銳捷網(wǎng)絡(luò)打造“高性價(jià)比”地鐵無線網(wǎng)

8月15日，由中國軌道交通網(wǎng)聯(lián)合《中國軌道交通》雜志舉辦的“2014中國城市軌道交通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)性建設(shè)研討會(huì)”在天津召開。作為中國網(wǎng)絡(luò)解決方案領(lǐng)導(dǎo)品牌，銳捷網(wǎng)絡(luò)不但讓參會(huì)嘉賓在現(xiàn)場感受到了極速無線帶來的暢快體驗(yàn)，更通過以“簡網(wǎng)絡(luò)”理念構(gòu)建地鐵無線網(wǎng)絡(luò)解決方案的精彩演講，為與會(huì)專家和用戶代表呈現(xiàn)了高性價(jià)比車地雙向千兆無線通信網(wǎng)絡(luò)。

資料顯示，到今年年末，全國城市軌交運(yùn)營里程將超過3100公里，提前一年實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃。預(yù)計(jì)明年將有40個(gè)城市提速建設(shè)軌道交通，總在建里程近4000公里。而據(jù)專家預(yù)測，未來十到二十年，在北上廣深等一線特大城市軌道建設(shè)繼續(xù)延伸的同時(shí)，二三線城市將迎來城市軌道交通的第二輪大發(fā)展。

針對(duì)現(xiàn)階段城市軌道現(xiàn)狀與“第二輪”發(fā)展中將遇到的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用難題，銳捷網(wǎng)絡(luò)政府和交通行業(yè)顧問朱劍表示：“軌道交通在優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)、緩解城市交通擁擠、保護(hù)環(huán)境等方面均顯示出積極促進(jìn)作用，而其高質(zhì)量的運(yùn)營和高品質(zhì)的服務(wù)背后更離不開高速、安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)作為支撐。但是，無線網(wǎng)絡(luò)作為車地通訊的重要載體，卻因?yàn)榧夹g(shù)瓶頸的存在，無法滿足車廂內(nèi)‘低頭族'和控制室‘大屏幕'的需求，這也是地鐵無線網(wǎng)首先應(yīng)該解決的‘痛點(diǎn)'。“

剖析軌道交通中的Wi-Fi“痛點(diǎn)”

據(jù)了解，在已經(jīng)建成的一些地鐵項(xiàng)目中，控制中心只能同時(shí)調(diào)用2～3路車廂內(nèi)監(jiān)控視頻，下發(fā)車載視頻信號(hào)中也屢屢卡頓延播。針對(duì)這一情況，朱劍認(rèn)為：“環(huán)境干擾和突發(fā)事件安全等問題，是運(yùn)營者始料未及的，也是‘痛點(diǎn)’的成因。”

·痛點(diǎn)一：車廂內(nèi)日漸混亂的Wi-Fi環(huán)境

在2010年以前，無線網(wǎng)速還沒有突破百兆，智能手機(jī)還沒有流行，路面看到的無線終端基本上屈指可數(shù)。而隧道內(nèi)、車廂里基本上只有CBTC和PIS等有限的系統(tǒng)使用2.4G頻段的WLAN技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。但時(shí)代發(fā)展到了今天，在這個(gè)“全民低頭”使用智能移動(dòng)設(shè)備的年代，列車內(nèi)有CBTC、PIS和乘客上網(wǎng)等多套系統(tǒng)同時(shí)使用WLAN。另外，運(yùn)營商部署的熱點(diǎn)信號(hào)、乘客自帶的3G路由器、藍(lán)牙設(shè)備、無線鼠標(biāo)等等在密集的車廂內(nèi)都在相互擠占了有限的信道資源，因此，車載業(yè)務(wù)系統(tǒng)的車地?zé)o線通信面臨著系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外的雙重干擾。

·痛點(diǎn)二：突發(fā)事件加重實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力

地鐵作為安防重地，要求全方位的、實(shí)時(shí)、清晰的視頻監(jiān)控，運(yùn)營管理人員對(duì)畫質(zhì)要求從CIF逐步提升至D1，甚至1080P。而在遭遇突發(fā)事件時(shí)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的壓力超出了現(xiàn)有無線架構(gòu)的負(fù)載極限。

例如：按照每車廂2顆720P攝像頭，每司機(jī)室1顆720P攝像頭的需求計(jì)算(未來每節(jié)車廂的攝像頭會(huì)提升至4顆甚至8顆)，如果出現(xiàn)大量運(yùn)動(dòng)畫面，若要保證突發(fā)事件中監(jiān)控畫面無卡頓的需求，則單路攝像頭需要8Mbps的車地網(wǎng)絡(luò)上傳帶寬。如果同時(shí)調(diào)用全車14顆攝像頭進(jìn)行16分屏直播，則需要100Mbps以上的車地網(wǎng)絡(luò)上傳帶寬。

但目前在網(wǎng)運(yùn)行的車地傳輸技術(shù)，基本只能支持同時(shí)調(diào)用2至3路攝像頭進(jìn)行直播。隨著需要實(shí)時(shí)同步的車載信息系統(tǒng)越來越多，數(shù)據(jù)量越來越大，地鐵亟需一套能提供穩(wěn)定、高速的車地雙向無線通信技術(shù)和方案。

解決上述難題怎樣做到“高性價(jià)比”?

銳捷網(wǎng)絡(luò)推出的802.11ac車地雙向千兆通信平臺(tái)，正是針對(duì)我國地鐵無線網(wǎng)“痛點(diǎn)“而生。由于采用了第5代Wi-Fi和針對(duì)軌道交通特有的場景化適用技術(shù)，可高性價(jià)比地解決目前車廂內(nèi)日漸混亂的Wi-Fi環(huán)境，以及突發(fā)事件實(shí)時(shí)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)壓力，這為我國即將迎來的城市軌道交通第二輪大發(fā)展注入了技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)力。

·車地雙向千兆通信

銳捷網(wǎng)絡(luò)地鐵無線網(wǎng)絡(luò)解決方案，實(shí)現(xiàn)了車地雙向的千兆通信。在802.11ac基礎(chǔ)上可利用256QAM、載波聚合、深度幀聚合等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)1.3Gbps的連接速率，而實(shí)際有效吞吐可達(dá)950Mbps。在傳輸距離方面，銳捷的無線設(shè)備采用了先進(jìn)的MIMO(多入多出)、TxBF(波束成型)、LDPC(低密度糾錯(cuò)編碼)、MRC(最大比合并分集)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了200m距離的高性能傳輸。

·車地通信性能加倍

“場景化”一直以來是銳捷網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的著力點(diǎn)，也是銳捷無線產(chǎn)品性能引領(lǐng)業(yè)界的秘訣。那么，在軌道交通這個(gè)更復(fù)雜的場景中，這套方案又如何讓性能加倍呢?據(jù)介紹，銳捷采用了車內(nèi)交換環(huán)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有線鏈路冗余備份。第一，每節(jié)車廂布放一臺(tái)車載交換機(jī)，車廂間可通過網(wǎng)線互聯(lián)，組成環(huán)網(wǎng);第二，利用VSU虛擬化技術(shù)，將各車廂交換機(jī)虛擬成一個(gè)交換機(jī)單元，可進(jìn)行統(tǒng)一管理，統(tǒng)一策略;第三，整車可實(shí)現(xiàn)頭尾2條車地鏈路同時(shí)使用，并實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，在一條鏈路中斷的情況下，可在20ms內(nèi)完成鏈路切換保護(hù)。

·車地通信“零丟包”

一般來說，無線網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的好壞是由“靜”和“動(dòng)”決定的，看著信號(hào)滿格，但隨時(shí)都有可能在“動(dòng)”的情況下出現(xiàn)中斷。而處于“隨時(shí)在動(dòng)”的車廂內(nèi)，這套方案又將如何應(yīng)對(duì)呢?首先是“虛擬AP”技術(shù)，這可以確保軌旁AP工作在相同頻率，也發(fā)出相同的BSSID，所有的報(bào)文處理和交互，由AC統(tǒng)一協(xié)調(diào)。對(duì)于列車AP來說，可以把整網(wǎng)的所有AP看成一個(gè)“虛擬的大AP”。

其次，銳捷網(wǎng)絡(luò)配合車載“虛擬大交換機(jī)”，應(yīng)用了極具創(chuàng)新應(yīng)用價(jià)值的專利技術(shù)“MAC地址通告”，確保列車跨站區(qū)切換軌旁和車地交換機(jī)的瞬間，10ms內(nèi)完成鏈路切換。

完善的無縫切換保障體系確保車地通信不會(huì)出現(xiàn)切換開銷和網(wǎng)絡(luò)丟包。列車在運(yùn)行過程中，車地通信無論是切換軌旁AP、軌旁交換機(jī)還是區(qū)間匯聚交換機(jī)，都能在瞬間完成。

治愈“痛點(diǎn)”獲專家一致認(rèn)可

在充分了品讀了銳捷網(wǎng)絡(luò)針對(duì)軌道交通無線網(wǎng)建設(shè)方案之后，國內(nèi)外城市軌道交通領(lǐng)域的專家和參會(huì)集成商代表均表示：“銳捷的地鐵無線網(wǎng)方案性價(jià)比非常高。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)雖然簡單，但性能加倍，在建設(shè)和后期運(yùn)維方面皆能有效節(jié)省用戶資金和人力成本投入。另外，由于充分理解并適應(yīng)了軌道交通的場景化特點(diǎn)，其產(chǎn)品整合后的系統(tǒng)平臺(tái)能夠有效消除信源干擾，達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的高要求。”

當(dāng)前，隨著城市化進(jìn)程的加速和城市軌道交通的蓬勃興起，具有節(jié)能、快捷便利、客運(yùn)量大等優(yōu)勢的城市軌道交通已成為大城市可持續(xù)發(fā)展、加速城鎮(zhèn)化改造的必然趨勢。而在考慮到乘客流量的成倍增加、運(yùn)營提速和未來移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向，銳捷在方案中還實(shí)現(xiàn)了用戶認(rèn)證和網(wǎng)關(guān)集中到“大核心”的架構(gòu)，系統(tǒng)可根據(jù)用戶規(guī)模的發(fā)展，靈活便捷地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。同時(shí)，該方案中的車載設(shè)備均符合軌道交通EN50155系列標(biāo)準(zhǔn)，軌旁設(shè)備符合工業(yè)級(jí)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67，可在所有惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行并提供服務(wù)，充分保障了地鐵運(yùn)營所需要的高可靠性。