高铁视频监控系统无线宽带组网技术分析(2)

Tier-2网络由IP网关、列车机车上的IWS/OWS上连节点和每个车厢内一到两个用于连接车厢的节点。Tier-2网络内所有的无线链路均采用基于802.11a技术，以减少与用户802.11g(Tier-3网络)之间的干扰。同Tier-1网络一样，节点将自动发现并且自动配置，自动的形成基础架构。这对于车厢可能频繁的、随意的重组是非常重要的。

Tier-3网络

Tier-3网络提供802.11g的无线接入服务。该无线接入可以服务于列车乘客或者其他诸如视频监控和遥感设备的应用。应用流量通过无线mesh网络回程到Tier-2网络，最终通过Tier-1网络传输回有线网络。无论是Tier-1网络或者Tier-2网络对用户都是透明的。用户总是会连接到车厢中距离最近的802.11g节点，而不会感知到网关外网口处不断发生的切换。Strixmesh自动配置和快速自愈的特性将减少部署的负荷和成本。网络中的每一层具有足够的智能，而不需要管理人员的手工干预。

Tier-3网络由802.11g接入网络组成，建立在负责车厢互联的Tier-2网络基础上。由于StrixAccess/One解决方案允许多个无线模块的堆叠，这些无线模块可以物力的堆叠在IWS/OWS节点中。非常可能，每个车厢只需要一个802.11g模块就可以保证车厢内绝大部分区域的覆盖。用户可以通过IP网关的DHCP服务器自动获取IP地址。Tier-3网络节点由三种无线模块配置组成，802.11g模块负责处理用户接入，两个802.11a模块完成车厢之间的无线互联链路。

高铁组网技术分析

切换和速度分析

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。StrixAccess/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。背景扫描的工作方式如下：

车载设备信道背景扫描时间间隔为500ms-5s(可配置)，每次信道扫描耗时约30ms。

背景扫描期间，车载设备将调整其工作信道，以扫描该信道的可用上行链路及其指标;工作于该信道的固定基站也将针对车载设备的proberequest，提供自身性能指标信息(包括信号强度及其性能)。可配置车载设备的信道扫描列表(建议轨道延线固定基站使用3个或3个以下的信道)，减少车载设备扫描次数。

车载设备根据多个信道背景扫描，确定所有可用上行链路，动态更新车载设备的上行路径表，当备选上行链路指标超出当前主链路一定指标时(可配置切换条件)，车载设备就会执行切换动作，从而备选链路成为主链路。

通过减少扫描间隔时间和需要扫描的信道数量，将进一步提高切换时间。换句话说，可以将802.11a的信道扫描减少到3个甚至更少。背景扫描的时间间隔与Tier-1网络中固定节点之间的距离有直接的关系。以上所有的优化手段将会将切换的速度提升到100-150msec。注意：切换时间是不直接受限于移动速度的，在以上三种不同速度情况下切换速度在100ms上下。轨道沿线基站和车辆之间的上行和下行通信，对于切换时间基本上没有影响：

情形1:上行业务(从车辆到轨道沿线基站)

(1)缓存500个包文;

(2)根据不同业务缓存大小有所不同，例如iperf默认报文为8K;

(3)根据缓存容量，Strix应该能够缓存4M比特的数据，尽可能的减少丢包;

(4)因此，系统在切换期间带来极少的延时，约为100-150ms。

情形2:下行业务(从轨道沿线基站到车辆)

(1)缓存500个包文，多车情况下均分缓存容量;

(2)根据不同业务缓存大小有所不同，例如iperf默认报文为8K;

(3)根据缓存容量，Strix应该能够缓存4M比特的数据，尽可能的减少丢包;

(4)因此，系统在切换期间带来极少的延时，约为100-150ms。

在实际的无线设备切换过程完成后，一般来说应用层需要额外的时间切换业务，根据不同的业务容量可能会带来一定的延时或者丢包(由于应用层timeout原因);因此，良好的切换也需要在应用层进行相应的缓存机制。(责任编辑：admin)