无线网络

通过思科室外无线解决方案支持市政府的业务模式

概述

室外无线网络在帮助市政府为市民提供关键服务上发挥着至关重要的作用。除了评估访问技术外,政府还必须考虑通过最佳业务模式来满足特定的筹资和支持需求。本文将介绍新兴业务模式以及作为全球的市政无线部署试点的可管理服务模式。此外,本文还将具体介绍室外解决方案能够为市政府带来哪些优势以及思科® 如何通过大量功能来支持各类应用和用户群体。

挑战

全世界的市政府都在利用互联网连接来提高运行效率并改进市民服务。在这些城市面临的诸多挑战中,在室外提供大量的市政服务是最棘手的问题之一。这些服务包括流量监控、社区警管、大楼和防火检查、城市维护及互联网访问等。使用室外无线网络,这些城市可将连接扩展到建筑物和有线骨干范围外,以便更高效地提供这些关键服务并将信息访问扩展到新用户。

拥有和管理室外无线网络存在多个成功的业务模式,具体选择哪种为宜取决于城市预算和 IT 资源等因素。业务模式包括可管理的服务模式、批发模式以及混合模式。每个模式都有自己的优点:

  • 使用可管理的服务模式 (有时称为公私合作),地方政府与电信运营商等私有企业合作。电信运营商拥有并管理连接和增值服务的网络使用费。政府机构可免费连接网络或者支付较低的月租费。地方政府也能通过向电信运营商出租大楼和安装无线设备的灯杆实现创收。
  • 使用批发模式,市政府拥有并管理室外无线网络,此类网络仅供市政府内部使用,也允许市政府与使用客人访问点连接互联网的市民共享有限数量的额外带宽 (通常免费提供)。这个模式的优势在于允许市政府完全自由地控制、发展或更改应用,还允许企业和住宅客户与多家电信运营商合作。
  • 使用混合模式,市政府拥有网络,但将大部分的日常工作外包给系统集成商或无线互联网电信运营商。这个模式的优势在于不仅为市政府提供了控制工具,而且还允许政府 IT 机构使用系统集成商或电信运营商的专业技能和资源来根据需要更改系统。

网络基础设施至少要提供可管理性、安全性、无线性能和可靠性。此外,网络功能还将决定市政府提供服务范围和连接选项的能力。网络必须能够:

  • 与城市现有的城域网(MAN)和公共建筑物中的无线局域网(WLAN)互操作,如市政大厅和公共图书馆等。
  • 支持所有的客户设备和验证方法。
  • 实施并支持流量和服务管理、网络融合,以及连接一家或多家电信运营商。
  • 智能地分割网络流量并应用服务质量(QoS)机制,以便支持不同用户群 (如市政府工作人员、公共访问者和移动用户) 和设备 (如基于 IP 的监督摄像机、基于 IP 的停车计时器、手机和笔记本电脑等) 提供的不同类型的流量并为它们分配优先级。
  • 按应用和用户跟踪网络使用情况,以便适当地改进基础设施,同时支持为特定的用户群计费。

解决方案

思科®室外无线解决方案领先市场,允许为不同的用户群部署各类 IP 服务,包括视频监控、许可证审批和发放、噪音和污染监控、交通管理、公共安全性、现场工作人员的移动性、交通运输和公共互联网接入等。思科解决方案的灵活性和智能还使城市能够更轻松地选择与预算和部署战略最相宜的业务模式。

思科室外无线解决方案基于功能强大的、自组织、自治愈和自配置无线网状访问基础设施、车内无线产品以及Cisco Compatible Extensions 增强型客户端,它们能够与可扩展的、灵活的后端办公架构结合在一起,从而降低在整个城市中部署、运行和管理无线宽带服务的复杂性。部署之后,这些端到端的解决方案提供了可靠性、高性能和严格的安全性,帮助城市为市民提供服务并保护保密信息。

思科室外无线解决方案为室外无线项目在整个生命周期中所需的全部特性和组件,包括从网络部署直到专用和公共访问、移动性集成和实时政府应用,扩展了无线技术的覆盖范围。

思科室外无线解决方案提供以下优势:

  • 应用互操作性--思科解决方案允许现有应用与基于开放标准的新应用实现集成并互操作,从而提高服务交付能力。
  • 可管理性--思科解决方案同时为有线和无线 IP 网络基础设施提供轻松的部署选项和单一框架的集中管理功能,可降低城市级网络的管理成本。
  • 性能--无线网络必须是可靠的,RF 带宽必须优化用于帮助确保网络的最大性能。思科为语音和视频服务提供服务质量(QoS)保证、提供实时容量管理功能、支持大容量部署,并为高可用性提供自治愈无线访问支持,藉此实现上述目标。正在申请专利的自适应无线路径协议在选择路由路径时会考虑 RF 路径特征。此外,无线资源管理 (RRM) 算法能抑制室外环境中的网络无线电干扰并提高网络的可用性和弹性,以便实现最佳性能。
  • 可靠性--自治愈架构能够在链路故障时自动选择备用路径,并自动绕过拥塞区域。
  • 安全性--思科无线网状网络集成了多项安全技术来保护保密信息,通过拒绝受感染的计算机访问网络来防止病毒扩散,防止非法接入点的接入,并为政府机关和市民提供不同级别的访问权限。思科解决方案支持全套的安全标准,包括 IEEE 802.11i、Wi-Fi Protected Access (WPA) 和 WPA2 等。

当您考虑部署市政无线网络时,无线访问网络的安全特性与无线安全性同等重要。因此,思科解决方案提供捕获门户验证、访问控制表、深层数据包检测和流量整形功能,以便阻断网络威胁和滥用,以防它们造成服务降级。

  • 支持所有客户端设备--Cisco Compatible Extensions 计划确保了广泛的 WLAN 客户端设备与 Cisco WLAN 基础设施产品的创新特性互操作,令您放心地部署无线网状网络,即便在 WLAN 服务于大量客户端设备时也不例外。鉴于超过 90% 的计划设备都已通过了 Cisco Compatible 认证,因此,您选择的任何客户端设备几乎都能支持思科强大的高级特性。

Cisco 3200 系列移动接入路由器提供独特的优势,允许市政府将宽带服务扩展到移动的车内应用,使警车成为移动的安全指挥站。互联网访问可扩展到火车和公共汽车中。即使紧急救护车也能通过连接 Cisco 3200 系列路由器和无线网状基础设施回程线路而变成基于 IP 的移动指挥中心。

  • 可扩展性--将思科无线网状网络用作接入网络能从多个方面提供可扩展性,包括:
    • 容量优化--思科解决方案对访问和回程使用不同的通道,并使用定向天线来最大限度地利用频谱。
    • 轻松扩展--无线接入点可通过自我配置来优化性能,无需手动配置每个新设备。城市可构建室外无线网络并逐渐扩展其覆盖范围,从小面积的覆盖(如热区和热点)直到普遍覆盖(网状网络),无需重新配置现有设备。
  • 移动性--用户流量基于策略和验证,因此,当移动用户访问应用时,他们可以在城市中的多个室外位置之间自在漫游。
  • 投资回报 (ROI) 和投资保护--思科解决方案总体拥有成本低并为将来的技术升级提供迁移路径。
  • 社区友好的服务访问--Web 门户界面允许公众访问在网络上提供的所有社区服务和资源。

业务优势

通过部署端到端的思科室外无线解决方案,城市可选择允许他们最为经济高效地管理资源,并提高运行效率和响应性的业务模式。

思科室外无线解决方案如何支持可管理的服务模式
考虑部署可管理服务模式的市政府希望电信运营商能够确保提供并支持城市所需的服务。为了满足这个要求,思科提供了思科服务网状解决方案(Cisco ServiceMesh Solution)- 经过验证的端到端网络架构,允许跨越无线网状网络设置用户访问和增值服务。使用 Cisco ServiceMesh 的电信运营商在提供基于时间的计费、用户管理、VPN 服务、带宽管理或 QoS 等功能时无需构建自己的后端。之所以说这些特性很重要,是因为它们允许电信运营商为不同用户提供、管理、保护并计费不同类型的服务。此外,思科端到端的解决方案也无需电信运营商与多家厂商签订无线网络、有线 IP 网络和数据中心合同,从而帮助降低网络成本并加速部署。

思科室外无线解决方案如何支持批发模式
选择批发模式必须能够控制用户与多个电信运营商的连接。思科网络为实现此类灵活性和控制能力提供所需的支持机制,包括:

  • 逐用户的访问控制
  • RADIUS 验证、授权和记账(AAA)代理,用于集成多个电信运营商提供的外部系统
  • 多个电信运营商网络之间的透明漫游

思科室外无线解决方案如何支持混合模式
思科室外无线解决方案为城市支持可管理的服务或以批发模式提供灵活性和广泛的产品,使城市能够轻松选择混合模式,联合使用可管理的服务模式及批发模式。

可管理模式的架构

Cisco ServiceMesh (图1) 是网络解决方案,允许电信运营商以可管理的模式实施室外无线技术,以便扩展现有的城域宽带服务或创建全新服务。作为端到端解决方案,Cisco ServiceMesh 能够为所有的后端办公室功能提供室外无线、网络骨干以及服务交付支持,如识别、划分、验证和跟踪最终用户,以及允许访问的应用和资源。

图1. Cisco ServiceMesh

下节我们将介绍支持 Cisco ServiceMesh 解决方案的具体技术,如图1所示。

客户端
思科解决方案的优势之一在于它支持最广泛的用户、设备类型和应用。实现这个优势的具体特性包括:

  • Cisco Compatible Extensions 计划 - 这个计划确保了广泛提供能够与 Cisco WLAN 基础设施互操作的大量客户端设备,并且此类设备能够利用增强安全性、移动性、服务质量和网络管理等功能。
  • 思科无线移动路由器- Cisco 3200 系列移动接入路由器等路由产品提供了卓越的组网能力和普遍深入的无线覆盖范围,并允许在不同的无线技术之间自在漫游。

接入
思科解决方案允许城市构建并逐渐扩展室外无线覆盖范围,从小面积的覆盖(如热区和热点)直到普遍覆盖(网状网络),无需重新配置现有设备。解决方案的组件包括:

  • Cisco Aironet® 1500 系列轻量室外网状接入点- Cisco Aironet 1500 系列同时为 IEEE 802.11a 和802.11b/g 标准提供双频带支持,分别用于回流和访问。Cisco Aironet 1500 系列使用正在申请专利的自适应无线路径协议,以便在远程接入点之间构成动态的无线网状网络,并且为任何满足 Wi-Fi 要求的客户端提供安全的无线访问。Cisco Aironet 1500 系列基于轻量接入点协议(LWAPP) 标准,允许无线访问基础设施为任何无线 802.11b/g 移动设备提供安全无缝的 L2 (802.11 MAC 层) 和 L3 (IP) 漫游。Cisco Aironet 1500 系列接入点还支持 4.9-GHz 公共安全性配置以及单一无线电配置,用于无需通过双无线电网状接入点来提供更高可用带宽的小型部署。

汇聚
思科室外无线解决方案是思科统一无线网络的组件,思科统一无线网络是同时为有线和无线网络提供集成端到端解决方案的唯一产品。思科室外无线解决方案集成并扩展了电信运营商的城域网络。将思科室外无线解决方案集成在城域网络边缘,从而允许电信运营商将数据和 Wi-Fi 宽带服务扩展到公共安全和市政服务机构,同时为市民提供城市级的热区访问。无线宽带接入的汇聚工作由思科无线局域网控制器执行,并由思科无线控制系统 (WCS)负责管理。思科解决方案的汇聚技术设计用于管理几千个 Cisco WLAN 控制器 (安装在汇聚层),从而管理几千个思科网状接入点。

  • 思科无线控制器模块 - Cisco WLAN 控制器负责执行系统级的无线访问功能,如无线安全策略、入侵防御、RF 管理、QoS 和移动性。控制器与 Cisco Aironet 1500 系列和思科无线控制系统软件互操作,以支持关键任务的无线应用。中央无线控制器同时为有线和无线网络提供更紧密的集成。
  • 思科无线控制系统 (WCS)- 提供强大的功能,允许 IT 经理从中央位置设计、控制并监控室外无线网络,从而简化运行并降低总体拥有成本。

核心与服务
思科使用全面的后端架构设计、测试并验证了 Cisco ServiceMesh 解决方案,提供了高级的用户和服务管理功能。从访问到后端办公室,思科解决方案是集成了价值链中所有组件的唯一端到端产品。具体特性包括:

  • 服务选择网关 (SSG)- 集成在思科智能业务网关中的 Cisco SSG 允许基于预定义的策略针对不同的网络服务以不同的费率为用户计费。SSG 可将用户动态映射到不同的子网中,从而允许轻松设置免费网络或提供"开放"服务 (如面向市政府工作人员的服务) 以及收费服务或"限制性服务" 服务(如公众的互联网接入)。此外,SSG 还支持执行网络安全策略,可监控网络行为并对擅自使用网络资源进行带宽限制。
  • 服务控制引擎(SCE)- 逐用户地对应用级 IP 流量进行深层数据包检测,允许城市监控广泛的网络应用,并确保电信运营商根据使用情况设置和调节网络的性能和容量,从而帮助降低前期购置和后期运行成本,同时增强用户的体验质量。

为何选择思科

思科系统公司® 20 多年来始终致力于为各级市政府机构提供支持。通过与全球知名的网络技术领袖合作,市政府将受益于:

  • 将 IP 网络扩展到室外环境,集成无线和有线网络
  • 基于标准和 IP 的解决方案(非专用),允许与现有和全新应用互操作并集成
  • 公认的性能、可靠性和安全性
  • 端到端的解决方案,通过有线和无线集成来降低总体拥有成本
  • 为网络解决方案架构中的每一点都提供最佳产品
  • 一系列解决方案,支持要求各异的各种部署情况,包括在可扩展性、移动性、安全性和管理领域的创新,以及802.11 和蜂窝技术的融合
  • 投资保护,允许迁移到未来技术
  • 通过获得认证的集成和渠道伙伴,或者思科自己的高级服务团队和 Cisco SMARTnet® 现场服务计划提供业界领先的服务和技术支持

Mendoza 说:"如果业务扩展到其它地区,网络也必须随之扩展。使用这个统一模式使我们能够更轻松地实现增长与扩展。今后几年,我们的网络将大幅度扩容,提升到原来的 2-3 倍。"

同时,使用多个控制器模块将确保网络始终正常运行。当一个模块出现问题时,流量将自动切换至另一个模块。这一点非常重要,因为赌场和酒店必须始终营业。负责 Pechanga 部署工作的思科客户经理 Fred Mayne 说:"不会出现中断,我们保证 Pechanga 是 24 小时运转的不夜城。"

在酒店房间内享受到无线局域网访问服务是所有客人 - 尤其是商务人士- 梦寐以求的事情。Mendoza 说:"许多客人都明确要求我们在酒店房间内提供无线访问服务。我们需要始终确保竞争力,我们希望成为首选的娱乐场,让客人整个周末都泡在这里。"

他说,Pechanga 将在酒店房间免费提供无线访问服务。

下一步

虽然最初的无线语音部署面向的是员工,但 Pechanga 正在设法为逗留在娱乐场的特殊客人提供无线 IP 电话访问服务。

Mendoza 说:"在赌场使用手机有些不合时宜。"

据 Mendoza 称,Pechanga 还计划支持客人在房间内使用有线和无线 IP 电话预订活动门票或阅读广告和服务信息,从而增加收入。

娱乐场正在想方设法将无线服务扩展到占地 5550 英亩的 Pechanga 保护区,这里是 Pechanga 占地范围内的鲁瑟诺族(Luiseno)印第安人部落的家乡。Pechanga 已经开始为酒店客人提供某些无线互联网访问服务,并且最终将通过无线网状网络为他们提供无线局域网上的语音和视频服务。

Mendoza 说:"Pechanga 不仅是赌场,我们的最终目标是成为一个大社区。"

他说:"思科也是社区成员之一。"

产品列表

  • Cisco Aironet 1130 系列无线接入点
  • Cisco Catalyst 6500 系列无线服务模块
  • 思科无线控制系统
  • Cisco 2700 系列无线定位产品
  • Cisco 7920 无线 IP 电话

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