一种IP网络架构系统.pdf

本发明公开了一种IP网络架构系统，其特征在于所述系统基于全IP的扁平化网络结构，将无线接入网和核心网络统一在一个IP网络中；在系统中引入了自主开发的基于VxWorks嵌入式实时操作系统的高效嵌入式IP协议栈；所述IP协议栈采用了IP头模板矩阵和IP数据缓冲矩阵来控制IP包的收/发封装和解封装；系统还包括移动基站、移动核心网、固定交换中心、网管维护台以及各种互联互通接口设备，并且通过精巧的设计将所有这些复杂子系统有机集成为高度协调统一的移动固定通信平台。由于系统具有体积小、重量轻、功耗低、集成化程度高、适合背负等特点，还能满足军队、公安、武警、人防、安全等专网行。

权利要求书1.  一种IP网络架构系统，其特征在于所述系统基于全IP的扁平化网络结构，将无线接入网和核心网络统一在一个IP网络中；在系统中引入了自主开发的基于VxWorks嵌入式实时操作系统的高效嵌入式IP协议栈；所述IP协议栈采用了IP头模板矩阵和IP数据缓冲矩阵来控制IP包的收/发封装和解封装；系统还包括移动基站、移动核心网、固定交换中心、网管维护台以及各种互联互通接口设备，并且通过精巧的设计将所有这些复杂子系统有机集成为高度协调统一的移动固定通信平台。2.  根据权利要求1所述的一种IP网络架构系统，其特征在于所述系统还具有强大的互连互通和移动漫游能力，系统支持标准的电信网络接口：IS-41D、ISUP/TUP、No.7、DSS1、环路中继，能够通过双绞线、同轴、光纤、微波、卫星通信手段方便地实现与其它网络的互联互通。

说明书一种IP网络架构系统
技术领域
本发明涉及一种IP网络架构系统。
背景技术
随着经济发展水平的快速提高和社会的不断进步，通信已成为现代社会生活中不可缺少的一部分。大容量光纤通信技术、无线蜂窝移动通信技术、数字多媒体通信技术等的应用使通信更加方便快捷，同时也刺激了通信需求的进一步发展。
电信运营商在为用户提供服务，建设局端通信设施的时候，主要采用定点投资、按需逐步扩容的模式，也就是事先对某一区域内的通信需求进行调查，根据需求规划设计通信系统设备的容量和配置，随后再根据需求的不断增加而逐步进行扩容。这种模式符合运营商的投资理念。局端通信系统设施建设完成后可以长期为用户提供服务，投资能够得到最大限度的回报。
然而在很多情况下会出现突发的临时性大规模通信需求，这时就需要快速部署应急通信系统，解决这些特殊情况下的通信问题。IP交换网络包括各种以太网交换机和路由器，提供各子系统之间信息交流的通路，系统支持标准的TCP/IP协议，提供100Mbps或1000Mbps的以太网接口，可以直接采用商售的以太网交换机和路由器。为解决上述问题提供了技术实现的可能。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种IP网络架构系统。本发明采用的技术手段如下：
一种IP网络架构系统，其特征在于所述系统基于全IP的扁平化网络结构，将无线接入网和核心网络统一在一个IP网络中；
在系统中引入了自主开发的基于VxWorks嵌入式实时操作系统的高效嵌入式IP协议栈；
所述IP协议栈采用了IP头模板矩阵和IP数据缓冲矩阵来控制IP包的收/发封装和解封装；
系统还包括移动基站、移动核心网、固定交换中心、网管维护台以及各种互联互通接口设备，并且通过精巧的设计将所有这些复杂子系统有机集成为高度协调统一的移动固定通信平台。
系统还具有强大的互连互通和移动漫游能力，系统支持标准的电信网络接口：IS-41D、ISUP/TUP、No.7、DSS1、环路中继，能够通过双绞线、同轴、光纤、微波、卫星通信手段方便地实现与其它网络的互联互通。
该系统的应用领域极其广泛，关键技术的突破对于应付突发信息传输中断具有重要的意义，系统的潜在客户除了各级电信网络运营商之外，由于系统具有体积小、重量轻、功耗低、集成化程度高、适合背负等特点，还能满足军队、公安、武警、人防、安全等专网行。
具体实施方式
IP网络架构系统基于基于创新的全IP扁平化网络结构，即利用统一的IP交换平台在各功能部件间交换信令控制信息和业务数据信息。本系统打破了传统的电信网络中无线接入网（RAN）和核心网（CN）严格的界限划分，使得RAN和CN统一在一个IP自治域网络中，各功能实体全部挂在大网的边缘，处于一个平等的地位。系统避免了现有移动通信系统基于电路交换和ATM交换带来的繁琐的协议层次处理结构，空中信号经过无线基站设备处理后直接以IP包的形式在IP核心交换平台内进行处理，节省资源，加快了处理效率，提高了服务质量，降低了系统成本。系统采用IP交换机制，符合并代表了国际移动通信研究的最新发展趋势，也是国际后三代移动通信（beyond3G）研究的热点和焦点之一。系统的交换子系统和调度子系统基于软交换体系结构，实现了控制与承载分离，方便业务的开发和定制。系统采用基于IP的分布式软交换体系结构，实现了业务、控制和承载的分离，顺应未来网络发展的要求。高效嵌入式IP协议栈，在系统中引入了自主开发的基于VxWorks嵌入式实时操作系统的高效嵌入式IP协议栈，与商售通用IP协议栈相比，大大增强了边缘功能设备对IP包的峰值吞吐能力，提高了系统的IP交换和承载效率，保证了系统的QoS。协议栈创造性地采用了IP头模板矩阵和IP数据缓冲矩阵来控制IP包的收/发封装和解封装，提高和保持了语音业务包的传输效率，解决了语音包的时延控制、抖动控制及顺序重组控制等问题。同时，系统还采用了复合缓冲技术解决了IP包的同步问题，满足了移动通信对同步业务的要求。固定、移动、调度融合技术 系统不仅支持移动电话业务，还支持固定电话业务，即在一套系统中，同时提供移动通信平台和固定通信平台。同时，系统还支持对移动用户和固定用户的调度通信功能，实现了固定、移动和调度业务的完美融合。同时系统还具有强大的互连互通和移动漫游能力。系统支持标准的电信网络接口，如IS-41D、ISUP/TUP、No.7、DSS1、环路中继等，可以通过双绞线、同轴、光纤、微波、卫星等通信手段方便地实现与其它网络的互联互通。系统包括移动基站、移动核心网、固定交换中心、网管维护台以及各种互联互通接口设备，并且通过精巧的设计将所有这些复杂子系统有机集成为高度协调统一的移动固定通信平台。系统依托于先进的体系架构，系统创造性地使用了软总线、软定义、软连接等先进的软、硬件设计技术，极大地缩小了设备体积，降低了设备功耗。
IP网络交换技术已成为Internet的事实标准，并在迅速向其它领域扩展。电信网络的IP化是未来网络的演进方向，这一点业界已达成共识。IP交换技术与传统的电路交换技术和ATM交换技术相比，由于其资源复用性好、传输效率高、协议简单高效等优点，已具备了极强的低成本优势，部署灵活，已成为众多厂商竞争的事实标准。
该系统具有强大的互连互通能力，支持TIA/EIA IS-41、ISUP/TUP、NO.7、DSS1以及RCTN等标准电信协议，系统创造性地实现了CDMA2000基站的脱网运行和独立运行，使基站在脱离核心网支持的情况下依然可以工作，极大地提高了整个系统的可靠性和生存能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。