高速铁路中的无线宽带Mesh智能网络

2011年06月28日10:05  来源:中关村在线
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  高速铁路综合监控系统跨度大、监控距离远、传输线路长、应用环境复杂,且高铁每隔几百米就会有无人值守的信息站需要监控,以检测是否有人侵入,设备是否正常运转等,因此,高铁视频监控系统中需要大量的无线网络传输设备,Strix根据高铁的特点,提出3层式的解决方案,保证车载快速切换和高带宽,网络有极强的自愈能力等技术特点,完全适合铁路无线组网的需求。

整体组网拓扑图
整体组网拓扑图

  为了解决列车在固定节点之间的快速切换,车载设备需要持续的背景扫描以不同寻找最优的上联链路,同时固定基站也将不断的提供动态性能指标回应车载设备的质询。

  当移动速度加快时,切换时间就可能成为问题。Strix Access/One系统解决了这个问题,利用车载设备的无线回程模块持续的信道背景扫描,不断动态的自动的更新上联链路状态,以满足自动修复和自动调整的功能。

  Strix Access/One产品支持多模块、多信道和多射频技术进行Mesh组网,每个节点都有多个不同功能的无线模块,分别处理无线终端接入、Mesh回程和Mesh扩展等,利用多个专用模块提高无线Mesh内部的性能。

  同时,每跳都是使用不同的2.4GHz或者5.8GHz信道进行传输,大幅度的改善了多个Mesh节点之间或者外界射频环境带来的干扰。

高速铁路中的无线宽带Mesh智能网络

  这种多模块、多信道、多无线技术的无线网状具有非常好的多跳能力,其多跳TCP吞吐量指标如下所示:

  在实验室条件下每跳吞吐量下降在1%以下,在实际应用环境下,每跳吞吐量下降在10%以下。详细技术细节可参考Strix多跳性能白皮书。

  轨道沿线的每个固定基站将自动决策回到有线节点的最佳路径。这样,不同的Mesh段将在轨道上行或者下行的两个方向上根据网络性能来负载均衡。另外,如果轨道沿线的任何一个基站出现故障,其相邻的基站将会自动地调整链路,迅速将数据流切换到相反方向的最近节点。

  当所有无线Mesh基站启动运行后,各个基站将自动决策到有线网络的最优路径,随之产生的Mesh拓扑将基于网络性能进行流量的负载平衡。如下图所示:

高速铁路中的无线宽带Mesh智能网络

  当轨道沿线任何一个光纤点发生故障,该区间内的固定Mesh基站将自动的调整无线链路,重新汇聚到就近的另外一个光纤点处,如下图所示:

高速铁路中的无线宽带Mesh智能网络

  当轨道沿线任何一个固定基站发生故障时,受到影响的固定Mesh基站将自动的调整无线链路,按照性能最优的方式重新进行汇聚,如下图所示:

通过以上的无线网络组网备份、多个光纤点有线备份以及管理服务器板卡冗余备份等方式,可以大幅的提高轨道沿线无线宽带系统的可考性。

  通过以上的无线网络组网备份、多个光纤点有线备份以及管理服务器板卡冗余备份等方式,可以大幅的提高轨道沿线无线宽带系统的可考性。

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