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海上移动平台作业GrassRouter多链路聚合无线通信传输解决方案

作者:小草聚合路由

一、背景

XX海上移动平台,与岸基指挥中心有较大数据量的业务交互,目前采用卫星通信回传现场视频及相关业务数据,通信成本相对较高,业务带宽也受到较大限制。现拟使用近海的运营商无线网络(主要为4G网络),替代卫星通信,作为主业务传输通道。

存在问题如下:

1. 近海无线环境比较复杂,单一运营商信号覆盖也不完善,信号时断时续,时强时弱,视频及业务数据传输不稳定,出现卡顿、丢包等现象。

2. 局方业务数据量较大,要求上行40M以上,下行60M以上,单一运营商的无线链路,无法满足速率要求。

3. 随着科技的发展和进步,平台设备也会随之更新,对无线传输链路的带宽和稳定性将提出更高的要求,这就意味着,目前部署的无线传输设备,需有可扩展性,可实现5G的平滑升级。

据以上情况,故拟采用聚合通信系统,将多个运营商的无线链路进行汇聚,形成一个高速率、高稳定性、高安全性的传输通道,保障局方视频及相关业务数据稳定回传至指挥中心。

二、聚合通信系统原理

海上移动平台作业GrassRouter多链路聚合无线通信传输解决方案

聚合通信系统原理

· 用户数据通过IP方式接入聚合通信设备,设备收到用户报文后,将整个报文作为 一整块数据(payload)进行加密,重新加上新的 IP 头(加密隧道的 IP 头,目的地址统一为聚合服务器的 IP 地址),通过多个物理通道同时发送给聚合服务器。

· 聚合服务器收到报文后,除去隧道 IP 包装,并对数据部分进行解密,得到用户原始的 IP 报 文,对用户 IP 报文重新排序,恢复用户原始的 IP 流,之后根据用户 IP 中的目的地址,按照正确的顺序发送给用户最终想要到达的服务器。

从原理上讲,多路聚合通信系统就是建立了一条加密隧道,同时这条隧道可由多个实际的物理通道组成。

使用本系统所带来的好处,也就是这条加密隧道所带来的两个优点:

  • 安全:对所有的用户数据报文完全加密(包括用户报文的头部,IP 地址和端口,任何人截获 到隧道中的报文不仅无法恢复数据,而且不知道报文的真实地址),同时本系统对用户数据内容不做任何分析和处理,相当于透传;
  • 稳定快速:因为加密通道可以由多条实际的物理链路组成,数据流可以在多条链路上同时发送,起到了带宽叠加的作用;同时各链路为负荷分担、互为热备的关系,在室外无线应用的复杂环境下,最大程度避免了单通道业务中断问题,保障了业务稳定。

三、解决方案

拓扑如图所示:

海上移动平台作业GrassRouter多链路聚合无线通信传输解决方案

聚合通信系统原理拓扑图

拓扑说明:

1、海上平台的视频/业务终端,通过IP方式接入智能聚合设备。

2、智能聚合设备,通过各运营商4G无线链路,接入运营商网络,建议选用运营商APN专网,优先级、数据安全性等方面都有保障。

3、指挥中心机房,通过各运营商网关,接入运营商专网。

4、指挥中心部署聚合平台服务器,与业务平台IP可达。

5、海上平台的业务数据,通过各运营商无线链路,传输至聚合平台汇聚,叠加带宽,形成高速率、高稳定性的逻辑传输通道。各物理无线链路同时工作且互为热备,即使某条无线链路故障(如某运营商无线信号中断),也不会影响整条链路的业务传输。

海上移动平台作业GrassRouter多链路聚合无线通信传输解决方案

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