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高速鐵路中的無線寬帶Mesh智能網絡

網絡
為了解決列車在固定節點之間的快速切換,車載設備需要持續的背景掃描以不同尋找最優的上聯鏈路,同時固定基站也將不斷的提供動態性能指標回應車載設備的質詢。

高速鐵路綜合監控系統跨度大、監控距離遠、傳輸線路長、應用環境復雜,且高鐵每隔幾百米就會有無人值守的信息站需要監控,以檢測是否有人侵入,設備是否正常運轉等,因此,高鐵視頻監控系統中需要大量的無線網絡傳輸設備,Strix根據高鐵的特點,提出3層式的解決方案,保證車載快速切換和高帶寬,網絡有極強的自愈能力等技術特點,完全適合鐵路無線組網的需求。

拓撲圖

整體組網拓撲圖

為了解決列車在固定節點之間的快速切換,車載設備需要持續的背景掃描以不同尋找***的上聯鏈路,同時固定基站也將不斷的提供動態性能指標回應車載設備的質詢。

當移動速度加快時,切換時間就可能成為問題。Strix Access/One系統解決了這個問題,利用車載設備的無線回程模塊持續的信道背景掃描,不斷動態的自動的更新上聯鏈路狀態,以滿足自動修復和自動調整的功能。

Strix Access/One產品支持多模塊、多信道和多射頻技術進行Mesh組網,每個節點都有多個不同功能的無線模塊,分別處理無線終端接入、Mesh回程和Mesh擴展等,利用多個專用模塊提高無線Mesh內部的性能。

同時,每跳都是使用不同的2.4GHz或者5.8GHz信道進行傳輸,大幅度的改善了多個Mesh節點之間或者外界射頻環境帶來的干擾。

拓撲圖

這種多模塊、多信道、多無線技術的無線網狀具有非常好的多跳能力,其多跳TCP吞吐量指標如下所示:

吞吐量

在實驗室條件下每跳吞吐量下降在1%以下,在實際應用環境下,每跳吞吐量下降在10%以下。詳細技術細節可參考Strix多跳性能白皮書。

軌道沿線的每個固定基站將自動決策回到有線節點的***路徑。這樣,不同的Mesh段將在軌道上行或者下行的兩個方向上根據網絡性能來負載均衡。另外,如果軌道沿線的任何一個基站出現故障,其相鄰的基站將會自動地調整鏈路,迅速將數據流切換到相反方向的最近節點。#p#

當所有無線Mesh基站啟動運行后,各個基站將自動決策到有線網絡的***路徑,隨之產生的Mesh拓撲將基于網絡性能進行流量的負載平衡。如下圖所示:

負載平衡

當軌道沿線任何一個光纖點發生故障,該區間內的固定Mesh基站將自動的調整無線鏈路,重新匯聚到就近的另外一個光纖點處,如下圖所示:

當軌道沿線任何一個固定基

負載平衡

站發生故障時,受到影響的固定Mesh基站將自動的調整無線鏈路,按照性能***的方式重新進行匯聚,如下圖所示:

負載平衡

通過以上的無線網絡組網備份、多個光纖點有線備份以及管理服務器板卡冗余備份等方式,可以大幅的提高軌道沿線無線寬帶系統的可考性。

 

責任編輯:于爽 來源: 51CTO.com
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