应用3G网络建设流动监测台网

李正 胡睿 黎斌 江西省地震局 南昌市 330039

胡文娟 罗楠 江西省水产科学研究所 南昌市 330039

应用3G网络建设流动监测台网

李正 胡睿 黎斌 江西省地震局 南昌市 330039

胡文娟 罗楠 江西省水产科学研究所 南昌市 330039

通过对L2TP协议和路由器配置的学习与实践，利用3G无线数据传输终端和3G网络，在现场构建LAN-TO-LAN的VPN网络环境，实现流动地震台接入省地震局固定测震台网，用于实时地震分析。

L2TP协议 3G 流动监测

0、引言

2008年5月12日四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县发生8级特大地震，2010年4月14日青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级强震……，在这些地震发生后，中国地震局均在第一时间启动应急响应机制。为了满足监测预报的需求，大批的流动监测台进入震区实施地震观测任务，在观测中，流动台网收集到了大量的资料。为了流动监测任务的需求，江西省地震局也着手建设流动监测台网。江西省流动监测台网利用成熟的L2TP协议和3G无线数据传输终端实现了流动监测台在全国范围的接入。

1、3G网络介绍

3G是指第三代移动通信技术。目前国内主要有三种技术标准，分别是中国联通执行的W-CDMA、中国电信执行的CDMA2000和中国移动执行的TD-CDMA。W-CDMA是一种异步系统，它采用了快速功率控制技术、支持多种切换方式，可以适应多种速率的传输，最高速率能达到7.1Mbps、CDMA2000采用直接序列扩频或多载波方式，最高是下行速率能够达到3.1Mbps，上行速率能够达到1.8Mbps、TD-CDMA最高下行速率能够达到7.2Mbps，上行速率能够达到2.0Mbps。

2、无线数据传输终端介绍

3G无线数据传输终端需要根据不同的运营商选择不同的制式，TR3000系列无线路由器是由北京速蜂无线技术有限公司生产的一款基于3G无线网络标准设计的无线接入 INTERNET 的路由设备，该产品采用嵌入式系统方案设计，性能稳定，使用方便。它支持PPTP VPN、L2TP VPN、IPSec VPN功能，为用户提供稳定、高速、永远在线、成本低廉的数据传输通道，广泛应用于地震、气象金融、保险、电力、监控、交通等行业。在移动网络许可的条件下，任何采用以太网接口，先前依赖有线以太网的设备，如 PC 机、工控机、ATM 机、 POS 机、视频服务器等，都可以很方便地通过无线路由器连接到 INTERNET 上。设备同时还具有，ADSL拨号、DHCP、DDNS、SNMP等功能。由于目前3G技术比较成熟，TR3000系列无线路由器分别有3个不同的型号来支持不同的运营商。由于三种设备的配置基本相同，下面仅以TR3000C为例。TR3000C是基于中国电信的CDMA2000的一款设备，他具有高速的传输速率，其下行速率能够达到3.1Mbps，上行速率能够达到1.8Mbps。

3、流动台网接入的实现

为了方便流动监测台网的接入，用专门的VPN路由器，配置相应的L2TP服务，提供流动监测台网的远程接入服务。3G无线数据传输终端TR3000C只需要一张普通的3G USIM卡并进行相应的配置，通过TR3000C进行L2TP的二次拨号就能实现流动监测台网的稳定接入。

VPN路由器可以采用比较低端的，带L2TP功能的路由器即可，根据实际情况，我们局采用的是H3C MSR5040，其网络拓扑图见图1。在VPN路由器上启用了L2TP功能后定义一个域，并且为该域定义定义一个IP地址池，用于分配给3G无线数据传输终端。由于各个厂家的路由器配置不相同，在此不详细结束L2TP的配置，无线数据传输终端的配置也请参考官方手册。

图1 流动台网接入拓扑图

在路由器和无线数据传输终端配置好后，通过防火墙将MSR 5040的LOOPBACK地址的1701端口（L2TP服务用的端口），映射到外网，如果条件允许，可以直接给MSR 5040的LOOPBACK分配一个外网地址。无线数据传输终端利用3G USIM卡拨号上线，此时，无线数据传输终端从运营商处获得一个动态的外网IP，再通过L2TP进行二次拨号，则获得一个IP地址池的IP，，通过后端的AAA认证服务器认证后，就能实现流动监测台网的稳定接入了。

4、经验和小结

流动观测在地震应急救援中是必不可少的，此方法不但能实现流动监测台网的稳定接入，还能满足流动台观测人员与地震行业网的实时通信。同时，路由器的L2TP功能支持多用户同时登录，所以还能用来远程办公室使用。在实际应用中，CDMA2000-1X网络的PING返回值达超过400毫秒，而采用CDMA 2000 EV-DO网络的PING返回值只有100毫秒左右。随着第四代移动通信技术的商用，相信PING返回值还有很多的提升空间。但是在使用中还存在以下问题：

1、理论上是能在全国范围内接入，但是我国3G技术尚处在发展阶段，存在信号盲区，所以需要准备基于不同制式的3G无线数据传输终端。但是随着3G网络的完善和4G网络的商用，这个问题会得到很好的解决。

2、一定要做好相应的路由策略，建议采用静态路由的方式。

[1]无线技术在前兆台站中的应用 胡玉等 高原地震

[2]基于VPN技术的第二层隧道协议L2TP 金涛 网络通信与安全

[3]应用L2TP V3实现异地校区间多个虚拟专网 饶德胜 李惠婕 中国教育网络-2008年9期

[4]基于L2TP的VPDN技术在校园网中的应用 刘劲松等 网络通信与安全

1009-0940(2014)-2-0047-02

2014-5-16