高铁视频监控系统无线宽带组网技术

　　另一种计算切换方式

　　另外一种计算切换的方式是：切换时间和基站间隔时间的比值。例如，对于350公里时速情况下，每10秒钟之中的100ms的切换时间对于性能的影响为0.1/10。接下来需要把背景扫描时间需要考虑进来，假设信道的扫描间隔为500ms，扫描时间约为为30ms;这些参数都是可软件配置的，供不同速度情况下的微调和性能优化。加上由于背景扫描带来的600ms延迟，以及切换带来的100ms延迟，在每10s的区间内总体延迟约为700ms，即总体性能损耗约为7%，对于系统的影响很有限。如果传输的数据量远小于上行链路容量，通过缓存技术，基本上不会有可察觉的带宽损耗。

　　从目前的理论模型和实际测试效果推断，行车速度会对切换频繁程度和射频误码率造成直接影响，从而影响固定基站与移动设备之间的上下行带宽;在300公里以上的高速切换数据还需进一步的通过测试验证。

　　多跳性能分析

　　Strix Access/One产品支持多模块、多信道和多射频技术进行Mesh组网，如下图所示-每个节点都有多个不同功能的无线模块，分别处理无线终端接入、Mesh回程和Mesh扩展等，利用多个专用模块提高无线Mesh内部的性能。同时，每跳都是使用不同的2.4GHz或者5.8GHz信道进行传输，大幅度的改善了多个Mesh节点之间或者外界射频环境带来的干扰。在实验室条件下每跳吞吐量下降在1%以下，在实际应用环境下，每跳吞吐量下降在10%以下。

　　安全性分析

　　无线Mesh基站设备互联安全性

　　系统统一认证无线Mesh设备，管理人员在网络管理系统中可通过一次性的操作批量认证和授权Mesh设备;未经认证授权的Mesh节点将自动阻断用户数据，保证网络数据私有性;AES强制加密方式实现Mesh AP之间的链路安全性;面向无线用户接入的多种安全机制。

　　冗余分析

　　轨道沿线的每个固定基站将自动决策回到有线节点的最佳路径。这样，不同的Mesh段将在轨道上行或者下行的两个方向上根据网络性能来负载均衡。另外，如果轨道沿线的任何一个基站出现故障，其相邻的基站将会自动地调整链路，迅速将数据流切换到相反方向的最近节点。这种方式提供完全的冗余性。当所有无线Mesh基站启动运行后，各个基站将自动决策到有线网络的最优路径，随之产生的Mesh拓扑将基于网络性能进行流量的负载平衡。

　　当轨道沿线任何一个光纤点发生故障，该区间内的固定Mesh基站将自动的调整无线链路，重新汇聚到就近的另外一个光纤点处。当轨道沿线任何一个固定基站发生故障时，受到影响的固定Mesh基站将自动的调整无线链路，按照性能最优的方式重新进行汇聚。通过以上的无线网络组网备份、多个光纤点有线备份以及管理服务器板卡冗余备份等方式，可以大幅的提高轨道沿线无线宽带系统的可考性。

　　网管和监控功能

　　Access/One 网络架构集合了业界独特的Mesh路由智能和电信级别的集中式网元管理软件和专用的管理硬件模块(Network Server)。Access/One网络架构采用了多种频段，可以满足其他产品无法实现交通沿线大规模无线网络部署。

　　Manager/One自有网管

　　通过Access/One提供的自有网管平台Manager/One，令网络部署和成百上千的Mesh节点的安全、无缝的802.11覆盖的控制变得轻而易举。强大的批量配置功能，可以将网络整体配置同时更新到多个子网中的所有模块中去，内置于基于硬件的网络服务器模块和Access/One网络中所有的无线模块。Managere/One的网管界面通过登陆分布于无线Mesh网络的多个网络服务器中的任意一个获取整网设备状态、配置、监测等信息。

　　全局和增量软件升级：为了满足大规模的网络部署，Manager/One支持全局部署和统一升级系统软件，通过一次操作达到整网升级的目的。

　　Manager/One监控状态和监控：提供查看和管理整个网络的工具，从不同的界面监控整个网络，包括Strix节点的地理图形界面，更便于定位问题。

　　结束语

　　利用无线网状网技术构建高铁视频监控系统有着得天独厚的有利条件，让安防集成商免去布设大量线缆而带来的麻烦，节省大量的线缆成本，从而提高信号传输的可靠性和系统运行的可靠性，代表了未来视频传输的发展方向。未来五年国内中国仍将在各大中心城市持续兴建高铁或地铁，了解无线网状网技术在高铁视频监控系统组网中的应用有着现实的指导意义。(作者单位：Strix systems公司)

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