宋 鑫，鄭 剛，朱登科

（中國(guó)科學(xué)院軟件研究所 天基綜合信息系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100190）

0 引 言

在高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中，列車運(yùn)營(yíng)部門(mén)需要經(jīng)常在列車內(nèi)添加或移除網(wǎng)元，這要求網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)元變化；復(fù)雜的地理環(huán)境，如隧道等，可能導(dǎo)致無(wú)線通信設(shè)施不可見(jiàn)；頻繁的小區(qū)切換可能導(dǎo)致周期性數(shù)據(jù)包丟失。高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的這些特殊性決定了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的管理模式并不適用于高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)，必須依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、管理接口、支持業(yè)務(wù)等網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)對(duì)高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的管理模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)管理模式可以分為兩大類，一類是集中式管理模式，另一類是分布式管理模式。由于高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特殊性和復(fù)雜性，單一的管理模式不能很好的適應(yīng)高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的管理要求，本文在對(duì)高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深入分析基礎(chǔ)上，提出了一種集中式／分布式相結(jié)合的混合管理模式。

1 高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中，高速移動(dòng)的列車具有多普勒效應(yīng)明顯、網(wǎng)絡(luò)切換頻繁、無(wú)線信號(hào)車體損耗大等問(wèn)題［1］。為了解決這些問(wèn)題，國(guó)外已經(jīng)有了一些比較成熟的解決方案，如基于漏泄同軸電纜技術(shù)［2］、基于衛(wèi)星通訊技術(shù)［3］、基于 Radio－Over Fibre［4］、基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)［5］和基于 WiMAX技術(shù)［6］等。

TD－LTE （time－division long term evolution）標(biāo)準(zhǔn)是依托我國(guó)TD技術(shù)的新一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，能夠達(dá)到用戶平面無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小于10ms，可以實(shí)現(xiàn)上行峰值速率50Mbit／s，下行 峰 值 速 率 100Mbit／s［7］，能 夠 支 持 列 車 在350km／h的高速移動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行無(wú)線接入，適用于列車高速運(yùn)行環(huán)境下的寬帶通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。TD－LTE技術(shù)能夠解決列車高速移動(dòng)下的車地通信問(wèn)題，已被成功應(yīng)用于高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中。

在高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中，列車與地面基站之間采用TD－LTE技術(shù)進(jìn)行通信，列車內(nèi)支持多種無(wú)線通信技術(shù)，例如2G／3G／TD－LTE和 WiFi等。采用集中接入的工作方式，用戶終端通過(guò)車內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)接入到車載網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)需要與地面網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，車載控制單元將數(shù)據(jù)收集并負(fù)責(zé)將各種業(yè)務(wù)用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送給TD－LTE車載臺(tái)，經(jīng)過(guò)地面無(wú)線子系統(tǒng)傳輸后，到達(dá)地面網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)內(nèi)的接入控制器，接入控制器根據(jù)業(yè)務(wù)類型將數(shù)據(jù)分發(fā)至相應(yīng)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。此種工作方式可有效的利用車地?zé)o線寬帶資源、避免車體損耗?；赥D－LTE的高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于TD－LTE的高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

車載子系統(tǒng)主要包括：車載臺(tái)、車載網(wǎng)關(guān)、車載網(wǎng)絡(luò)、車載2G／3G微基站單元及 WiFi熱點(diǎn)。車載臺(tái)負(fù)責(zé)搭建車地間的大容量數(shù)據(jù)傳輸通道，直接與地面基站進(jìn)行無(wú)線通信。車載網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)連接車廂內(nèi)各個(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)車載子系統(tǒng)內(nèi)各業(yè)務(wù)流的流量控制、QoS保證等。車載網(wǎng)絡(luò)由工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、多功能連接器等設(shè)備組成；車載網(wǎng)絡(luò)在每節(jié)車廂內(nèi)均設(shè)置一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，車廂之間通過(guò)光纖或者網(wǎng)線連接相通。車載2G／3G微基站和 WiFi熱點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂內(nèi)旅客持有的2G／3G／WiFi終端的無(wú)線覆蓋，負(fù)責(zé)在旅客手持終端與TD－LTE車載臺(tái)之間搭建無(wú)線傳輸通道。

地面無(wú)線子系統(tǒng)，主要由基站和連接各基站的光纖設(shè)備組成。基站采用分布式結(jié)構(gòu)，由無(wú)線遠(yuǎn)端單元 （radio remote unit，RRU）和基帶處理單元 （base band unit，BBU）組成。RRU接受車載臺(tái)傳來(lái)的無(wú)線信號(hào)，然后通過(guò)光纖將信號(hào)傳至BBU；眾多RRU呈帶狀分布于鐵路沿線兩側(cè)，保持對(duì)高速鐵路TD－LTE網(wǎng)絡(luò)無(wú)線信號(hào)的無(wú)縫覆蓋。BBU主要完成信號(hào)處理和協(xié)議轉(zhuǎn)換等功能，并與 MME／S－GW所在的地面網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

地面網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)主要包括接入控制器 （access controller，AC）、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān) （packet data network gateway，P－GW）、策 略 控 制 和 計(jì) 費(fèi) 規(guī) 則 模 塊 （policy control and charging function，PCRF）、服 務(wù) 網(wǎng) 關(guān) （serving gateway，S－GW）、移 動(dòng) 性 管 理 實(shí) 體 （mobility management entity，MME）和 歸 屬 用 戶 服 務(wù) 器 （home subscriber server，HSS）。地面網(wǎng)關(guān)子系主要完成會(huì)話管理、移動(dòng)性管理、非接入層安全、承載管理、業(yè)務(wù)質(zhì)量控制、用戶數(shù)據(jù)流策略控制、與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通等功能。

2 高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理模式

現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)管理模式分為集中式管理模式和分布式管理模式，分布式管理模式又可按照不同的實(shí)現(xiàn)方法分為靜態(tài)層次管理模式［8］、委托管理模式［9］、基于移動(dòng)代理的管理模式［10］和基于主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的管理模式［11］。

各網(wǎng)絡(luò)管理模式的主要差異在于管理者的數(shù)目和交互或獨(dú)立的程度。他們各有特點(diǎn)，適用于不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用環(huán)境選擇合適的網(wǎng)絡(luò)管理模式。

2.1 高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

基于高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)地面網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)和地面無(wú)線子系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)元，由于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用集中式管理模式；而對(duì)車載子系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)元，為了節(jié)省車地之間的通信資源，采用靜態(tài)層次式管理模式。

在高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中，車載臺(tái)與eNB之間采用無(wú)線TD－LTE技術(shù)通信。如果在車載臺(tái)與eNB之間頻繁地傳輸大量的網(wǎng)絡(luò)管理信息與運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)信息，必然造成網(wǎng)絡(luò)性能的下降。因此，高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)采用靜態(tài)層次式管理模式對(duì)車載子系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)元進(jìn)行管理。基本思想是在地面和列車上分設(shè)兩個(gè)管理系統(tǒng)：在地面設(shè)立地面網(wǎng) 絡(luò) 管 理 系 統(tǒng) （terrestrial network management system，TNMS），在車載子系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)建一個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) （vehicle network management system，VNMS）。一部分管理功能模塊被部署至車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)上，這部分功能模塊能夠就地收集網(wǎng)元信息，并實(shí)時(shí)地進(jìn)行處理和控制，處理后的結(jié)果保存至車載子系統(tǒng)內(nèi)的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)?shù)孛婢W(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)請(qǐng)求車載子系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)元數(shù)據(jù)時(shí)，由車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)傳至地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口采集地面無(wú)線子系統(tǒng)、地面網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)面向全網(wǎng)范圍的信息交換、資源共享、故障定位、性能分析等功能。同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)被管設(shè)備的注冊(cè)注銷、參數(shù)查詢?cè)O(shè)置，消息狀態(tài)管理，安全管理、軟件升級(jí)、報(bào)告分析等功能，支持與綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的互聯(lián)。地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通過(guò)SNMP、CORBA、TCP／IP協(xié)議實(shí)現(xiàn) MME，S－GW，P－GW 和接入控制器、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)本身的服務(wù)器，基站BBU，無(wú)線遠(yuǎn)端單元RRU，車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等設(shè)備的管理。

車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)完成對(duì)車載子系統(tǒng)內(nèi)所有網(wǎng)元原始信息的收集與處理，避免了車載子系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)元與地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)之間的頻繁交互，極大地減少了需要經(jīng)過(guò)無(wú)線信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量。這樣，網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)生的附加無(wú)線網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷大大減少，車載子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能也從地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中解耦，增加了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2.2 高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理模式設(shè)計(jì)

2.2.1 高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)集中式管理模式

地面網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合采用集中式管理模式。集中式管理模式具有成本較低、管理操作簡(jiǎn)單、管理集中的優(yōu)點(diǎn)［12］，有利于從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全局對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施有效的管理。

高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中的集中式管理模式采用SNMP協(xié)議實(shí)現(xiàn)。SNMP是基于TCP／IP的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、性價(jià)比高、容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，成為目前網(wǎng)絡(luò)管理事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)［12］。其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 集中式管理模式結(jié)構(gòu)

該管理模式由一個(gè)管理站、多個(gè)代理 （agent）、管理信息庫(kù) （MIB）和SNMP協(xié)議構(gòu)成。在這里，管理站由地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) （在地面網(wǎng)絡(luò)中）或車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) （在車載網(wǎng)絡(luò)中）擔(dān)任。管理站上設(shè)有SNMP Manager模塊，SNMP Manager通過(guò)SNMP協(xié)議對(duì)Agent進(jìn)行監(jiān)控和控制。管理站和Agent之間的管理信息由MIB提供。

若采用簡(jiǎn)單的輪詢方式訪問(wèn)各個(gè)Agent中的管理信息，會(huì)使得管理信息監(jiān)測(cè)周期過(guò)長(zhǎng)，不能做到及時(shí)管理，同時(shí)周期性收集的信息中會(huì)有很多是管理站不需要的或是上次輪詢時(shí)已經(jīng)收集到的重復(fù)信息，這些冗余流量加重了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。因此，采用陷阱引導(dǎo)輪詢技術(shù)對(duì)Agent進(jìn)行訪問(wèn)，管理站以不太頻繁的周期 （如30分鐘）對(duì)所有網(wǎng)元進(jìn)行輪詢，之后便由各個(gè)Agent通過(guò)發(fā)送Trap信息向管理站報(bào)告重要事件，如網(wǎng)元重啟動(dòng)、通信鏈路失效等［12］。

2.2.2 高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)分布式管理模式

地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)元之間通信需經(jīng)過(guò)無(wú)線信道，帶寬有限，采用靜態(tài)層次管理模式。

每個(gè)車載子系統(tǒng)被劃分為單個(gè)獨(dú)立的管理域，設(shè)立一個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)作為此管理域的管理者，該管理者只對(duì)所在域負(fù)責(zé)，而不管理網(wǎng)絡(luò)的其他部分；地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)作為主管理者，統(tǒng)一管理各個(gè)管理者。地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)控制管理模塊，車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)控制管理模塊通過(guò)車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供的北向接口同車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理信息交互。車地靜態(tài)層次式管理模式如圖4所示。

圖4 車地分層式網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)

車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有網(wǎng)元進(jìn)行告警數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和性能數(shù)據(jù)的采集和處理，然后將處理后的告警數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)結(jié)果存儲(chǔ)于車載數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，將處理后的性能數(shù)據(jù)按照3GPP TS 32.435V9.0.0標(biāo)準(zhǔn)生成XML文件，將其存儲(chǔ)在車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)服務(wù)器指定目錄下。

對(duì)于告警數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)，車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)采用被動(dòng)工作模式，即車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)只主動(dòng)向地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)傳送少數(shù)極重要的配置更改信息和重大故障信息，并不主動(dòng)傳送其它數(shù)據(jù)，直至地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主動(dòng)向車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)請(qǐng)求相應(yīng)數(shù)據(jù)；對(duì)于性能數(shù)據(jù)，車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)按設(shè)備類型－網(wǎng)元ID－時(shí)間點(diǎn)分別產(chǎn)生獨(dú)立的XML格式文件，并存儲(chǔ)到車載服務(wù)器固定目錄下，由地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)采用FTP的方式獲取。這一工作模式可以極大地減少車地間由于管理信息交互而產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量。

地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)配置和故障數(shù)據(jù)交互流程如圖5所示。

圖5 地面網(wǎng)管和車載網(wǎng)管數(shù)據(jù)交互流程

（1）TNMS作為客戶登陸VNMS：TNMS向VNMS發(fā)送LOGIN報(bào)文，該報(bào)文包含用戶名和密碼，VNMS進(jìn)行驗(yàn)證后，向TNMS回送LOGIN＿ACK，管理控制套接字建立。

（2）TNMS向VNMS請(qǐng)求數(shù)據(jù)：管理控制套接字建立后，TNMS在管理控制套接字上向VNMS發(fā)送GET＿DATA數(shù)據(jù)請(qǐng)求報(bào)文。

（3）VNMS向TNMS發(fā)送數(shù)據(jù)：VNMS主動(dòng)同TNMS建立數(shù)據(jù)傳輸套接字，并在數(shù)據(jù)傳輸套接字上發(fā)送TNMS請(qǐng)求的數(shù)據(jù)DATA。

（4）TNMS和VNMS通話結(jié)束：當(dāng)TNMS在管理控制套接字上發(fā)送登出報(bào)文LOGOUT后，管理控制套接字和數(shù)據(jù)傳輸套接字被拆除。

3 性能分析

在高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中，車地間通信采用TDLTE無(wú)線通信技術(shù)，帶寬有限，是制約整個(gè)高速列車鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，因此盡可能的減少車地間的網(wǎng)絡(luò)管理流量，成為高鐵通信網(wǎng)絡(luò)管理的一大難題，而車地間的網(wǎng)絡(luò)管理流量也成為衡量網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

假定列車內(nèi)有N個(gè)網(wǎng)元，為了簡(jiǎn)化分析，假定在集中式和靜態(tài)層次式兩種管理模式下，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對(duì)這N個(gè)網(wǎng)元執(zhí)行管理任務(wù)的請(qǐng)求包平均大小均為R，網(wǎng)元返回的數(shù)據(jù)包平均大小為珟R；網(wǎng)元主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)上報(bào)的數(shù)據(jù)包平均大小為S，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)回送的數(shù)據(jù)包平均大小為珟S。

3.1 集中式管理模式產(chǎn)生的無(wú)線流量

在傳統(tǒng)的集中式管理模式中，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輪詢，輪詢一次產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量Fpoll＝N·R＋N·珟R。在單位時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)管系統(tǒng)向某個(gè)網(wǎng)元執(zhí)行任務(wù)請(qǐng)求的概率為Pcentral，每個(gè)網(wǎng)元需要主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)上報(bào)數(shù)據(jù)的概率為Qcentral，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的輪詢周期為T(mén)，則在時(shí)間t內(nèi)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)管理流量均需通過(guò)車地間無(wú)線通道傳輸，流量公式為

3.2 靜態(tài)層次式管理模式產(chǎn)生的無(wú)線流量

由于地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)將一部分網(wǎng)絡(luò)管理功能部署在車載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，使得在執(zhí)行這些管理功能時(shí)不再需要產(chǎn)生無(wú)線流量。這部分網(wǎng)絡(luò)管理功能包括：①對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行周期性輪詢；②性能數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)；③大部分的告警和配置信息的處理。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的輪詢產(chǎn)生的流量不會(huì)占用無(wú)線信道；由于地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)只關(guān)心關(guān)鍵的狀態(tài)信息和嚴(yán)重的告警信息，因此地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)向車載網(wǎng)元執(zhí)行任務(wù)請(qǐng)求的概率Phierarchy小于Pcentral，車載網(wǎng)元向地面網(wǎng)管主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)的概率Qhierarchy小于Qcentral。流經(jīng)無(wú)線通道的網(wǎng)絡(luò)管理流量為

3.3 流量分析比較

Phierarchy與Pcentral、Qhierarchy與Qcentral之間的比值取決于地面網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)關(guān)注的車載網(wǎng)元屬性數(shù)量與車載網(wǎng)元所有屬性數(shù)量之間的比值。

假定T＝30min，N＝100，R＝32B，珟R ＝128B，S＝128B，珟S＝16B，Pcentral＝5%，Phierarchy＝0.5%，Qcentral＝10%，Qhierarchy＝1%。圖6為集中式管理模式和靜態(tài)層次式管理模式產(chǎn)生的無(wú)線管理流量對(duì)比。

由圖6可以看出，靜態(tài)層次式管理模式產(chǎn)生的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理流量遠(yuǎn)小于集中式管理模式產(chǎn)生的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理流量，且兩者之間的差距隨著統(tǒng)計(jì)時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸增大。

圖6 兩種管理模式網(wǎng)絡(luò)管理流量對(duì)比 （橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位分鐘，縱坐標(biāo)為網(wǎng)絡(luò)管理流量，單位為KB）

4 結(jié)束語(yǔ)

本文在分析高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和傳統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)管理模式進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出了一種集中式和靜態(tài)層次式相結(jié)合的管理模式，并對(duì)采用這種管理模式的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析，證明了該管理模式能夠有效減小車地間無(wú)線管理流量。這種管理模式充分考慮了高速鐵路寬帶通信網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于通常公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特特點(diǎn)，能夠有效解決高速列車寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的特殊性和復(fù)雜性。

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