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轨道交通解决方案

市场需求

CBTC系统: CBTC列车运行控制系统的特点是用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信,用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。CBTC的突出优点是可以实现车-地址见的双向通信,并且传输信息量大,传输速度快。中国目前有部分城市轨道交通使用了CBTC系统。

乘客信息系统(PIS):地铁系统除了传统意义上的运输功能外,还具有了媒体传播功能。乘客通过地铁站点的各类显示终端,除了可以观看运行信息、公共信息、天气预报等内容,还可以观看实时电视节目,播放广告等。

乘客无线上网: 随着移动互联网时代的加速到来,乘客在乘坐地铁的时,有强烈的上网需求,而目前WLAN的各项技术都以已经成熟,可以为乘客提供良好的上网体验。搭载Apple的iOS,Google的Android以及Microsoft的WP等系统的终端设备将在未来两三年内大量普及。如果网络条件许可,这些设备可以在地铁站及车厢内很方便的上网。

建网难点

切换:由于列车运行速度较快,在列车运行过程中,用户终端与AP切换频繁,如果切换时间过长,会导致丢包率高,用户掉线等问题。传统漫游切换时长为200ms,切换时间过长。
高可靠性:AC和AP的性能和可靠性瓶颈。当AC承载的流量太大,就可能会达到AC的瓶颈,导致用户连接不上。地铁上和车站属于人员密集区域,传统的802.11b/g接入点AP接入不了如此多的用户。

解决方案

软切换:车载STA同时关联多个AP,车载STA根据关联的AP信号强度选择数据路由,STA和AP需要做路由协商,软件需要升级,切换时延<1ms,丢包率几乎为0。
本地转发:AC支持混合组网,即支持轨旁AP的数据本地转发以及车载AP的数据集中转发。 对于轨旁AP,AC只用来做管理,AP的数据采用本地转发的方式。AC将只作为轨旁AP的网管系统。当使用AC将AP配置完毕后,去掉AC,网络依然工作正常,AC将不再作为网络可靠性的瓶颈。
AC间N+1冗余备份: AC间N+1冗余备份100ms故障检测。通过配置一个备份AC,主备AC之间每100ms有一次故障检测,当检测到主AC设备故障时,备AC启动,从而保持网络继续正常运行。
802.11n双频AP:802.11n双频AP在接入用户数上和带宽上比802.11b/g都有了显著提高,可以满足在地铁和车站等密集区域等接入用户数的要求。

关键技术——切换优化


车载无线路由器切换算法优化,支持高速移动状态下快速切换。
车载无线路由器切换过程中数据缓存,减少数据丢包。
AP在终端发生切换过程中,速率选择算法优化,提高切换性能。

切换模式


逆向(车头)切换模式。逆向切换模式切换判决方式为根据信号强弱从信号过强的基站切换到信号可用的次强基站,算法实现复杂。
正向(车尾)切换模式。正向切换模式判决方式为根据信号强弱从弱的基站切换到强的基站。

冗余备份



当主设备AC1因某种原因出现故障时,其下挂的AP可以自动注册到备份的从设备AC2上,已关联无线用户能够维持会话,不需要重新手工登录。
AP的自动切换过程中不影响无线用户的业务。
在实际应用中,N+1冗余备份方案是用最小的成本来保证WLAN网络可靠性的方案。

网络总体架构


列车头、尾安装车载无线网桥(双出口节点,可做到流量均衡);各节车厢安装监控终端和PIS设备等,通过列车内部的有线网络连接到列车头尾的车载终端。
各节车厢安装1-2个AP,车厢顶上的AP天线,可以在列车的设计阶段,向列车厂家提出安装接口。
轨道两侧按200m左右间隔安装地面无线基站,直接落地到光纤进地面有线骨干网。
控制中心安装2台AC,两台AC一台为主机一台为备机,通过VRRP协议,共享同一个IP地址。
 

服务热线
400-021-0503