无线Mesh技术在城市轨道交通的应用

　　随着国民经济的快速发展，我国城市轨道交通建设进入了一个高潮时期。作为中国城市轨道交通建设的特点，不仅是需要建设的城市多、势头猛，还在于建设的类型多元化。中国正在形成以地下铁道为骨干、多种类型并存的城市轨道交通体系。在我国城市轨道交通通信系统中，专用无线调度通信系统是高速运行的列车与车下运营管理人员之间唯一的通信手段，担负着提高运营效率、确保行车安全及地铁乘客生命安全的重要使命，为列车调度、维修调度、防灾环控调度、车辆段调度提供无线通信保障。

　　从目前的情况来看,无论是我国还是其他国家, 以前人们一直忽视的车辆内部的监控以及实时的将监控画面传送到指挥控制中心已经成为一种必然；为及时对紧急情况进行快速处置，在列车驾驶室内，也希望能够及时看到在列车到达前的车站站台或轨道沿线的监控图像。近几年，随着地铁的快速发展，商家越来越看好地铁广告的商机。但是，当通道、扶梯、站台的广告位开发完毕后，长长的隧道必然成为下一个广告开发目标。据上海地铁广告公司透露，2004年，上海地铁在各种“地铁媒体”上的广告销售额将达到2亿元人民币，其中包括灯箱、海报、扶梯、液晶显示器与等离子显示等各种组成部分。有业内人士预测，在未来2-3年内，国内地铁广告的经营额将突破10亿元人民币。而现有的液晶显示器及等离子显示器的媒体播放都采用本地视频播放的形式，无法进行实时或应急内容播放。通过Strix无线MESH宽带技术的应用, 行使车辆可以实现车辆与车辆之间, 车辆与控制中心以及车辆和互联网的连接；从而构成一个高效实时的通信网络, 满足城市轨道交通系统中系统与个体信息交换的要求。 

　　Strix Systems在北美、欧洲和日本等国家和地区进行了无线城市、交通、能源等领域下的大规模部署；Strix Systems革命性的Mesh技术提供了高速移动和快速漫游切换的能力，满足了室外大规模无线组网的需要；Strix Access/One 无线Mesh网络作为多业务平台(Multi-Service Platform)，网络具有自我组织、自动配置、性能自动调节、链路自动修复等特性，支持负载均衡和冗余备份功能，为无线监控、移动无线监控等视频和语音服务提供了稳定可靠的承载平台；被业界普遍认可为最适合高性能高可靠性、大规模大范围、高速移动漫游的无线Mesh解决方案。

　　有线网络的交换架构变化需要时间来学习每个 PC 数据流量的位置。在携带一定数量的PC 收发数据的快速移动平台（列车）上，当无线网络连接不断“跳转”时，发送到处于跳转状态下某终端的流量将持续的发送到错误的位置，直到交换网络学习到终端的新位置。这种现象将影响端到端的数据流， Strix Access/One 网络解决了这个问题。当无线网络连接跳转时，每个回程无线模块代表后面相连的所有已知回程和PC，自动的更新交换架构中的交换表。这种更新交换表的方式将允许不间断的端到端数据服务。在这里提出的架构，Tier-2 网络与列车上的IP 网关相连，这样仅有IP 网关的MAC 地址需要在交换网络中更新，令无线跳转对于终端用户更加透明。 

　　为了解决列车在固定节点之间的快速切换，系统需要持续的背景扫描。当移动速度加快时，切换时间就可能成为问题- 例如，时速180 公里下，对于固定节点间隔为800 米的情况下，仅有15 秒的时间完成切换和重联合。Strix Access/One 网络解决了这个问题，无线回程模块持续的背景扫描，以满足自动修复和自动调整共功能。默认状态下，每个WiFi 信道5 秒钟扫描一次，这对于静态mesh 网络是非常充分的。这样，无线回程模块保留了供上连的多个无线链路列表，允许无线回程模块在多个上连链路间切换。 

　　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4 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 80-150msec。