有線智慧城市智能承載網建設規劃探討

文/顧海 姚承開

新一輪的科技革命正逐步向著智能化的方向發展。包括“大數據”“云計算”“物聯網”和其他方面的技術正引發越來越多的智慧浪潮，深刻地改變了人們的生活方式和生產方式，并構建起了數字生活的美好圖景。“智慧城市”的理念正被越來越多的人所熟知。各級政府和各行業的主管部門也推行了“智慧城市”的規劃。

1.研究背景

許多城市在發展過程中，通過充分運用行業發展戰略牢固地把握“互聯網+”和“智慧城市”的重大發展機遇，并在發展的過程中充分發揮重要的作用。以“智慧城市”為基礎全面實現轉型升級，最終才能夠將信息化和智能化充分地得以整合。并通過協同和共享各類信息資源有效提高城市發展的能力和公共設施的服務水平。本文主要就有線智慧城市智能承載網建設的規劃進行探究。

2.總體框架概述

目前，多數城市的有線智能承載網主要涉及政府、社區、家庭、交通、學校和其他領域的智能樞紐，并能夠有效地實現全方位的統一接入，讓更多的網絡無處不在，從而最終實現智慧城市的發展目標。整個有線智能承載網主要以“智慧城市”的實施意見為指導，并有效地將IP架構、SDN架構技術思想、構建寬帶、融合設施和范在網絡等設施有效地結合在一起，這樣就能夠為更多的智慧城市提供高帶寬和低延遲性的可靠IP承載。整個網絡結構主要是以省、市和縣三級架構為基礎的，能夠在使用過程中有效地實現與各級政府、互聯網和運營商進行互聯互通，[1]從而讓協同網絡能夠更好地被運用于互聯互通的高帶寬中，從而為更多的用戶提供統一的服務。

圖1為智慧城市網絡總體架構圖。整個智慧城市的網絡架構將會涉及省級政府信息中心、市級政府信息中心和縣級政府信息中心，所有的網絡都會實現全方位覆蓋。

圖1 智慧城市網絡總體部署架構圖

3.智能承載網的主要結構

3.1 接入層

接入層在智能承載網中發揮著重要的作用，它主要可以有效地結合光纖接入。以WLAN和4G為主的技術能夠讓用戶隨時隨地完成接入任務，并有效地調整有線接入和無線接入的能力，讓所有的用戶都能夠體會界面和流程一致的服務。接入層為智能承載網絡中的第一層，主要是為用戶提供服務的窗口。

3.2 骨干層

在接入層完成任務之后，骨干層會繼續發揮重要的作用。它可以通過大容量的高速光纖網絡讓省級、市級和縣級的城市網絡更好地連接在一起，并讓整個承載網絡更好地發揮作用。

3.3 平臺互聯層

平臺互聯層可以通過專線與智慧城市的創新云服務平臺相互連接，并讓政府信息和周邊的系統更好地融合在一起，并發揮作用。所有的系統都能夠在平臺互聯層的作用下發揮更好的作用。

3.4 運營支撐模塊

運營支撐模塊能夠在操作的過程中同時完成網絡資源管理、網絡運維管理、安全準入控制、用戶認證和其他一系列功能，并更好地將這些功能發揮到極致。

4.骨干網

4.1 骨干網概述

骨干網一直都在智能承載網中發揮著重要的作用。可以將ASON技術和OTN技術相結合，建成一條省級-市級-縣級的干線網絡。整個國家上聯的干線和其他運營商的骨干網絡會連接到各個城市的地域網和接入網中，從而有效地覆蓋全省的13個城市。只有充分重視智能骨干網絡建設，才能夠更好地實現高容量、高安全和高智能化的建設目標。

骨干數據網的存在主要是為了構建邏輯清晰的IP數據網和城市市域網，并有效地發展相關業務。一般可以采用扁平化的組網方式更好地進行智能化運營，從而更好地建設和發展全省的數據網絡。[2]扁平化的結構能夠讓骨干網絡內部的容量更大，節點更少，且網絡覆蓋的面更加廣泛。智能化的運營模式也能夠為更多的用戶提供不同等級的差異化服務。

整個省干光傳輸網絡是由OTN技術為基礎進行網絡傳輸的。從圖2可以看出，整個網絡內部主要是由北環網、南環網和市內環網三個網絡組成。C波段80波系統主要在骨干網絡傳輸的過程中發揮重要的作用。目前，隨著全網不斷地整合，相關的業務更多地被推廣。整個波分資源的利用率超過了80%，并有效地覆蓋了省內13個地級市和縣級市。從圖2中也可以看出，整個骨干網絡的覆蓋面積很廣泛。

圖2 骨干傳輸網絡架構設計圖

4.2 優化骨干網的方式

4.2.1 建設傳輸二平面

隨著網絡整合的進度越來越快，各類智慧城市業務正在不斷地增長。但是，目前省級和市級內部的干線資源勢必會影響整個省業務的發展。因此，運用傳輸二平面優化傳輸網絡建設顯得尤為重要。

4.2.2 有效地優化網絡結構

目前，多數干線傳輸網絡內部都是由環狀網絡結構組成的。由于有部分網絡結構不太合理，所以，如果環網線路內部出現多處故障，則沒有辦法在第一時間進行處理，甚至會在運營的過程中存在諸多風險。如果此時能夠有效地優化網絡結構，自然就能夠使得業務傳輸和選收的過程變得更加順利，并更好地增強整個網絡的容災能力和自愈能力。這也是未來傳輸網絡安全化進展的重要趨勢。

4.2.3 有效地優化站點結構

多數干線波分傳輸系統內部的站點距離顯得過大，所以在使用的過程中會產生很大的損耗。如果單純地采用光-電-光的傳輸方式則會一味地延長業務開通的周期。目前很多業務內部的信噪比普遍偏低，也會影響整個系統內部的質量和系統的穩定運行。如果能夠在現有站點的結構上有效地優化站點結構，自然就能夠有效地縮短站點之間的結構，并有效地提高傳輸質量。

5.物聯感知網

物聯感知網一直在智慧城市中發揮著重要的作用，也可以被稱為智慧城市的“末梢神經”。如果說骨干網絡在智慧城市建設的過程中發揮著非常重要的作用，物聯網就可以通過包括射頻識別元件、紅外感應器、定位系統和其他一系列的設備更好地運用短距離的通信技術，并讓互聯網內部的信息有效地進行交換，最終就能夠實現智能定位、智能識別、智能監控和智能管理。

連接、感知和應用是物聯感知網中的三大主要應用元素。在實際操作過程中，可以通過運用各種傳感器接入到互聯網內部。之后再配合云計算和大數據等信息技術進行數據分析和處理。圖3有效地顯示了物聯網感知網的結構。

圖3 物聯感知網的主要架構

物聯感知網主要是由兩層結構組成的：第一，寬帶數據網、無線局域網和行業專線網可以一起構成網絡接入層，可以將由傳感終端采集的信息有效地進行傳輸和交換，并在后端系統中更好地被應用；第二，電子標識、攝像頭、智能家電和其他元件將會一起構成終端智能感知層，并在之后通過短距離的通信終端和其他設備一起接入到網絡接入層的內容。

6. AAA支撐系統

可以先建立一個穩定、高效和安全的網絡AAA支撐系統平臺，并采用多種接入方式進行接入，并讓多種接入方式更好地和業務終端結合在一起。AAA支撐系統為智慧城市的建設奠定良好的基礎。

AAA支撐系統在使用過程中可以讓設備、用戶和業務有效地統一在一起，并讓更多的網絡設備融合在一起。[3]各種智慧社區內部的業務能夠更好地被組合和認證，業務運營的套餐也會顯得更加豐富，并在之后給用戶提供了多種選擇。從長遠發展的角度看，AAA支撐系統能夠有效地實現全省的集中管理，最終提升智慧社區內部的智能化管理能力。

圖4 AAA平臺架構圖

整個AAA平臺架構主要由以下兩種結構組成：第一，系統的基礎核心層主要負責整個系統的運行、管理和維護，并主要由日志管理、系統角色定義、系統管理和其他功能構成；第二，AAA內部的業務功能可以全面負責多種業務，并有效地實踐包括認證鑒權、數據采集、服務提供、業務管理和其他各類功能。系統可以先通過擴展業務功能層，有效地擴展接口，之后將各種業務功能更好地擴展開來。目前，包括智慧社區、VPN業務、內容服務和專線租用業務等業務功能層中的內容都可以發揮更好的作用。

結語

綜上所述，本文先對“有線智慧城市”的概念和框架進行敘述，之后對骨干、物聯感知網和AAA支撐系統進行分析。云服務承載平臺的運營者和應用的聚合者能夠將網絡優勢更好地發揮出來，使整個網絡變得更加安全可靠。相信在未來，智能承載網能夠在建設“智慧城市”的過程中發揮越來越重要的作用，并推動政務服務、公共服務和各項服務全方位的進行。