銳捷網(wǎng)絡(luò)打造“高性價比”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”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)不但讓參會嘉賓在現(xiàn)場感受到了極速無線帶來的暢快體驗，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，為與會專家和用戶代表呈現(xiàn)了高性價比車地雙向千兆無線通信網(wǎng)絡(luò)。

資料顯示，到今年年末，全國城市軌交運營里程將超過3100公里，提前一年實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃。預(yù)計明年將有40個城市提速建設(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，二三線城市將迎來城市軌道交通的第二輪大發(fā)展。

針對現(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，卻因為技術(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'。“

剖析軌道交通中的Wi-Fi“痛點”

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

·痛點一：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)。但時代發(fā)展到了今天，在這個“全民低頭”使用智能移動設(shè)備的年代，列車內(nèi)有CBTC、PIS和乘客上網(wǎng)等多套系統(tǒng)同時使用WLAN。另外，運營商部署的熱點信號、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。

·痛點二：突發(fā)事件加重實時監(jiān)控壓力

地鐵作為安防重地，要求全方位的、實時、清晰的視頻監(jiān)控，運營管理人員對畫質(zhì)要求從CIF逐步提升至D1，甚至1080P。而在遭遇突發(fā)事件時，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攝像頭的需求計算(未來每節(jié)車廂的攝像頭會提升至4顆甚至8顆)，如果出現(xiàn)大量運動畫面，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)運行的車地傳輸技術(shù)，基本只能支持同時調(diào)用2至3路攝像頭進(jìn)行直播。隨著需要實時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“高性價比”?

銳捷網(wǎng)絡(luò)推出的802.11ac車地雙向千兆通信平臺，正是針對我國地鐵無線網(wǎng)“痛點“而生。由于采用了第5代Wi-Fi和針對軌道交通特有的場景化適用技術(shù)，可高性價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)事件實時監(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)，實現(xiàn)1.3Gbps的連接速率，而實際有效吞吐可達(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(低密度糾錯編碼)、MRC(最大比合并分集)等技術(shù)，實現(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，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)，實現(xiàn)有線鏈路冗余備份。第一，每節(jié)車廂布放一臺車載交換機(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，整車可實現(xiàn)頭尾2條車地鏈路同時使用，并實現(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)體驗的好壞是由“靜”和“動”決定的，看著信號滿格，但隨時都有可能在“動”的情況下出現(xiàn)中斷。而處于“隨時在動”的車廂內(nèi)，這套方案又將如何應(yīng)對呢?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，所有的報文處理和交互，由AC統(tǒng)一協(xié)調(diào)。對于列車AP來說，可以把整網(wǎng)的所有AP看成一個“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出現(xiàn)切換開銷和網(wǎng)絡(luò)丟包。列車在運行過程中，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”獲專家一致認(rèn)可

在充分了品讀了銳捷網(wǎng)絡(luò)針對軌道交通無線網(wǎng)建設(shè)方案之后，國內(nèi)外城市軌道交通領(lǐng)域的專家和參會集成商代表均表示：“銳捷的地鐵無線網(wǎng)方案性價比非常高。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，其產(chǎn)品整合后的系統(tǒng)平臺能夠有效消除信源干擾，達(dá)到實際應(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、運營提速和未來移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向，銳捷在方案中還實現(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，靈活便捷地實現(xiàn)擴(kuò)容。同時，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)級各項標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)等級達(dá)到IP67，可在所有惡劣環(huán)境下正常運行并提供服務(wù)，充分保障了地鐵運營所需要的高可靠性。