8月15日，由中國軌道交通網聯合《中國軌道交通》雜志舉辦的“2014 中國城市軌道交通機電設備系統(tǒng)性建設研討會”在天津召開。銳捷網絡通過以“簡網絡”理念構建地鐵無線網絡解決方案的精彩演講，為與會專家和用戶代表呈現了高性價比車地雙向千兆無線通信網絡。
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“十二五”規(guī)劃。預計明年將有40個城市提速建設軌道交通，總在建里程近4000公里。而據專家預測，未來十到二十年，在北上廣深等一線特大城市軌道建設繼續(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。
針對現階段城市軌道現狀與“第二輪”發(fā)展中將遇到的網絡建設與應用難題，銳捷網絡政府和交通行業(yè)顧問朱劍表示：“軌道交通在優(yōu)化城市空間結構、緩解城市交通擁擠、保護環(huán)境等方面均顯示出積極促進作用，而其高質量的運營和高品質的服務背后更離不開高速、安全、穩(wěn)定的網絡作為支撐。但是，無線網絡作為車地通訊的重要載體，卻因為技術瓶頸的存在，無法滿足車廂內‘低頭族’和控制室‘大屏幕’的需求，這也是地鐵無線網首先應該解決的‘痛點’。“
剖析軌道交通中的Wi-Fi“痛點”
據了解，在已經建成的一些地鐵項目中，控制中心只能同時調用2～3路車廂內監(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。”
n 痛點一：車廂內日漸混亂的Wi-Fi環(huán)境
在2010年以前，無線網速還沒有突破百兆，智能手機還沒有流行，路面看到的無線終端基本上屈指可數。而隧道內、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技術傳輸數據。但時代發(fā)展到了今天，在這個“全民低頭”使用智能移動設備的年代，列車內有CBTC、PIS和乘客上網等多套系統(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、藍牙設備、無線鼠標等等在密集的車廂內都在相互擠占了有限的信道資源，因此，車載業(yè)務系統(tǒng)的車地無線通信面臨著系統(tǒng)內和系統(tǒng)外的雙重干擾。
n 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)控網絡的壓力超出了現有無線架構的負載極限。
例如：按照每車廂2顆720P攝像頭，每司機室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的車地網絡上傳帶寬。如果同時調用全車14顆攝像頭進行16分屏直播，則需要100Mbps以上的車地網絡上傳帶寬。
但目前在網運行的車地傳輸技術，基本只能支持同時調用2至3路攝像頭進行直播。隨著需要實時同步的車載信息系統(tǒng)越來越多，數據量越來越大，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和方案。
解決上述難題怎樣做到“高性價比“？
銳捷網絡推出的802.11ac車地雙向千兆通信平臺，正是針對我國地鐵無線網“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，可高性價比地解決目前車廂內日漸混亂的Wi-Fi環(huán)境，以及突發(fā)事件實時監(jiān)控的網絡壓力，這為我國即將迎來的城市軌道交通第二輪大發(fā)展注入了技術創(chuàng)新推動力。
n 車地雙向千兆通信
銳捷網絡地鐵無線網絡解決方案，實現了車地雙向的千兆通信。在802.11ac基礎上可利用256QAM、載波聚合、深度幀聚合等技術，實現1.3Gbps的連接速率，而實際有效吞吐可達950Mbps。在傳輸距離方面，銳捷的無線設備采用了先進的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，實現了200m距離的高性能傳輸。
n 車地通信性能加倍
“場景化”一直以來是銳捷網絡研發(fā)的著力點，也是銳捷無線產品性能引領業(yè)界的秘訣。那么，在軌道交通這個更復雜的場景中，這套方案又如何讓性能加倍呢？
據介紹，銳捷采用了車內交換環(huán)網技術，實現有線鏈路冗余備份。第一，每節(jié)車廂布放一臺車載交換機，車廂間可通過網線互聯，組成環(huán)網；第二，利用 VSU虛擬化技術，將各車廂交換機虛擬成一個交換機單元，可進行統(tǒng)一管理，統(tǒng)一策略；第三，整車可實現頭尾2條車地鏈路同時使用，并實現負載均衡，在一條鏈路中斷的情況下，可在20ms內完成鏈路切換保護。
n 車地通信“零丟包”
一般來說，無線網絡體驗的好壞是由“靜”和“動”決定的，看著信號滿格，但隨時都有可能在“動”的情況下出現中斷。而處于“隨時在動”的車廂內，這套方案又將如何應對呢？
首先是“虛擬AP”技術，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)一協調。對于列車AP來說，可以把整網的所有AP看成一個“虛擬的大AP”。
其次，銳捷網絡配合車載“虛擬大交換機”，應用了極具創(chuàng)新應用價值的專利技術“MAC地址通告”，確保列車跨站區(qū)切換軌旁和車地交換機的瞬間，10ms內完成鏈路切換。
完善的無縫切換保障體系確保車地通信不會出現切換開銷和網絡丟包。列車在運行過程中，車地通信無論是切換軌旁AP、軌旁交換機還是區(qū)間匯聚交換機，都能在瞬間完成。
治愈“痛點“獲專家一致認可
在充分了品讀了銳捷網絡針對軌道交通無線網建設方案之后，國內外城市軌道交通領域的專家和參會集成商代表均表示：“銳捷的地鐵無線網方案性價比非常高。網絡架構雖然簡單，但性能加倍，在建設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了軌道交通的場景化特點，其產品整合后的系統(tǒng)平臺能夠有效消除信源干擾，達到實際應用的高要求。”
當前，隨著城市化進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網的發(fā)展方向，銳捷在方案中還實現了用戶認證和網關集中到“大核心”的架構，系統(tǒng)可根據用戶規(guī)模的發(fā)展，靈活便捷地實現擴容。同時，該方案中的車載設備均符合軌道交通EN50155系列標準，軌旁設備符合工業(yè)級各項標準，防護等級達到IP67，可在所有惡劣環(huán)境下正常運行并提供服務，充分保障了地鐵運營所需要的高可靠性。
