摘要

POS应用发展到今天，卡用户量、交易量及相关应用都在日益增长，对在POS交易网络结构中占据重要地位的接入设备的要求也越来越高，比如更高的接入密度、更快的接通速度、更好的性价比等等，非凡是网络技术的快速发展，一个统一的IP化的网络也将是POS网络目前及今后发展的趋势。

本文首先介绍了POS应用的基本概念，介绍了POS接入相关技术的发展，并在业界首次提出了第一代POS接入、第二POS接入、第三代POS接入的概念，并以华为3Com公司基于路由器的POS接入实现和要害部件参数为实例进行了介绍。最后以华为3Com Quidway路由器POS接入解决方案为例，介绍了路由器POS接入的各种典型组网方案。

要害词

路由器POS接入;POSSDLCMODEM;大前置/大集中

缩写词

POS;;POINT OF SALE，销售点

POSPPOS前置机

MODEM;;;;调制解调器

FCM;;FAST CONNECT MODEM，快速连接MODEM

RS232;;;;;;;一种串口通信标准

RS485; 一种基于差分技术的总线型网络通信标准

第三代POS接入产品--华为3Com POS接入路由器

1 POS应用介绍

销售点终端服务/POS（Point of Sale）是指目前商场、加油站等地广泛提供的一种刷卡消费业务，是一种重要的电子交付手段。POS应用已经有了很长时间的发展，在国外一些发达国家已到处可见。在我们国家，由于诸多因素的影响，POS业务发展比较缓慢。1993年江主席做了减少现金流通量，发展新型货币流通手段，促进电子货币的使用即现在的金卡工程的指示后，各大银行都开始了网络互联的建设和改造，非凡是银联机构的确立，使我国的POS网络建设走上了一个新的发展时期，网络互联和大集中对POS网络提出了更高的需求。

在整个POS交易过程中，除了POS终端、前置机和银行的帐务处理系统外，还有一个非常核心的设备：POS接入设备。由于POS终端往往分布在商场、加油站、酒店等商户端，位置比较分散，应用范围比较广，所以大多基于PSTN构成POS网络。POS接入设备主要完成商户端POS机（位于商场、加油站等地）通过PSTN的接入及与前置机间的通信，最后由账务处理系统完成用户刷卡消费业务处理。基于PSTN组网的POS终端内嵌了一个MODEM，通过PSTN拨号到银行的POS接入设备，POS接入设备通过内嵌的MODEM实现POS终端的数据接入、排队分发及与前置机的数据交互功能。

2 POS接入发展概述

2.1 第一代POS接入设备

POS接入技术的发展与POS应用的发展程度密切相关，HYPERCOM公司是POS接入设备的一个主要供给商。最初的POS应用比较简单，主要完成接入和本地授权处理，在网络互联性方面的需求不是很突出，POS接入设备与前置机间采用低速的RS232异步串口来实现。基本组网图如下：

POS机在响应刷卡操作后，利用内置Modem进行同步或异步拨号，位于银行侧的POS接入设备内部的快速连接Modem响应POS端的拨号请求并建立通信链路，从而将商户端的POS机接入到银行的卡帐户系统上。POS接入设备与前置机间采用流方式，而不是IP方式。这种组网方式基本上可以解决POS接入的功能需求，但在同前置机的通信上，由于RS232的通信距离比较近，通常要求与前置机并行设置，另外，RS232通信方式是一种点对点的通信方式，一台接入设备就对应一台前置机，组网不是很灵活。随着POS应用的规模和范围的不断扩大，要求网络间实现互联，包括同一个银行不同地区的网络之间的互联，也包括不同银行间的同城互联等。由于采用RS232通信方式的POS接入设备与前置机间不是基于IP，非常不适合网络互联的要求。在这种方式下解决网络互联有两种方法：

一、 保留目前的网络结构，POS接入设备与前置机间仍然采用RS232非IP通信方式，在前置机上进行转换，前置机上送给业务主机的报文基于IP方式传送；

组网图如下：

二、 进行技术改进，POS接入设备通过IP方式与前置机相联，这种改进后的POS接入设备即是第二代POS接入设备。

组网图如下：

2.2 第二代POS接入设备

第二代POS接入设备对与前置机RS232方式进行了改进，可提供以太网及其它广域网接口。同时，考虑了网络互联的发展趋势，具有一定的路由器技术，但与组网路由器相比，路由方面的功能很弱，因此在与广域网相联时往往需要单独增加一台路由器来完成网络互联。典型组网图如下：

随着POS应用的迅速发展，卡用户量、交易量及相关应用都在日益增长，POS通信网络也在快速发展，非凡是随着网络大集中的发展，一个IP化、互联的、安全的、开放的、可治理的、低成本的网络要求也将是POS网络今后发展的趋势。第二代POS接入设备在组网灵活性方面有了很大的改进，包括提供一定的路由器功能，但路由功能很弱，所以通常需要另外再单独增加一台路由器完成网络互联的功能。由于目前POS接入设备的厂商大都是金融终端设备厂商，很难提供完整的强大的路由功能，这种组网方案并没有在很大程度上减少用户的投资和维护。基于路由器的POS接入解决方案便是一个既具备POS接入功能又具备网络互联功能的解决方案，也可以称之为第三代POS接入解决方案。

2.3 第三代POS接入解决方案

华为3Com公司是国内金融行业的一个主要的设备供给商，并于2001年立足金融POS网络的发展需求，推出了完全拥有自主知识产权的第三代POS接入产品??POS接入路由器产品。在华为3Com公司现有路由器的基础上通过一块插卡就可实现POS接入的功能。基本组网图如下：

与第二代的组网图比较可以发现，基于路由器的POS接入产品不再需要单独增加一台路由器完成与广域网络的互联，直接由路由器完成POS接入及网络互联。

华为3Com公司基于路由器的POS接入在下联上继续了目前已有的各种通信方式，下联方式包括拨号接入方式及组网接入方式，上联方式包括RS232异步串口方式及IP方式，同时也较好的解决了专用POS接入设备在网络互联功能方面的欠缺，可提供强大路由功能及转发功能，而且路由器还可提供其它的增值业务如安全方面、可治理方面、可维护、QOS等方面的业务，在路由器上完成POS接入设备完成的功能，减少了用户投资，不再是一个专用于POS接入设备的同时也保护了用户的投资。同时，华为3Com POS接入路由器解决方案充分考虑了用户现有的投资，在软硬件接口上保持了与目前主流设备HYPERCOM的网控器兼容，在不更改任何前置机软件、POS终端软件的前提下就可实现与NAC的替换及联合组网。在后面的典型解决方案中会提到。

基于路由器的POS接入使得接入方式更灵活，包括GSM、CDPD、GPRS等无线POS终端及ISDN POS终端等接入都可在路由器上实现。由于继续了目前已有的各种通信方式，使得路由器POS接入可与当前其它POS专用接入设备兼容或联合组网，使得组网及扩容更灵活。基于路由器的POS接入逢迎了目前金融方面大前置及大集中的需求和发展，将推动POS网络的发展和POS应用的开展。

3 POS接入技术概述

POS接入经历了一个长时间的发展，技术方面主要包括下联技术及上联技术两个方面，下面做一简单介绍。

3.1 POS接入下联技术

通常，人们将POS接入从POS终端到业务中心的连接方式分为以下几种：拨号POS接入方式和POS组网接入方式。

3.1.1 拨号POS接入方式

这种接入方式下，POS机在响应刷卡操作后，利用内置Modem进行同步或异步拨号，位于银行侧的POS接入设备内部的快速连接Modem响应POS端的拨号请求并建立通信链路，从而将商户端的POS机接入到银行的卡帐户系统上。

典型拨号POS接入方式的组网图如下：

POS拨号接入方式组网图

由于POS接入业务的非凡性：要求接口板能提供快速的功能，而目前普通的PC Modem显然无法满足这一需求（响应时间在10~20秒）。因此，对POS接入设备的MODEM握手有一个较高的要求：快速握手。

3.1.2 POS组网接入方式

在这种接入方式下，提供POS接入服务的设备位于商户端，完成商户端所有POS机接入。

典型POS组网接入方式的组网图如下：

POS组网（RS232/RS485）接入方式

在POS组网接入方式下，POS接入设备与POS终端之间有两种连接方法：

l 将POS机的RS232接口与POS接入设备的异步接口（包括同/异步接口的异步方式）直接连接，若连接距离超过15米，需要在连接线的两端各安装一个长线驱动器，一对无源长线驱动器的有效连接距离为1200米左右。

l POS机厂家的子母POS机组成RS-485网络，然后将母POS的RS232接口与POS接入设备的异步口相连，POS接入设备的出口通信方式与第一种连接方式一样。采用这种方式的接入可大大节省路由器的接口资源。

POS组网接入方式，有以下特点：

l;;;;;不存在拨号时间问题，与业务处理中心连接快。

l;;;;;减少了通信链路的占用数量，大大地节省了通信费用。

l;;;;;每台POS机相当于享受一条专线，不存在业务排队现象。

3.2 POS接入上联技术

POS接入上联技术主要包括RS232异步串口非IP方式和IP方式两种。

3.2.1 RS232异步串口非IP上联方式

RS232异步串口方式是比较传统，至今仍在大量应用的一种方式。POS接入设备与POSP通过RS232串口相连，采用一种简单的报文格式进行封装，完成两者间的通信。

POS接入设备通过RS232串口与POSP相联组网图

由于RS232通信的局限性：通信距离短、通信速率低、点对点的通信方式，往往要求前置机与POS接入设备位于同一机房内，且一台前置机能同时连接的POS接入设备数量也有限，通常只能连接两台POS接入设备。

另外，随着网络技术的发展，POS应用的规模和地域都在扩大，往往要求不同的POS接入网络互联。目前大多组网方案中都是在POSP中另外增加一块网卡，同时另外增加一台路由器用于网络互联，组网图如下：

POS接入网络互联组网图

3.2.2 基于IP的上联方式

目前只有少数POS接入设备厂商能够提供该功能。解决了RS232的通信距离及组网问题，但连接WAN时仍需要一台专门的路由器来完成。采用较多的是以太网方式，组网图如下：

POS接入设备通过以太网与POSP相联

基于IP的上联方式在POS组网上提供了很大的灵活性，但由于目前此类设备都是专用设备，仅能提供基本的IP功能，在组网及路由方面的功能基本上没有或很弱，用户往往需要再单独增加一台路由器完成互联功能。

3.2.3 基于“IP+路由”的上联方式

与仅基于IP的POS接入设备相比，“IP+路由”的上联方式具有IP上联方式的所有优点，同时，具有了路由器功能的POS接入设备可以同时完成POS接入及网络互联功能。华为3Com公司基于路由器的POS接入借助专业路由器本身的强大功能非常胜任POS接入的功能及网络互联功能，即我们所说的第三代POS接入设备??POS接入路由器产品。组网图如下：

4 Quidway系列路由器支持的POS接入功能特性如下：

l 在快速连接Modem口上实现了POS同步或异步拨号的接入功能。Quidway系列路由器开发的6FCM（Fast Connect Modem）单板，就是为POS拨号接入服务专门设计的快速握手Modem。该单板在同/异步方式下都能在很短的时间内完成拨号建链的过程。

l 支持在同/异步接口上POS机RS-232接口接入、以及RS485组网方式。

l 支持POS机的多应用接入功能，即支持在一台或多台POS机上针对不同的卡实现POS机与多个后台应用之间的通信。

l 路由器与银行前置机之间可采用TCP/IP连接与异步两种方式通信。

l 支持金融行业ISO8583协议。

l 在下联及上联技术中，与当前各大主流接入设备软件兼容，保护了用户现有软硬件设备投资，组网灵活。

4.1 ;;6FCM模块介绍

4.1.1 6FCM模块简介

Quidway系列路由器开发的FCM（Fast Connect Modem）单板是为POS拨号接入服务专门设计的快速握手Modem。该单板在同/异步方式下都能在较短时间内完成拨号建链的过程。目前Quidway R2600/R3600系列模块化路由器支持的FCM型号为6FCM，该单板对外提供6个MODEM接口（采用RJ-45接插件），接口线缆为模拟电话线。

6FCM单板支持如下特性：

l 在同步方式下支持SDLC及HDLC，但目前仅用于POS接入，缺省方式下为同步SDLC方式。

l 采用独特振铃检测方法，获得最可能短时间内可靠振铃检测及摘机。

l 在兼容标准协议的同时，可与其它主流POS机厂商（如HYPERCOM、VERIFONE、LIPNET、安智、瑞柏、百富、实达、国光、新大陆）实现互通。

l 每块单板将提供6路MODEM接入，在Quidway R3680上满配置时，最大可以接入8´6=48路。

l 硬件上采用了分布式的处理方法，单板有独立的CPU，完成所有关于振铃检测、摘挂机、MODEM协议处理、数据收发及中断响应等功能，由主板侧软件完成数据包转发。

l 与Quidway系列路由器的其它有独立CPU的单板一样，FCM单板支持单板软件在线升级。

l 与其它模拟MODEM一样，只提供模拟电话线接口。

l 支持被叫呼入：就是指当POS机呼叫接入时，FCM单板软件要及时响应并完成接入。

l 控制台提供对单板在线调试功能。

l 提供对端口流量统计、出错查询的功能。

4.1.2 6FCM模块外观

6FCM模块外观如下图所示：

6FCM模块外观示意图

4.1.3 6FCM模块接口属性

6FCM模块接口属性如下表所示：

6FCM模块接口属性表

4.1.4 6FCM模块接口指示灯

6FCM模块的面板如下图所示：

6FCM模块面板的示意图

每个POS接入端口都有两个指示灯：一个为CD灯，另一个为ACT灯，分别表示是否有载波及数据收发。

6FCM模块指示灯含义

4.1.5 ;6FCM模块接口命名

6FCM单板接口遵循以下规则：

第一个FCM接口为FCM0。从插槽0开始递增计算，第一块6FCM板的接口为FCM0到FCM5；第二块6FCM板的接口为FCM6到FCM11，依次递增。

5 POS接入服务的典型组网方案

5.1 针对小商户和偏远地区的解决方案

路由器位于前置机端TCP/IP连接方式下的配置组网图(以Quidway系列为例)

这种方式是目前广泛应用的一种方式，Quidway POS接入路由器位于前置机端，远端POS终端或类POS终端通过PSTN拨号，Quidway路由器完成接入功能，并完成与前置机间的数据交互功能，完成POS终端或类POS终端设备的接入。通过Quidway系列化的路由器配置可提供不同的接入密度，满足各种用户的需求。

5.2 针对于大商场的高密度解决方案

路由器位于商户端采用拨号方式POS接入的组网图

多个POS机通过商场内部的PBX（小交换机）接入位于商户端的Quidway系列路由器，通过PSTN、ISDN、X.25、FR或DDN接入UNIX前置机。通过内部的PBX拨号，可以节省用户的话费资源，同时在商场内部可以提供一个高密度的接入。

5.3 现有网络扩容的解决方案

对于用户已经使用其它厂家设备组网，比如HYPERCOM的NAC设备，组网图如下：

POS终端通过PSTN拨号，由NAC设备完成接入，网络扩容可以在不改变POS终端及前置软件及配置的情况下直接追加华为3Com的路由器完成POS接入。组网图如下：

网络扩容简单易行，很大程度上保护了用户现有投资，且不需要用户增加或修改任何环节的软件或配置。

5.4 现有网络改造解决方案

对于用户已经使用其它厂家设备组网，比如HYPERCOM的NAC设备，组网图如下：

POS终端通过PSTN拨号，由NAC设备完成接入，网络改造可以在不改变POS终端及前置软件及配置的情况下直接用华为3Com的路由器替代NAC完成POS接入。组网图如下：

网络改造简单易行，很大程度上保护了用户现有投资，且不需要用户增加或修改任何环节的软件或配置。

5.5 银联模式解决方案

银联大集中模式在全国划分了几个大的区域中心，在区域中心大前置统一处理，基于路由器的解决方案可以非常方便的实现基于IP的网络大集中方式，从图中也可以看处，使用NAC设备时往往需要另外增加一台路由器来完成接入，而使用路由器则减少了设备的数量，节省了用户的投资。

5.6 省会大集中模式

省会大集中方式与银联大集中方式在功能结构上类似，单省会大集中的处理中心集中在省会一级，组网结构如下图：

各地的POS通过当地的路由器/NAC完成接入，最后统一由省中心的大前置处理，简化了网络结构并提高了处理效率。

5.7 无线POS终端的接入解决方案

基于路由器的POS接入解决方案还提供了对无线POS终端的接入解决方案，包括对GSM无线POS终端、CDPD无线POS终端、GPRS无线POS终端等等。主要是利用华为3Com路由器的RS232串口外接无线MODEM来实现，利用路由器内部的排队分发机制实现无线POS的接入。

5.8 多主机多应用组网方式解决方案

路由器位于商户端通过WAN（IP）接入多台UNIX前置机的组网图

多个POS机通过位于商户端的Quidway系列路由器，通过WAN接入多台UNIX前置机。本例中只画了两台前置机，每台前置机分别运行针对银行的某一种应用的软件。前置机与路由器可以通过串口也可以通过以太网或其它网络方式连接。通过这种组网，可以通过路由器实现不同银行/或同一银行不同业务的分流处理。与业务主机相联部分的组网图本例中没有画出。

5.9 POS接入与路由器其它业务综合应用的组网图（POS接入IBM主机）

POS接入与路由器其它业务综合应用的组网图（POS接入IBM主机）

多个POS机通过位于商户端的路由器Quidway A，通过QUIDWAY路由器完成接入，同时该接入路由器还可完成SNA及哑终端、语音等业务，为用户提供综合、完整的解决方案。图中画出的是接入SNA时前置端的连接情况。通过WAN以及路由器Quidway B（支持dlsw特性），接入银行中心机IBM AS/400。

展望

POS应用必将随着经济的发展及科技的进步越来越广泛，甚至会遍步生活的每个角落，电子交付给人们的生活带来很大便利。随着POS应用的普及及规模、范围的扩大，用户必将对网络的互联及投资提出更高的要求，一个IP化的、可治理的、低成本的整网解决方案也必将是今后网络改造的目标。基于路由器的POS接入解决方案使得POS接入技术走到了一个新的起点，在POS接入技术领域上是一个新的里程碑，因此我们称之为第三代POS接入技术。第三代POS接入解决方案适合并满足目前金融行业发展的需求，同时技术上的先进性也必将推动和加速POS应用业务的发展。