交通移動解決方案

1、交通行業(yè)移動無線寬帶技術(shù)白皮書項(xiàng)目概述為了滿足xx高速公路車輛移動無線寬帶通信系統(tǒng)、高速公路沿線維護(hù)和應(yīng)急通信系統(tǒng)的需求，提升高速移動下的寬帶無線視頻、語音和數(shù)據(jù)通信能力，本方案中采用第三代無線Mesh（網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)）高速移動無線寬帶技術(shù)，配合高速路收費(fèi)站和服務(wù)區(qū)等處現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)，提供高速公路沿線的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)通信平臺。建成的移動寬帶無線通信系統(tǒng)做為綜合性的通信平臺，可為交通系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用：1. 數(shù)據(jù)和語音通信道路周邊區(qū)域的通信 維護(hù)保養(yǎng)隊(duì)的通信 貨運(yùn)公司（FOC）操作貨運(yùn)公司傳真服務(wù) 貨運(yùn)公司駕駛員工作表更新服務(wù) 營運(yùn)公司(TOC)駕駛員工作表更新服務(wù) 全部車輛和列車診斷服務(wù) 2. 綜合的車

2、站/服務(wù)區(qū)服務(wù)電子票務(wù) 時(shí)間表更新 電子座位預(yù)訂 車載/站點(diǎn)電子廣告 (新的收入來源)3. 跟蹤和遙感測試服務(wù)列車跟蹤服務(wù)出租車/公交車輛跟蹤和定位租賃公司監(jiān)測4. 安全和監(jiān)控站點(diǎn)視頻監(jiān)控交叉路口視頻監(jiān)控事故多發(fā)路段/山體滑坡區(qū)域等視頻監(jiān)控5. 移動用戶服務(wù)乘客Email服務(wù) 互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)無線Mesh技術(shù)介紹 無線Mesh技術(shù)發(fā)展無線Mesh網(wǎng)絡(luò)具有諸多優(yōu)于其它類型無線部署的優(yōu)勢。這些優(yōu)勢主要集中在降低網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的成本安裝、維護(hù)以及運(yùn)行維護(hù)等方面。以某些情況下，由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、缺少有線基礎(chǔ)設(shè)施、或者是在客戶室內(nèi)或室外位置布線成本高等原因，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)成為部署網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的唯一可行方案

3、。在發(fā)展歷程上，業(yè)界中有三種Wi-Fi方案：第一代集中式網(wǎng)絡(luò)模式是一種非智能的網(wǎng)絡(luò)，相互獨(dú)立的多個(gè)接入點(diǎn)（AP）連接到同一個(gè)有線局域網(wǎng)中。集中式網(wǎng)絡(luò)模式第二代集中式網(wǎng)絡(luò)模式是對已有交換機(jī)最簡單的一種擴(kuò)展方式，大多數(shù)有線交換機(jī)設(shè)備均支持。這種模式傾向于將智能功能從AP剝離出來放到交換機(jī)中。然而，這種方法產(chǎn)生了許多意想不到的后果（例如，單點(diǎn)故障、帶寬瓶頸以及缺乏擴(kuò)展性和靈活性）。此外，要是增加AP設(shè)備使得現(xiàn)有的WLAN交換機(jī)端口不夠用時(shí)，就必須購買新的交換機(jī)。這兩種Wi-Fi方案還存在著一個(gè)共性的問題它們不是真正的無線，只是“更少的”有線。連接AP的以太網(wǎng)還是必要的。第三代Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò)

4、是一種智能網(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間能夠通過802.11無線鏈路相互連接，因此它們不需要通過有線連接到交換機(jī)上。Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以擴(kuò)展通信傳輸區(qū)域，也可以同時(shí)為無線用戶和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供接入服務(wù)。如果設(shè)計(jì)的合理，Mesh網(wǎng)絡(luò)可以成為高性能、高可靠并具有冗余能力，并且能夠擴(kuò)展到包含成千上萬個(gè)設(shè)備。這種類型的網(wǎng)絡(luò)安裝快捷，并且不要求精細(xì)的規(guī)劃和位置選擇即可獲得可靠的通訊。簡單地移動某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或者增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以立即完善一個(gè)信號較弱或無信號的區(qū)域。在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會維持到最鄰近節(jié)的最優(yōu)路徑。當(dāng)無線環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，比如加入新節(jié)點(diǎn)或者發(fā)生擁塞，數(shù)據(jù)路徑會根據(jù)時(shí)延、吞吐量、噪聲等因素進(jìn)行重新評

5、估，并且Mesh網(wǎng)絡(luò)會自動地進(jìn)行自我調(diào)節(jié)將性能維持在最佳性能。如果某個(gè)數(shù)據(jù)路徑丟失，或者RF干擾影響了性能，網(wǎng)絡(luò)會通過重路由流量實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)，這樣節(jié)點(diǎn)既可以保持連接，而且數(shù)據(jù)路徑也始終是最優(yōu)的。所有的自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)過程都是動態(tài)的，在后臺執(zhí)行并且是實(shí)時(shí)的對用戶而言是透明的，不需要人為干預(yù)。繞過障礙物在室外環(huán)境中部署網(wǎng)絡(luò)時(shí)，Mesh體系架構(gòu)允許無線網(wǎng)絡(luò)繞過大的物體（比如建筑物和樹木）進(jìn)行流量交換。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)能夠很容易地通過中間中繼節(jié)點(diǎn)繞過障礙物轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，而不是試圖直接穿過障礙物。尤其在有很多障礙物的城市環(huán)境或者有丘陵或山區(qū)等傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋有困難的鄉(xiāng)村區(qū)域，該方案都非常有效。 實(shí)現(xiàn)無線

6、Mesh的方案無線Mesh的方案有很多種，但是大部分的方案都來源于最初的無線分布式系統(tǒng)（Wireless Distribution System, WDS）概念。WDS是一種使用無線橋接和無線repeating的無線AP模式，無線橋接也就是只能在AP之間進(jìn)行通訊，AP不接受無線客戶端的訪問；而無線repeating既允許AP之間互相通訊，AP也可以與無線客戶端進(jìn)行通訊。所有的Mesh網(wǎng)絡(luò)在本質(zhì)上都是用戶流量在離開網(wǎng)絡(luò)（比如到達(dá)有線的LAN）之前通過多個(gè)節(jié)點(diǎn)。用戶流量到達(dá)目的地所要經(jīng)過的跳數(shù)取決于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、鏈路的長度、使用的技術(shù)以及其它一些因素。第一代單模塊Mesh方案 (single-rad

7、io)所有信息都在同一信道上單模塊模式是無線Mesh最脆弱的方案。接入點(diǎn)僅使用一個(gè)信道，此信道由無線客戶端和回程流量（在AP之間轉(zhuǎn)發(fā)）共享。當(dāng)更多的AP加入到網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)候，用于回程流量的帶寬將會占據(jù)越來越高的比例，僅僅留很少一部分容量給無線客戶端。此現(xiàn)象的原因是由于無線是一個(gè)共享的媒質(zhì)。本方案的AP不能同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。而且在其覆蓋范圍內(nèi)另一個(gè)AP正在傳輸?shù)臅r(shí)候，該AP也不能發(fā)送數(shù)據(jù)。這種對可用共享帶寬的競爭是基于類似以太網(wǎng)的無線沖突避免原則(CSMA/CA)。簡單計(jì)算一下就會發(fā)現(xiàn)，在單模塊方案中每個(gè)無線客戶端只能獲得很有限的吞吐量。舉例來說，假設(shè)你有5個(gè)AP，每個(gè)AP有20個(gè)無線客戶端與之

8、相連，所有的AP和客戶端共享同一個(gè)802.11b信道（5Mbps），這樣等價(jià)于每個(gè)用戶只能獲得少于50Kbps的吞吐量比撥號連接還要慢。而且由于所有的無線客戶端和AP必須工作在同一個(gè)信道上，無線資源的競爭和RF干擾還會導(dǎo)致不可預(yù)期的時(shí)延。第二代雙模塊方案(dual-radio)回程共享在雙模塊方案中，一個(gè)頻道專門用來連接無線客戶端，而另一個(gè)頻道專門用來進(jìn)行無線回程傳輸回程信道同時(shí)由ingress和egress流量共享。這意味著什么呢？無線客戶端流量將得到一些的改善，但是全網(wǎng)的性能仍然由于回程的瓶頸問題而不理想。第三代多頻方案 (multi-radio) 結(jié)構(gòu)化的無線Mesh在多頻（或者稱作結(jié)構(gòu)

9、化Mesh）方案中，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)至少使用三個(gè)頻道的專用無線鏈路接口，其中一個(gè)頻道用于客戶端的流量，第二個(gè)頻道用于ingress無線回程流量，第三個(gè)頻道用于egress無線回程流量。這個(gè)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的方案與單模塊或雙模塊方案相比提供了很好的性能。因?yàn)槊總€(gè)鏈路都工作在獨(dú)立的信道上，專用的回程鏈路可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。分離的Ingress/Egress回程鏈路 Mesh多跳難題分析隨著無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的普及，其規(guī)模和復(fù)雜程度持續(xù)發(fā)展。然而多跳的Mesh網(wǎng)絡(luò)遇到越來越多的難題，比如帶寬降低，無線干擾以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等。譬如，在網(wǎng)絡(luò)中的每一跳吞吐量會下降多達(dá)50%，連續(xù)多跳情況下吞吐量下降得更迅速，其

10、結(jié)果將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的嚴(yán)重降低。在語音和視頻應(yīng)用大量運(yùn)行的極端情況下，時(shí)延和RF干擾將達(dá)到不可接受的程度，而導(dǎo)致連接完全中斷。傳統(tǒng)的Mesh網(wǎng)絡(luò)只能提供有限的擴(kuò)展性，多跳自身的難題使得它對于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署還存在諸多疑問。因而需要一種新型結(jié)構(gòu)化的無線Mesh，在其網(wǎng)絡(luò)中無論跳數(shù)多少，都能夠提供高性能和高可靠性。為了具有可實(shí)施性，無線Mesh必須是低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)，為ingress和egress回程流量提供單獨(dú)的無線帶寬鏈路（類似于全雙工連接），并自動地使用最高的可用吞吐量。它必須是多頻、多信道、多RF的系統(tǒng)，還應(yīng)該是模塊化的，并且具有擴(kuò)展為未來技術(shù)的靈活性。這種低時(shí)延的Mesh網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（無

11、噪聲）和真實(shí)環(huán)境（有噪聲）中進(jìn)行了測試。測試跳數(shù)逐步從1跳增加到10跳，結(jié)果表明即使達(dá)到10跳，無噪聲情況下網(wǎng)絡(luò)回程吞吐量只有4%的丟失，而實(shí)際噪聲環(huán)境也僅丟失了40%。時(shí)延測試結(jié)果也同樣令人滿意完全在語音（VoIP）和視頻應(yīng)用可接受的范圍內(nèi)。帶寬下降測試結(jié)果是與為回程流量使用單模塊的Mesh網(wǎng)絡(luò)的最佳情況進(jìn)行比較的。單模塊Mesh網(wǎng)絡(luò)在無噪聲情況下經(jīng)過5跳后帶寬就會令人吃驚地丟失了80%。帶寬降低當(dāng)回程被共享的時(shí)候，多跳帶來的帶寬降低的問題尤為嚴(yán)重，比如單模塊和雙模塊方案。在這些情況下，每個(gè)從AP到AP“跳越”的流量，其吞吐量都幾乎會被削減了一半。對于這類帶寬降低模式主要有兩個(gè)原理。不管選擇

12、最佳情景原理的降低為1/n（其中n是跳數(shù)），還是選擇最壞情景原理的降低為1/2n-1，帶寬降低的數(shù)量都是現(xiàn)實(shí)存在的，參見下表。最佳情況的場景是假設(shè)所有的節(jié)點(diǎn)都以線性的方式排列，類似于一個(gè)珍珠串，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能和它兩個(gè)鄰接的節(jié)點(diǎn)通信。但是在實(shí)際部署的Mesh網(wǎng)絡(luò)中，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能“偵聽”到至少3個(gè)或4個(gè)鄰接的節(jié)點(diǎn)。這時(shí)，帶寬降低更加類似于最壞情況的情景。下圖說明了802.11a/g和802.11b采用單模塊方案在最佳情況的場景下吞吐量降低的情況。在802.11b情況下，此表的起始吞吐量為5 Mbps因?yàn)?02.11b任何信道的毛數(shù)據(jù)速率為11 Mbps，其有效吞吐量接近于5 Mbps。類似地，8

13、02.11a/g的有效吞吐量接近于24 Mbps。正像前表中所顯示的一樣，即使在最佳情景的時(shí)候，對于中等規(guī)模和大規(guī)模環(huán)境，帶寬的損失也是不可接受的。無線干擾無線干擾是一個(gè)十分重要的問題，它將影響到無線網(wǎng)絡(luò)的性能。簡單地說，無線干擾可以定義為非期望的信號干擾了其他無線通信設(shè)備的正常操作。在當(dāng)今的無線網(wǎng)絡(luò)中，802.11b和802.11g是企業(yè)和服務(wù)提供商向用戶提供無線覆蓋最常用的技術(shù)。而大部分無線Mesh部署都是使用802.11b作為無線回程的基礎(chǔ)架構(gòu)，這些網(wǎng)絡(luò)回程帶寬很容易受到來自于相同頻段內(nèi)工作的鄰近設(shè)備無線干擾的影響。無線干擾還會導(dǎo)致傳輸錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤可能會混合。而且需要注意的是，在網(wǎng)絡(luò)不

14、同的部分干擾也千差萬別。就像前面所提到的，單模塊和雙模塊方案在網(wǎng)絡(luò)中使用同一個(gè)回程信道，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中任何部分受到了干擾的影響，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能將會降低。而且，這些方案不能修改網(wǎng)絡(luò)中該部分的配置（比如調(diào)整信道）來避免干擾。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)并不是工作在免許可的2.4 GHz和5 GHz頻段的唯一無線設(shè)備。還有其他類型設(shè)備工作在這些頻段，包括安全系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、無繩電話以及其他很多設(shè)備。另外，也有一些電子設(shè)備會在免許可頻段內(nèi)泄露無線信號（比如微波爐、計(jì)算機(jī)和移動電話）。這些設(shè)備會導(dǎo)致不同方式的干擾，可能是暫時(shí)的（比如微波爐）或持續(xù)的（比如無線視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)）。網(wǎng)絡(luò)時(shí)延VoIP的應(yīng)用是Wi-Fi的一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動

15、力。建立和部署Wi-Fi和IP電話融合的解決方案可同時(shí)支持語音和數(shù)據(jù)服務(wù)，該解決方案可能會使得WLAN在企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。為了支持這些語音和視頻應(yīng)用，就要求網(wǎng)絡(luò)具有很小的時(shí)延和抖動。當(dāng)分組包在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候，一定會存在處理時(shí)延。在大規(guī)模廣域Mesh網(wǎng)絡(luò)中，通常需要很多到有線網(wǎng)絡(luò)的終止點(diǎn)來避免過多的時(shí)延但是這樣就不能充分發(fā)揮無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。而且，隨著時(shí)延的增加，語音和視頻應(yīng)用將受到嚴(yán)重的影響（尤其當(dāng)無線客戶端漫游的時(shí)候），甚至可能會導(dǎo)致連接完全中斷。當(dāng)Mesh使用layer 3（路由）協(xié)議的時(shí)候?qū)肓硪粋€(gè)問題，也就是在使用layer 3協(xié)議的時(shí)候，幀頭開銷可能會很小，因此數(shù)

16、據(jù)比較適合小規(guī)?；蛑械纫?guī)模部署的網(wǎng)絡(luò)，而不適合支持很多用戶的大規(guī)模環(huán)境，這些用戶會漫游并使用語音和視頻應(yīng)用。時(shí)延會影響整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的性能，而導(dǎo)致時(shí)延的原因有很多種，包括啁啾聲，擁塞，超時(shí)和重傳。帶寬時(shí)延產(chǎn)品（Bandwidth Delay Product，BDP）是用來測量網(wǎng)絡(luò)鏈路能力的一個(gè)產(chǎn)品可以考慮在設(shè)計(jì)和部署大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)用。 第三代多模塊無線Mesh解決多跳難題對于大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)部署，尤其在語音、視頻和數(shù)據(jù)漫游應(yīng)用很關(guān)鍵的時(shí)候，將需要新型的無線Mesh技術(shù)提供專用的無線鏈路、802.11a用于回程流量、低時(shí)延交換、蜂窩狀的客戶端覆蓋。要想在任何時(shí)候都提供最佳的性能，這樣的網(wǎng)絡(luò)必須是模塊

17、化的、多頻、多信道、多RF 的Mesh。同時(shí)具有以下特點(diǎn)：非常靈活，完全可擴(kuò)展的，而且是面向未來技術(shù)的，比如WiMAX、802.11n (MIMO)或者 Ultra-Wideband (UWB)。多接口無線Mesh節(jié)點(diǎn)vs有線交換機(jī)專用無線鏈路在建立一個(gè)高級的Mesh網(wǎng)絡(luò)時(shí)，使用方法一定是與其它類型解決方案所不同的。它將應(yīng)用模塊化的方案，使用專用的帶寬鏈路來完成AP的功能（客戶端連接）或回程功能（網(wǎng)絡(luò)級連）。注意圖中理想的無線Mesh節(jié)點(diǎn)和有線VLAN交換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的相似性。他們都為用戶接入提供接口，都為回程鏈路提供了專門的接口客戶端連接（Client Connect）的下行方向回程和網(wǎng)絡(luò)級連

18、（Network Connect）的上行方向回程?？蛻舳诉B接無線模塊必須設(shè)計(jì)為或者與無線客戶端連接（用戶接入）關(guān)聯(lián)，或者使用分離的模塊與其他Mesh節(jié)點(diǎn)（回程）關(guān)聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)級連無線模塊必須根據(jù)到網(wǎng)絡(luò)egress（有線網(wǎng)絡(luò)）的最佳可能路徑為中繼回程流量（ingress和egress）建立與另一個(gè)Mesh節(jié)點(diǎn)的鏈路。對于repeater或者用來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)范圍的節(jié)點(diǎn)，需要包含3個(gè)或更多的無線模塊一個(gè)用于ingress流量（回程），一個(gè)用于egress流量（回程），還有一個(gè)用于無線終端（用戶接入）。下圖闡明了這一概念。終端連接與網(wǎng)絡(luò)連接802.11a無線回程這個(gè)新型結(jié)構(gòu)化的無線Mesh需要支持不同類型的無

19、線技術(shù)。一些原則決定了針對某一特定的用途，哪一種技術(shù)應(yīng)用更為廣泛。正如前面所提到的，802.11b和802.11g僅有三個(gè)可能的非重疊信道。然而802.11a沒有此限制，并且該頻段無線干擾更?。▉碜杂谄渌P記本電腦，無繩電話等），頻譜更寬。鑒于以上原因，802.11a非常適合用于回程Mesh架構(gòu)?？色@得的802.11a信道個(gè)數(shù)依賴于監(jiān)管區(qū)域，比如美國FCC監(jiān)管區(qū)域在5GHz范圍內(nèi)為免許可應(yīng)用保留了4個(gè)頻段。這四個(gè)頻段指定為UNII (Unlicensed National Information Infrastructure)頻段，總共有24個(gè)可能的信道。802.11a與802.11b或802

20、.11g相比較的另一個(gè)優(yōu)勢就是所有可獲得的信道都是非重疊的。因此你可以讓無線節(jié)點(diǎn)工作在臨近信道而會不產(chǎn)生相互干擾。在一些國家，也許不能利用802.11a的頻譜。然而在網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)之間的無線連接也可以像使用802.11a一樣使用802.11g。這兩種技術(shù)提供了相似的帶寬和吞吐量特性，并都支持高速模式（11g的Super G，11a的Turbo）將連接速度從54 Mbps提高到108 Mbps。802.11a Turbo信道被指定為42, 50, 58, 152和160信道。低時(shí)延交換理想的Mesh網(wǎng)絡(luò)必須支持語音應(yīng)用和快速漫游切換，這就是為什么網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該設(shè)計(jì)為layer 2交換。這將會保持時(shí)延和開

21、銷最小，并提高多跳的性能。許多現(xiàn)在的Mesh網(wǎng)絡(luò)都集中在layer 3路由，這種方案的問題是路由開銷最終會限制網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。蜂窩狀覆蓋Mesh網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該允許使用多個(gè)、分離的扇區(qū)狀天線（非常類似蜂窩網(wǎng)絡(luò)中無線小區(qū)站點(diǎn)天線）同時(shí)向不同的方向發(fā)射信號，每個(gè)方向都使用不同的信道。蜂窩狀覆蓋可以支持向所有相連的客戶端同時(shí)進(jìn)行無沖突的傳輸意味著在更大范圍內(nèi)，更多的用戶可以與同一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且獲得更高的吞吐量，這是因?yàn)橛脩糁g發(fā)生更少的沖撞。概念的驗(yàn)證為了驗(yàn)證新型無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的有效性，可分別在無噪聲環(huán)境和真實(shí)環(huán)境中做了一系列測試，跳數(shù)從1到增加到10。測試的目標(biāo)是表征流量經(jīng)過多跳后的降低程度，流

22、量通過了從客戶端相連的節(jié)點(diǎn)到流量發(fā)生服務(wù)器這個(gè)菊花鏈上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。服務(wù)器用于測量TCP和UDP帶寬性能（比如最大帶寬），并允許調(diào)整不同的參數(shù)和特征，它還可以報(bào)告帶寬、時(shí)延和丟包率。網(wǎng)絡(luò)測試場景說明在所有場景中都通過幾種類型的測試來對流量進(jìn)行表征。在理想的Mesh網(wǎng)絡(luò)中增加或減少節(jié)點(diǎn)的情況下，為了確定流量將受到什么影響的目的，這些測試可以認(rèn)為是精確的。下圖給出了這個(gè)測試場景的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。測試場景第一組測試場景是在無噪聲、無干擾環(huán)境中進(jìn)行的，可以認(rèn)為是最優(yōu)情況。目的是在沒有外部資源和干擾影響下，精確地分析Mesh網(wǎng)絡(luò)的行為。第二組測試場景引入了真實(shí)環(huán)境，也就是網(wǎng)絡(luò)暴露在充滿噪聲的環(huán)境中。為了表征

23、流量通過Mesh網(wǎng)絡(luò)的行為，所有測試都是使用802.11a作為無線回程的情況下完成的。網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果在每一跳都要通過有線以太網(wǎng)終端獲取測試結(jié)果。結(jié)果表明，即使在10跳的情況下，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)在無噪聲環(huán)境中只丟失了4的回程吞吐量，而在真實(shí)環(huán)境中也僅僅丟失40回程吞吐量。時(shí)延結(jié)果也是同樣令人振奮的，32 byte的分組包的時(shí)延只有15ms，1400 byte的分組包時(shí)延為25ms。這兩個(gè)結(jié)果都在VoIP和視頻應(yīng)用可接受的時(shí)延限制即100ms以內(nèi)。帶寬降低測試結(jié)果與單模塊和雙模塊Mesh網(wǎng)絡(luò)最佳情景相比較，單模塊和雙模塊Mesh網(wǎng)絡(luò)在無噪聲環(huán)境下的結(jié)果顯示了僅僅5跳帶寬就會有80%丟失。結(jié)論多跳大規(guī)模無線M

24、esh網(wǎng)絡(luò)對帶寬降低，無線干擾和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等問題十分敏感。如果沒有使用多頻結(jié)構(gòu)化的無線Mesh，每一跳的吞吐量可能會下降多達(dá)50%。特別是在更大規(guī)模部署情況下，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和漫游也是需要著重考慮的問題。在廣域、高利用率環(huán)境中，當(dāng)無線客戶端使用的語音和視頻應(yīng)用需要漫游（比如在汽車或火車上）時(shí)，時(shí)延和帶寬問題將變得不可接受。選擇單頻、雙模塊甚至某些多頻Mesh網(wǎng)絡(luò)將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能降低、擴(kuò)展性差、不能支持大范圍的應(yīng)用。顯然，需要一種新型的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)來解決多跳的難題。這一新型網(wǎng)絡(luò)需要使用模塊化的、多頻、多信道、多RF的Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使用蜂窩狀覆蓋來展示高級的系統(tǒng)回程。使用該系統(tǒng)可部署高性能、高擴(kuò)展

25、性的網(wǎng)絡(luò)，并支持實(shí)時(shí)的語音、視頻和數(shù)據(jù)應(yīng)用。交通系統(tǒng)移動無線寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)為了便于對方案的討論，我們建立如下圖所示的交通無線系統(tǒng)建設(shè)模式(下面以鐵路為線路為例)：2km普通桿Mesh基站桿運(yùn)行方向有線網(wǎng)絡(luò)連接車輛交通移動無線寬帶系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)是交通沿線架設(shè)的 Mesh基站固定Mesh基站的間距平均為2公里-彎道區(qū)域Mesh基站間距略大，而山區(qū)和隧道區(qū)域所需要的Mesh基站間距小固定Mesh基站之間的互聯(lián)采用5.8GHz技術(shù)，對車輛的接入也采用5.8GHz頻段技術(shù)；多模塊Mesh基站提供多個(gè)專用的模塊，分別用于Mesh基站互聯(lián)上行通路、Mesh基站互聯(lián)下行通路以及對車輛

26、的無線接入固定Mesh基站經(jīng)過多跳無線組網(wǎng)之后，進(jìn)入到就近的光纖節(jié)點(diǎn)處為了保證車輛高速移動的情況下能夠在固定Mesh基站之間快速切換，必須在車輛上安裝移動車載Mesh設(shè)備 支持移動速度高達(dá)280公里時(shí)速下的漫游切換組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如下所示：傳輸網(wǎng)絡(luò)和交換機(jī)交通專網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)路由器站點(diǎn)站點(diǎn)有線網(wǎng)絡(luò)配置交通移動無線寬帶系統(tǒng)中的每個(gè)車站/收費(fèi)站/高速服務(wù)區(qū)處都是該區(qū)間的無線網(wǎng)絡(luò)匯聚點(diǎn)，交通沿線架設(shè)的固定Mesh基站會就近的連接到站點(diǎn)的光纖處有線網(wǎng)絡(luò)，并且通過有線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換機(jī)和路由器設(shè)備將交通系統(tǒng)內(nèi)部的視頻、語音和數(shù)據(jù)流量分別送達(dá)至相應(yīng)的交通專網(wǎng)內(nèi)。站點(diǎn)之間均采用傳輸網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(可利用現(xiàn)有的傳輸資源)，每個(gè)

27、站點(diǎn)的有線網(wǎng)絡(luò)配置有如下的要求：站點(diǎn)之間采用傳輸系統(tǒng)相連，每站點(diǎn)的傳輸設(shè)備為無線寬帶提供提供有線網(wǎng)絡(luò)接口(以太網(wǎng)或者光纖接口，可采用現(xiàn)有的傳輸系統(tǒng))每站點(diǎn)處專門配置一臺數(shù)據(jù)交換機(jī)上連接口與傳輸系統(tǒng)相連以太網(wǎng)口或者光纖接口下連接口與站點(diǎn)處的無線Mesh基站相連100兆以太網(wǎng)接口固定Mesh基站配置交通移動無線寬帶系統(tǒng)中主要使用兩種Mesh基站:交通站點(diǎn)處的高性能無線核心點(diǎn)采用SU-7300-2ZK基站交通線路沿線的中繼無線節(jié)點(diǎn)采用SU-7200-2ZK基站光纖點(diǎn)光纖點(diǎn)無線核心點(diǎn) SU-7300-2ZK每個(gè)交通站點(diǎn)均須放置一臺SU-7300-2ZK，該Mesh基站內(nèi)置了3塊802.11a模塊和3塊

28、802.11g模塊，可以為系統(tǒng)提供更高的整體性能。按照實(shí)際環(huán)境的經(jīng)驗(yàn)值，每個(gè)802.11a扇區(qū)在1公里內(nèi)可提供15Mbps以上的匯聚吞吐量，每個(gè)802.11g在1公里內(nèi)可提供10Mbps以上的匯聚吞吐量；因此，SU-7300-2ZK的配置可提供45Mbps的無線網(wǎng)絡(luò)匯聚帶寬和30Mbps的無線終端覆蓋帶寬。該基站的具體配置如下：SU-7300-2ZK每個(gè)站點(diǎn)處放置一臺該基站，作為無線核心設(shè)備SU-7300-2ZK有線接口與站點(diǎn)處的交換機(jī)相連100兆以太網(wǎng)SU-7300-2ZK無線空中接口匯聚站點(diǎn)周邊的固定Mesh基站802.11a空中接口內(nèi)置3塊5.8GHz 11a模塊和3塊2.4GHz 11

29、g模塊多扇區(qū)組區(qū)每個(gè)射頻模塊均外接一個(gè)120度扇區(qū)天線3個(gè)2.4GHz扇區(qū)覆蓋站點(diǎn)2.4GHz終端用戶3個(gè)5.8GHz扇區(qū)匯聚該區(qū)間內(nèi)的固定Mesh基站和移動車載Mesh設(shè)備本地交流供電，支持110-240VAC和12-24VDC供電方式設(shè)備接口和天線配置如下圖所示：無線中繼點(diǎn) SU-7200-2ZK交通沿線的無線中繼基站使用SU-7200-2ZK設(shè)備。該設(shè)備內(nèi)置2塊802.11a模塊和2塊802.11g模塊。兩塊5.8GHz模塊分別處理Mesh上行、Mesh下行的通信，保證了無線網(wǎng)絡(luò)多跳的高帶寬和低時(shí)延。該基站的具體配置如下：SU-7200-2ZK內(nèi)置2塊5.8GHz 11a模塊和2塊2.4

30、GHz 11g模塊多模塊節(jié)點(diǎn)作為多跳Mesh骨干中繼節(jié)點(diǎn)1個(gè)802.11a 模塊用于Mesh上行無線鏈路1個(gè)802.11a 模塊用于Mesh下行無線鏈路和移動Mesh車載設(shè)備的接入1個(gè)802.11g模塊用于固定基站周邊的2.4GHz手持終端和應(yīng)急通信的使用每個(gè)802.11a無線模塊均兩個(gè)5.8GHz定向天線，背靠背指向交通線路兩側(cè)；定向天線組之間的垂直距離應(yīng)不小于50公分，天線距地面的最低高度為3.5米(若丘陵地帶，必須提高天線安裝高度)支持110-240VAC和12-24VDC供電方式，支持第三方太陽能電池供電設(shè)備接口和天線配置如下圖所示：SU-7200-2ZK實(shí)際工程安裝圖如下所示：對于交

31、通沿線的樹木以及山體丘陵等障礙物的區(qū)間的組網(wǎng)，在交通沿線安裝的固定Mesh基站盡量采用之字形安裝方式，如下所示：固定Mesh基站安裝在專用的抱桿之上，配合5.8GHz定向天線進(jìn)行設(shè)備無線互聯(lián)和車輛的無線接入。如下圖所示：車載Mesh設(shè)備配置為了保證車輛在高速移動的情況下仍然能夠一直在線并且保持無線連接，必須在車輛上安裝移動車載設(shè)備SU-WS100。SU-WS100作為最新的車載Mesh設(shè)備，專門用于車載設(shè)備的接入，保證車載設(shè)備高速移動和快速切換下依然保證無間斷的通訊。SU-WS100設(shè)備內(nèi)置1個(gè)無線板卡，提供1個(gè)2.4GHz 802.11g無線模塊和1個(gè)5.8GHz 802.11a無線模塊，設(shè)

32、備提供1個(gè)10/100兆以太網(wǎng)接口，用于連接車載設(shè)備。該車載Mesh設(shè)備的配置如下：SU-WS100內(nèi)置1塊5.8GHz 11a模塊和1塊2.4GHz 11g模塊雙模多用途車載Mesh節(jié)點(diǎn)1個(gè)802.11a 模塊用于Mesh上行無線鏈路車地通信1個(gè)802.11g模塊用于車輛內(nèi)的WiFi手機(jī)無線終端的覆蓋10/100兆網(wǎng)口連接車載網(wǎng)關(guān)，接入其他視頻、語音和數(shù)據(jù)終端使用專業(yè)的5.8GHz全向天線 (HUBER+SUHNER SENCITY專用天線)，安裝在車廂頂部，用于車地?zé)o線通信車載供電10-48VDC車載設(shè)備配置如下圖所示：無線網(wǎng)絡(luò)冗余特性當(dāng)所有無線Mesh基站啟動運(yùn)行后，各個(gè)基站將自動決策到

33、有線網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路徑，隨之產(chǎn)生的Mesh拓?fù)鋵⒒诰W(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行流量的負(fù)載平衡。如下圖所示：當(dāng)交通沿線任何一個(gè)光纖點(diǎn)發(fā)生故障，該區(qū)間內(nèi)的固定Mesh基站將自動的調(diào)整無線鏈路，重新匯聚到就近的另外一個(gè)光纖點(diǎn)處，如下圖所示：當(dāng)交通沿線任何一個(gè)固定基站發(fā)生故障時(shí)，受到影響的固定Mesh基站將自動的調(diào)整無線鏈路，按照性能最優(yōu)的方式重新進(jìn)行匯聚，如下圖所示：無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要點(diǎn)目前的設(shè)計(jì)的基站間距為2公里，當(dāng)某一基站出現(xiàn)故障時(shí)，可能會存在出現(xiàn)車地通信暫時(shí)中斷的情況；可以根據(jù)實(shí)際需求，增加Mesh基站數(shù)量，減少相鄰基站間距，以實(shí)現(xiàn)移動無線寬帶系統(tǒng)的高可用性和冗余性。5.8GHz無線組網(wǎng)鏈路預(yù)算采用5.8GHz 8

34、02.11a技術(shù)的主要原因是增加可用的非重疊信道的數(shù)量，同時(shí)消除使用2.4GHz頻段受到潛在干擾的干擾。所有的Mesh基站都被連接到交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)并通過路由器連接到交通專網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)。出于擴(kuò)展性的考慮，交換機(jī)基于層次化的方式組網(wǎng)，所有的Mesh基站都連接到交換網(wǎng)絡(luò)(Layer-2)，允許廣播和組播數(shù)據(jù)的透傳以保證mesh網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和管理。固定Mesh基站之間的無線鏈路預(yù)算802.11a開放空間損耗 (2km)-113db發(fā)射天線增益18db接收天線增益18db發(fā)射功率26 dbm接收信號強(qiáng)度-51 db車地?zé)o線通信鏈路預(yù)算802.11a開放空間損耗 (1km)-107db發(fā)射天線增益18db接收天

35、線增益8db發(fā)射功率26 dbm接收信號強(qiáng)度-55 db實(shí)驗(yàn)測試表明在接受信號強(qiáng)度在-80dBm的情況下可以得到12Mb/s以上的吞吐量。如上的解決方案可以取得-51-55dBm的接收信號強(qiáng)度，為實(shí)際應(yīng)用中線纜損耗和開放空間損耗等提供了更多的余量，保證了固定Mesh基站之間通信和車地通信的穩(wěn)定性。 以上設(shè)計(jì)也同時(shí)保證了對多條鐵軌的支持，以及同時(shí)經(jīng)過的多列火車。站臺、隧道、山丘等區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架將基于各自的規(guī)模、限制和地理環(huán)境再進(jìn)行深入的考慮。 無線基站分布XX交通線路長度和線路情況如下所示： 根據(jù)4.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，按照平均每2公里的方式進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，則基站分布表如下所示：這樣，XX線沿線共需2

36、00個(gè)Mesh基站，其中隧道部分平均每500米放置一個(gè)基站?？紤]到實(shí)際環(huán)境因素和樹木等障礙物的阻擋，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)之上增加20%的余量，即總體需要約240的固定Mesh基站。無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量交通移動無線寬帶系統(tǒng)采用了多模塊高性能Mesh無線系統(tǒng)進(jìn)行組建，系統(tǒng)兼顧了無線網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性和性能，系統(tǒng)整體容量計(jì)算方式如下：光纖點(diǎn)處單個(gè)802.11a 5.8GHz射頻模塊提供15Mbps匯聚吞吐量(平均吞吐量)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)最大跳數(shù)不超過15跳，每跳設(shè)計(jì)損耗按照10%保守計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)采用信號強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等參數(shù)的加權(quán)平均值來作為評估無線鏈路性能的指標(biāo)無線基站之間鏈路總是選擇性能最佳的做為主鏈路，其他

37、鏈路作為備選無線基站采用多模塊高性能Mesh基站無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)際最大容量（單區(qū)間）這樣，每個(gè)站點(diǎn)(光纖點(diǎn))處可提供的5.8GHz匯聚吞吐量大于30Mbps；考慮到視頻業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)對于時(shí)延的敏感性，每個(gè)站點(diǎn)區(qū)間的無線網(wǎng)絡(luò)可承載穩(wěn)定業(yè)務(wù)的帶寬為15Mbps，可支持的最大視頻、語音業(yè)務(wù)數(shù)量：最大20路并發(fā)固定視頻監(jiān)控，分辨率D1、碼流25楨最大60路并發(fā)WiFi語音呼叫以上的性能指標(biāo)是建立在單獨(dú)業(yè)務(wù)情況下的最大并發(fā)數(shù)量，實(shí)際使用中可根據(jù)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級別，進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量的設(shè)定，保證優(yōu)先級別高的業(yè)務(wù)優(yōu)先處理。無線網(wǎng)絡(luò)額定容量（單區(qū)間）考慮到無線網(wǎng)絡(luò)同時(shí)需要承載站點(diǎn)區(qū)間周邊的手持終端用戶、車載

38、Mesh設(shè)備或者應(yīng)急通信的需要，建議每個(gè)站點(diǎn)區(qū)間的無線網(wǎng)絡(luò)額定承載業(yè)務(wù)量為：10路并發(fā)固定視頻監(jiān)控，分辨率D1、碼流25楨20路并發(fā)WiFi語音呼叫 (按照20%峰值業(yè)務(wù)率，實(shí)際可支持100部WiFi手機(jī)終端)1-2路車載Mesh移動設(shè)備接入以及其他低帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)光纖網(wǎng)絡(luò)容量要求每個(gè)站點(diǎn)傳輸系統(tǒng)需要為無線網(wǎng)絡(luò)提供最低30兆以上的帶寬。傳輸系統(tǒng)需要將各個(gè)站點(diǎn)的業(yè)務(wù)匯聚到中心機(jī)房，按照48個(gè)站點(diǎn)、每個(gè)站點(diǎn)30兆業(yè)務(wù)統(tǒng)一匯聚到中心機(jī)房，以及中心機(jī)房向不同站點(diǎn)的業(yè)務(wù)推送，傳輸系統(tǒng)骨干帶寬應(yīng)不小于2.5Gbps。 方案解決的問題大規(guī)模無線部署的組網(wǎng)拓?fù)浜头且暰鄦栴}通常說來，大規(guī)模的部署無線網(wǎng)絡(luò)都會遇到

39、非視距(Non Line of Sight)問題，導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)的中心基站與邊緣基站之間存在著無線網(wǎng)絡(luò)無法穿越或繞射的障礙物。傳統(tǒng)的點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無法解決非視距問題，這也使傳統(tǒng)的點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無法滿足大范圍的網(wǎng)狀或者鏈狀部署中的非視距需求。Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)引入了網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的概念，完全不需要所謂的中心點(diǎn) - 任意兩個(gè)無線節(jié)點(diǎn)之間都可以連接，對于每個(gè)無線節(jié)點(diǎn)都有一條到多條的無線鏈路可供選擇。Mesh無線網(wǎng)狀網(wǎng)的特性輕易地解決了組網(wǎng)拓?fù)涞暮头且暰鄦栴}。光纖成本和Mesh多跳后的吞吐量損耗問題利用Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對于進(jìn)行大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)所遇到非視距問題，可以非常容易進(jìn)行規(guī)避。但是，Mesh拓

40、撲將在無線網(wǎng)絡(luò)中引入更多的無線跳 (hop，每經(jīng)過一個(gè)無線設(shè)備叫做一跳)；如果每跳帶來的吞吐量損耗過大(如單模Mesh或者雙模Mesh解決方案，每跳加入50%以上的吞吐量損耗)，就勢必需要更多的光纖等有線回程線路，從而導(dǎo)致項(xiàng)目整體成本的飆升。 Mesh 采用獨(dú)特的 multi-radio Mesh （多無線射頻網(wǎng)狀網(wǎng)）技術(shù)，極大的降低了每跳的吞吐量損耗，單光纖點(diǎn)可支持高達(dá)60個(gè)無線Mesh基站，鏈狀組網(wǎng)無線跳數(shù)可達(dá)15跳以上。移動車載切換過程中的數(shù)據(jù)流中斷問題當(dāng)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臅r(shí)候，組成有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)架的交換機(jī)需要時(shí)間來學(xué)習(xí)每個(gè)MAC地址的位置，然后決定數(shù)據(jù)的交換（Switching）路徑

41、。在一個(gè)快速移動的平臺下，PC終端發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的過程中移動車輛需要在多個(gè)Wi-Fi節(jié)點(diǎn)之間不斷的高速切換。當(dāng)PC終端的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)連接已經(jīng)跳轉(zhuǎn)的時(shí)候，去往PC終端的數(shù)據(jù)流仍將指向錯(cuò)誤的目標(biāo)地址，這種情況會一直持續(xù)直到交換機(jī)學(xué)習(xí)到該P(yáng)C終端新的位置（或連接） 這將導(dǎo)致最終用戶的數(shù)據(jù)流持續(xù)中斷。網(wǎng)絡(luò)可以有效的解決這個(gè)問題。Access/One系統(tǒng)中的每個(gè)無線回程模塊都會自動廣播自己的交換表（switching table），該交換表包括所有與之相連的回程模塊和PC，這樣交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換路徑可以自動的、動態(tài)的調(diào)整整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)。事實(shí)上，這種更新交換表的方式允許最大程度的無中斷數(shù)據(jù)服務(wù)。在解決方

42、案中， 動態(tài)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)選擇和切換問題為了保證車輛在Wi-Fi節(jié)點(diǎn)之間的及時(shí)的切換，系統(tǒng)需要進(jìn)行持續(xù)的掃描。當(dāng)速度增加的時(shí)候，切換時(shí)間就會成為一個(gè)主要的問題。網(wǎng)絡(luò)通過每個(gè)無線回程模塊的背景掃描 （Background Scanning）來解決這個(gè)問題，系統(tǒng)采用layer 2方式完成上聯(lián)鏈路選擇和快速切換，僅需50ms即可完成，網(wǎng)絡(luò)之間的切換對于最終用戶是透明的。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)建議無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維建議專業(yè)的無線網(wǎng)絡(luò)依靠穩(wěn)定的物理層作為基礎(chǔ)，而大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)日常運(yùn)行維護(hù)與GSM/CDMA等移動通信網(wǎng)絡(luò)有著非常相似之處，都需要定期的無線頻譜分析和覆蓋范圍測試，以排出潛在故障和提供網(wǎng)絡(luò)性能質(zhì)量。因此，建議選用

43、專業(yè)的勘測測試工具來科學(xué)準(zhǔn)確地為2.4GHz、4.9GHz和5.8GHz進(jìn)行規(guī)劃，使用多種方式獲取關(guān)鍵的Wi-Fi和射頻信息，由此生成的無線性能圖可以簡化網(wǎng)絡(luò)管理、故障排除、容量規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。如圖所示，通過頻譜分析和測試檢查無線干擾情況、信道利用率、CRC誤碼率等信息，與GSM移動通信類似的方式，如采用調(diào)整天線傾角、信道規(guī)劃和發(fā)射功率控制等方式，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)中不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供穩(wěn)定的、高質(zhì)量的無線網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。對于無線網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障，建議采用專用的故障排除流程來解決問題。用戶接入故障排除流程無線Mesh回程故障排除流程管理維護(hù)建議為了方便網(wǎng)絡(luò)管理和日常維護(hù)，建議采用自有網(wǎng)管結(jié)合SN

44、MP管理。作為隨設(shè)備附帶的自有網(wǎng)管平臺，可實(shí)現(xiàn)多種靈活的無線基站管理，包括邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示、無線終端信息和基站工作狀態(tài)監(jiān)控；同時(shí)，無線基站配置的統(tǒng)一管理和批量配置也方便了日常的運(yùn)行維護(hù)，減少網(wǎng)絡(luò)管理開銷。無線基站同時(shí)支持SNMP管理，利用SNMP主動輪詢和Trap結(jié)合的方式，可以更有效的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控，并且根據(jù)需要觸發(fā)警告，通過短信或者電子郵件的方式提示管理員，加快網(wǎng)絡(luò)管理人員的響應(yīng)速度。交通移動無線寬帶應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)移動無線寬帶系統(tǒng)做為綜合性的通信平臺，可為交通系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用：固定無線應(yīng)用固定Mesh基站提供無線“走廊”，也將提供廣泛的交通沿線應(yīng)用：支持語音和數(shù)據(jù)通信 在交通沿線，手持筆記本

45、和車載Wi-Fi設(shè)備均可得到接入滿足日常維護(hù)、檢修等業(yè)務(wù)的通信需求無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)站點(diǎn)周邊、交叉路口或者重要路段的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)急聯(lián)動和救災(zāi)通信為應(yīng)急救災(zāi)車輛和工作人員提供寬帶無線通信，組網(wǎng)快捷迅速能夠滿足臨時(shí)組網(wǎng)的需求可提供臨時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，支持即插即用移動無線應(yīng)用車地通信 車輛高速移動情況下(可高達(dá)280公里時(shí)速)的寬帶無線通信支持視頻、語音和數(shù)據(jù)通信光纖點(diǎn)光纖點(diǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控作為交通沿線無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用將包括固定視頻監(jiān)控、移動使用監(jiān)控和臨時(shí)視頻監(jiān)控等三種主要方式。固定視頻監(jiān)控如下圖所示固定視頻監(jiān)控的系統(tǒng)架構(gòu)圖。視頻監(jiān)控部分有兩種選擇：IP攝像頭視頻編碼器加上模擬攝像頭

46、這兩種視頻監(jiān)控的設(shè)備都具有10/100M以太網(wǎng)線接口。這樣在視頻監(jiān)控點(diǎn)的架設(shè)上就有兩種方式：視頻監(jiān)控點(diǎn)與室外基站直接用10/100M以太網(wǎng)線相連視頻監(jiān)控點(diǎn)與無線CPE采用10/100M以太網(wǎng)線相連，通過無線CPE與室外基站之間的高速無線鏈路回傳視頻無線CPE與室外基站的傳輸距離可高達(dá)2km，保證了每基站周邊的2km半徑的區(qū)域都可以得到視頻監(jiān)控。甚至通過臨時(shí)架設(shè)的視頻監(jiān)控頭，為應(yīng)急救災(zāi)等關(guān)鍵場景提供實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控。為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來了極大的靈活性和可遷移性，只需要提供電源并且將設(shè)備天線等固定在高桿上即可，提供了快速組網(wǎng)、臨時(shí)組網(wǎng)的優(yōu)越性。移動視頻監(jiān)控移動視頻監(jiān)控充分的體現(xiàn)了 Mesh網(wǎng)絡(luò)支持高速移動

47、和快速切換的特性。在移動車輛上安裝視頻監(jiān)控點(diǎn)和移動車載設(shè)備，兩者用以太網(wǎng)線相連。當(dāng)車輛在無線Mesh基站覆蓋的沿線上高速移動時(shí)，車載的無線基站可以迅速進(jìn)行切換，保證視頻信息上傳不間斷。視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)無論是固定視頻監(jiān)控或者車載移動視頻監(jiān)控，所有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都會通過無線Mesh網(wǎng)絡(luò)匯聚到有線網(wǎng)絡(luò)，并且采用全數(shù)字方式使用網(wǎng)絡(luò)編解碼器將視頻直接編碼上，通過BVG主機(jī)進(jìn)行全網(wǎng)管理，完整實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的所有功能。系統(tǒng)框圖如下所示：1. 分布式系統(tǒng)構(gòu)架 層次化組網(wǎng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立自治，多個(gè)節(jié)點(diǎn)無縫聯(lián)結(jié)在一起形成一個(gè)更大的局部自治區(qū)域，多個(gè)局部自治區(qū)域聯(lián)結(jié)成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)中可以設(shè)中心節(jié)點(diǎn)，也可以不設(shè)中心節(jié)點(diǎn)；

48、節(jié)點(diǎn)之間可以設(shè)定上下級關(guān)系，即多個(gè)節(jié)點(diǎn)可以分層級，全網(wǎng)中的層級數(shù)沒有限制節(jié)點(diǎn)之間形成層次式節(jié)點(diǎn)樹結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部形成層次式對象樹結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)樹和對象樹構(gòu)成全網(wǎng)的所有資源所有資源統(tǒng)一命名，全網(wǎng)每個(gè)資源有唯一名稱，每個(gè)資源均有其屬性，屬性的取值可以有不同類型（統(tǒng)一資源）提供一致的界面和操作方式來管理和維護(hù)全網(wǎng)所有的資源（統(tǒng)一管理）2. 安全性、權(quán)限和級別 分權(quán)管理、優(yōu)先級管理用戶在任何操作前均必須登錄，用戶在全系統(tǒng)中只需要登錄一次（記住一個(gè)密碼就行）就可以漫游全網(wǎng)訪問任何有權(quán)限的資源用戶可以安全地修改自己的帳號信息如名稱、密碼等，即系統(tǒng)必須提供加密通信用戶在全網(wǎng)的漫游必須是安全的，即系統(tǒng)必須提供安全論

49、證機(jī)制用戶可以劃分成組，對組進(jìn)行授權(quán)將作用到該組中的所有用戶系統(tǒng)的權(quán)限必須實(shí)現(xiàn)繼承，分節(jié)點(diǎn)間的繼承（下級節(jié)點(diǎn)繼承上級節(jié)點(diǎn)的權(quán)限）和對象間的繼承（子對象繼承父對象的權(quán)限）每個(gè)用戶擁有一個(gè)級別屬性（大于等于0的數(shù)值，越大實(shí)際級別越高），便于處理不同用戶對同一個(gè)獨(dú)占式資源競爭控制權(quán)。如果兩個(gè)用戶都可以操作某個(gè)設(shè)備或資源，則級別高者擁有控制權(quán)級別高的用戶可以搶占級別低的用戶對某資源的控制權(quán)，反之則不行。用戶的控制權(quán)被搶占時(shí)會得到明顯的通知資源（例如攝像機(jī)和監(jiān)視器）可以被鎖定，對鎖定的資源，不管用戶的級別如何，使用前必須先解鎖。級別高的用戶可以解除級別低的用戶對某資源的鎖定，反之則不行。級別只有在有權(quán)限

50、的前提下才有意義，如果用戶對某資源沒有權(quán)限，級別再高也控制不了該資源3. 數(shù)字模擬聯(lián)網(wǎng)用戶可以把其它節(jié)點(diǎn)的攝像機(jī)切換到本地的監(jiān)視器上，并能進(jìn)行云臺控制（模擬矩陣聯(lián)網(wǎng)）用戶可以把其它節(jié)點(diǎn)的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（或者是攝像機(jī)編碼器）切換到本地的數(shù)字監(jiān)視器（或者是解碼器監(jiān)視器）上，并能進(jìn)行云臺控制（純數(shù)字聯(lián)網(wǎng)）用戶可以把其它節(jié)點(diǎn)的攝像機(jī)先由對方的矩陣再通過對方或本地的編碼器進(jìn)行數(shù)字化后在PC電腦上進(jìn)行直播、錄像和回放，并能進(jìn)行云臺控制（模擬系統(tǒng)數(shù)字化）用戶可以把其它節(jié)點(diǎn)的攝像機(jī)經(jīng)過或不經(jīng)過矩陣再通過對方或自己的編碼通道或解碼通道切換到本地的監(jiān)視器上，并能進(jìn)行云臺控制（數(shù)字模擬聯(lián)網(wǎng)）各種聯(lián)網(wǎng)方式必須無縫聯(lián)結(jié)在一

51、起，對最終用戶而言，其它節(jié)點(diǎn)上的共享資源（例如攝像機(jī)）與本節(jié)點(diǎn)上的資源，只是名稱或編號有差異，調(diào)用和操作的方法是一致的4. 干線管理具備模擬干線和數(shù)字干線管理能力，模擬干線定義為節(jié)點(diǎn)間的視頻連接線，數(shù)字干線定義為節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的具有帶寬限制的網(wǎng)絡(luò)連接干線管理的方式有：路由選擇、復(fù)用、鎖定和搶占、搶占后處理和預(yù)留干線的路由選擇是指每一次需要干線的時(shí)候能找到全網(wǎng)中最優(yōu)（經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)數(shù)最少、盡可能復(fù)用原來干線、搶占的代價(jià)最小等）的一系列干線干線復(fù)用是指多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的用戶查看同一個(gè)攝像機(jī)的時(shí)候要盡可能復(fù)用原來干線，避免占用新的干線在干線被占滿，且有高級別用戶需要查看新的攝像機(jī)的時(shí)候，就會發(fā)生搶占，搶占時(shí)總

52、是搶占路徑最短、搶占的代價(jià)最?。ㄗ罡呒墑e最低）的干線；同時(shí)，在高級別的用戶鎖定干線時(shí)，要保證低級別的用戶不會搶占這些干線在高級別的用戶搶占了干線時(shí)，原來占用干線的用戶必須得到友好的通知干線可以預(yù)留給一些節(jié)點(diǎn)和這些節(jié)點(diǎn)上的用戶5. 視頻分發(fā)和NAT數(shù)字碼流支持一個(gè)源分發(fā)給一個(gè)或多個(gè)的用戶，其網(wǎng)絡(luò)連接方式可以為單播（Unicast）、組播(Multicast)和TCP方式數(shù)字碼流在分發(fā)過程中支持一些與網(wǎng)絡(luò)帶寬管理相關(guān)的有效控制算法數(shù)字碼流在分發(fā)過程中的保證圖像質(zhì)量的前提下每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲不能超過100ms轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器支持從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)地址（即網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT）轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器具備數(shù)字

53、干線功能6. 統(tǒng)一設(shè)備控制接口設(shè)計(jì)統(tǒng)一的設(shè)備控制接口，以支持各種類型的矩陣和云臺控制統(tǒng)一的設(shè)備控制接口的目標(biāo)是只需要增加一些獨(dú)立的模塊（設(shè)備驅(qū)動），集成到整個(gè)系統(tǒng)后即擁有通用設(shè)備具有的功能支持組合矩陣，即支持通用的幾種組合矩陣模型來擴(kuò)展矩陣的輸入輸出容量支持基于串口的控制設(shè)備，也支持基于IP的控制設(shè)備支持多個(gè)廠家的MPEG2、MPEG4、.264等多種編解碼器、視頻編解碼器和DVR7. 實(shí)時(shí)視頻網(wǎng)絡(luò)客戶端可實(shí)時(shí)監(jiān)視多路實(shí)時(shí)圖像信息并實(shí)現(xiàn)一機(jī)同屏同時(shí)監(jiān)視；多個(gè)網(wǎng)絡(luò)客戶端可以同時(shí)監(jiān)控任一前端圖像在電視墻上可以實(shí)時(shí)顯示前端任意一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的圖像，可以在1、4、6、8、9、10、13、16、全屏等多種畫

54、面分割模式中切換顯示在網(wǎng)絡(luò)條件支持下，位于不同地點(diǎn)的多個(gè)用戶可同時(shí)在線觀看系統(tǒng)內(nèi)任意網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻資料，單臺主機(jī)即可支持100路并發(fā)直播碼流（最大網(wǎng)絡(luò)輸出帶寬200M）攝像機(jī)分組：支持按照監(jiān)控區(qū)域、管理權(quán)限和實(shí)際使用情況（如行進(jìn)路線）分組，設(shè)置簡單；支持服務(wù)器的統(tǒng)一分組（物理分組）和客戶端的每個(gè)用戶自定義分組（邏輯分組）輪巡：系統(tǒng)具備視頻自動巡視功能，在可設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)對全網(wǎng)的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意設(shè)定，輪巡間隔時(shí)間可設(shè)置。分為組內(nèi)輪巡和組間輪巡。支持實(shí)時(shí)設(shè)定音視頻編解碼器的各種參數(shù)，如碼率、品質(zhì)、分辨率、制式、幀頻、色彩、音量等。字符疊加和圖像屏蔽：可在圖像的任意位置疊

55、加名稱、時(shí)間、場地等字符信息；可在圖像的任意位置疊加圖片和黑屏框以屏蔽需隱藏的圖像區(qū)域 云臺和快球控制：支持方向控制、自動掃描、預(yù)置位管理、光圈焦距管理、鏡頭縮放；云臺速度可調(diào)；支持燈光、雨刷、電源開關(guān)控制；支持自定義輔助開關(guān)控制；支持?jǐn)z像機(jī)鎖定與解鎖；方便進(jìn)行云臺快球控制器的參數(shù)設(shè)定畫面抓拍：將任意實(shí)時(shí)直播圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像8. 錄像及回放支持手動錄象、自動定時(shí)錄像、動態(tài)感知錄像、報(bào)警聯(lián)動錄像、視頻丟失報(bào)警錄像、循環(huán)錄像和報(bào)警預(yù)錄像支持服務(wù)器錄像和本地錄像分布式存儲結(jié)構(gòu)：錄象內(nèi)容可存儲在PC客戶端、服務(wù)器、專用存儲設(shè)備或帶硬盤的視頻編碼器上，用戶可通過客戶端軟件對全網(wǎng)的錄象

56、文件進(jìn)行統(tǒng)一管理支持存儲服務(wù)器、磁盤陣列、NAS、SAN等多種存儲方案多畫面同時(shí)回放：支持同時(shí)回放多個(gè)服務(wù)器或本地的多個(gè)存儲通道的同一時(shí)間的錄像文件，多達(dá)16畫面同時(shí)同步回放，支持1/4/6/9/16畫面顯示。支持多種回放操作：回放時(shí)可以進(jìn)行暫停、播放、停止、快放、慢放、單幀步進(jìn)、單幀后退、循環(huán)播放、精確定位到某幀、打印、縮放、備份、調(diào)節(jié)音量、調(diào)節(jié)亮度色度對比度色調(diào)等操作。畫面抓拍：將任意一副回放圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像支持節(jié)假日設(shè)定、預(yù)錄像設(shè)置、錄像文件最大長度設(shè)定、存儲容量設(shè)置和狀態(tài)顯示支持文件生存期設(shè)定和錄象狀態(tài)（自動、手動、報(bào)警、運(yùn)動檢測）顯示錄像工作表：可為每個(gè)攝像機(jī)指定

57、錄象工作表。工作表可按周一至周日以及節(jié)假日的不同時(shí)間段分別指定不同的動作設(shè)定錄像文件檢索：按日期、時(shí)間、類型、服務(wù)器、通道檢索客戶端本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器端錄像文件，檢索后還可以按日期時(shí)間、通道、服務(wù)器、類型來過濾。9. 報(bào)警聯(lián)動控制報(bào)警接入：通過I/O報(bào)警輸入或RS232串口，系統(tǒng)能接入各種標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)警探測器，包括：紅外對射、雙鑒探測、煙感、玻璃破碎等；支持多種型號報(bào)警盒和報(bào)警主機(jī)的連接。遠(yuǎn)程報(bào)警及聯(lián)動控制：檢測多路報(bào)警信號，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，自動啟動各種對應(yīng)的聯(lián)動設(shè)備，將視頻切換到相對應(yīng)的攝相機(jī)，觸發(fā)自動錄象，觸發(fā)自定義宏，通過網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心報(bào)警，客戶端彈出報(bào)警信息提示。報(bào)警聯(lián)動工作表：為每個(gè)報(bào)警輸入

58、指定報(bào)警聯(lián)動工作表。工作表可按周一至周日以及節(jié)假日的不同時(shí)間段分別指定聯(lián)動哪些報(bào)警輸出。報(bào)警參數(shù)設(shè)置：設(shè)定報(bào)警盒型號、串口等物理參數(shù)；客戶端顯示報(bào)警輸入輸出、運(yùn)動檢測、視頻丟失的細(xì)節(jié)信息列表；設(shè)定報(bào)警顯示次序10. 廣域網(wǎng)及電子地圖使用客戶端軟件查看服務(wù)器視頻資源時(shí)，網(wǎng)絡(luò)連接方式既可以通過本地的局域網(wǎng)進(jìn)行，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)（internet）遠(yuǎn)程進(jìn)行支持采用DHCP動態(tài)分配IP地址系統(tǒng)提供良好的電子地圖功能，同時(shí)提供接口與專業(yè)的電子地圖軟件很好地集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹實(shí)時(shí)監(jiān)控對前端設(shè)備的控制功能（PTZ控制）圖像的多種切換顯示，包括手動定點(diǎn)切換顯示、多圖像系列切換顯示、多圖像分組集中切換顯示

59、、多圖像分組與序列組合切換顯示等。系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時(shí)時(shí)間、日期和中文字符疊加。預(yù)置點(diǎn)編程。預(yù)置點(diǎn)多種調(diào)用方式，包括手動單點(diǎn)調(diào)用、與圖像切換結(jié)合的多點(diǎn)調(diào)用。多用戶操作級別及優(yōu)先權(quán)，PIN控制。攝像機(jī)與監(jiān)視器等設(shè)備的不同級別用戶使用設(shè)置。具有宏編程功能，對宏可以設(shè)定按照預(yù)定的時(shí)間序列和按照報(bào)警事件手動或自動執(zhí)行。具有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和診斷功能。MAX協(xié)議矩陣系統(tǒng)為垂直間隔切換，所有視頻切換都在場消隱期進(jìn)行，在切換進(jìn)程中將信號箝位于黑電平，以消隱非同步視頻信號切換產(chǎn)生的屏幕滾動，使切換時(shí)或切換后不產(chǎn)生圖像滾動、線性失真、同步信號丟失、變色和色差。系統(tǒng)的主要功能均通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，以便最大限度地利用系統(tǒng)硬件實(shí)

60、施最有效的控制，為操作者帶來更多的方便和靈活性。系統(tǒng)編程簡單、易操作。具有公開或提供系統(tǒng)控制接口協(xié)議，便于第三方設(shè)備集成。具有攝像機(jī)邏輯編號功能，便于將來擴(kuò)展。操作鍵盤應(yīng)符合人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)，LCD顯示，編程、操作簡便。具有報(bào)警接口，能接收其它系統(tǒng)提供的電平或開關(guān)量觸發(fā)信號，并實(shí)現(xiàn)觸發(fā)后若干操作功能的聯(lián)動。具有定時(shí)事件自動啟動功能。矩陣具有足夠的均衡帶載能力，確保切換圖像信號時(shí)不損失。分組顯示及輪巡系統(tǒng)可根據(jù)需要對前端監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行分組顯示，如按監(jiān)控區(qū)域、管理范圍和實(shí)際使用情況（如行進(jìn)路線）等，滿足重大保衛(wèi)、領(lǐng)導(dǎo)指揮決策、生產(chǎn)流程等工作的需要。安全及權(quán)限管理系統(tǒng)能對網(wǎng)內(nèi)不同等級不同單位的用戶進(jìn)行權(quán)