作,如同在传统的专业网中工作一样。主要功能如下:

  1、独立的编号方案与管理

  TETRA数字集群系统的编号方案应该完全符合TETRA标准,对于每个虚拟专网应该是非常灵活,方便的,没有任何的限制。根据TETRA标准定义,有两类TETRA用户身份码与虚拟专网有关;一类为TETRA用户身份码(TSI),另一类为TETRA管理身份码(TMI)。每个移动台应至少包含一族TSI。每族应包括一个单独的TETRA用户身份码(ITSI),也可以有一个TETRA用户别名身份码(ATSI)和若干个TETRA用户群身份码(GTSI)。单独TETRA用户识别码(ITSI)是TETRA网络中唯一地识别一个移动用户的号码,共48bit/s,前24bit/s是国家和网络代码。国家代码MCC是10bit/s,MNC是14bit/s。后24bit/s用来定义TETRA网络的用户地址。ATSI和GTSI既可以被预先分配(类似ITSI),也可以象常规操作那样采用标准TETRA过程,由网络动态分配。TETRA管理身份码(TMI)为非传递的网络(第3层)身份码。在使用TMI之前,给TMI分配一个终端,不能动态地交换TMI,用户也不能在终端之间传递TMI。网络运营者分配TMI,在发送给用户之前,应在终端中安装TMI。TMI只能作为采用一套专用管理消息的内部网络管理功能的地址。一般网络用户不能接入这些管理消息和TMI地址空间。编号结构如表1。

  我国的MCC为“086”,MNC由国家指配,现讨论TETRA数字集群系统中每个虚拟专网的ISSI和GSSI的编号方案。假设我国数字集群网络统一编号如表2。

  其中:N1N2N3N4为TETRA集群业务接入号(全国统一);H1H2为地区识别号(主管部门统一规定);S1S2S3S4S5S6为移动用户号(各运营商自行分配)。

  例如:TETRA集群业务接入号N1N2N3N4为1500;北京地区识别号H1H2为01和02;天津地区识别号H1H2为03等;移动用户号码S1S2S3S4S5S6中S1S2配为虚拟专网号(假设00-03为铁路,04-05为公安,06为公交等等),S3S4S5S6为用户号。号码为150001050200代表北京市公安的用户。

  采用TETRA编号方案,还可以方便地进行群呼。在同一个虚拟专网中移动用户呼叫只需要拨最后4位号码即可,而每个通话组还可以减少拨号码,因此,呼叫起来非常方便。实际编号方式可结合实际情况与最终用户探讨后,进行完整的规划。

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