气象视频论文：通信在气象视频中的实用性

作者：苏轶刘树峰孟令旺马骏单位：济南市气象局山东省气象信息中心

基于VPDN的3G无线网络和卫星通信的优劣点分析

输入无线VPDN账号就能接入私有专用网络，节省成本。通过无线拨号可随时随地访问企业的内部网，减少用户建设专线投资［14］。卫星通信的特点(1)通信距离远。卫星通信的建站成本与其通信的距离无关，各通信站之间是靠卫星通信系统连接的，只要满足了信息传输的要求，其通信质量就能得到保障，不会因为通信站间距离过远、地面自然条件恶劣等因素而受到影响。(2)信号传播延迟大。由于地球站-卫星-地球站电磁波的传播距离约72000km，传播时间约为0．27s，信号到达有延迟。(3)卫星天线受太阳噪声的影响，存在日凌中断、星蚀和雨衰现象［15－16］。

网络结构

联通公司的VPDN平台采用专线的方式与山东省气象局内网连接，包括无线接入设备、AAA认证系统、路由设备。LAC表示L2TP访问集中器(L2TPAccessCon-centrator)，是附属在交换网络上的具有PPP端系统和L2TP协议处理能力的设备。LAC一般是一个网络接入设备，通过向AAA服务器要求验证，得到建立隧道所需的属性，如LNS的IP地址、本端的名字、隧道密码、隧道类型、隧道媒介类型等，用于为用户提供无线终端的接入服务。LNS表示L2TP网络服务器(L2TPNetworkServer)，作为L2TP协议服务器端，一般可以为各种路由器，用于远端用户地址分配和管理，并根据用户名和密码对用户进行身份验证。在一个LAC和LNS对之间建立VPDN隧道连接，在一个隧道连接上可以承载多个会话连接。每个连接的维护以及数据的传送都是通过隧道消息的交换来完成的。LNS通过一条6M专线，连接山东省气象局路由器，接入山东省气象局内网。

运行方式

用户在使用无线终端设备进行拨号连接时，需经过两次认证，获取到特定的IP地址，方可通过VPDN专线进入山东省气象局内网。具体步骤如下。(1)用户的无线终端通过各地的基站接入LAC。(2)LAC通过AAA认证平台对VPDN用户的无线卡号进行认证，认证通过后，LACAAA返回建立隧道所需的属性，LAC从而建立起到对应LNS的L2TP隧道。(3)隧道和会话建立好后，LNS向LNSAAA发起对用户的第二次认证，LNSAAA根据RADIUS请求中的用户名、密码、MSID等属性进行本地认证。如果认证通过，返回成功响应。(4)LNS根据认证成功响应开始PPP协商，并通过LNS向用户分配的特定IP地址，根据相关的路由指向，可以安全访问山东省气象局内网。

系统实现

系统基本组成该系统主要包括VPDN专线和用户无线终端。VPDN专线于2009年7月铺设完成，接入山东省气象局的NE20路由器。按照协议，联通公司提供了80个专用IP地址(172．AAA．BBB．CCC－172．AAA．BBB．CDD)用于无线终端的拨号接入。按照该地址规划，在核心交换机、接入交换机及NE20路由器上添加指向路由，从而实现上述专用地址可访问山东省气象局内网。用户无线终端由无线上网卡(HUAWEIE180)和路由器(D－LINKDI－524SU－E8)组成。路由器配置在D－LINKDI－524SU－E8路由器上配置接口IP、拨号用户账号等。关键配置如下:(1)配置3G拨号(网络－宽带设置)，可实现自动拨号。选择3G，“网络选择”项选定WCDMA，APN为sdar．sd，用户名和密码根据联通提供的信息填写，然后保存。(2)配置DMZ主机(应用－高级NAT配置－DMZ配置)，输入主机IP(即视频终端的IP地址，如:192．168．1．11，视频终端的IP地址必须与路由器在同一子网即192．168．1．XXX，子网掩码:255．255．255．0)。(3)配置虚拟服务器(应用－高级NAT配置－虚拟服务器设置)，点击添加按钮添加虚拟服务器，配置虚拟主机:在选择一项服务右侧下拉菜单中选择PolycomViaVideoH．323;服务器地址(即视频终端IP地址，如192．168．1．11，视频终端的IP地址必须与路由器在同一子网即192．168．1．XXX，子网掩码:255．255．255．0)192．168．1．11;保存应用。至此，工作人员可以使用移动气象台的视频会商设备，通过3G通信与济南市气象台和山东省气象台进行视频会商。

小结

经测试，3G通信技术在移动气象台视频会商中的应用视频图像清晰、流畅，音频连续，完全满足视频会商的要求。在部分山区开展气象服务时，3G通信会出现通信时断时续或没有3G信号的情况，随着运营商3G基站覆盖范围的不断扩大，类似的盲区会越来越少，3G通信技术将在应急气象服务中发挥更大的作用。