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    盛悦通信矿用无线调度通信系统解决方案
    随着矿山万兆网络、物联网、大数据、5G、WI-FI6无线通信技术的发展,煤矿井下的信息化技术从无到有、从简单到复杂逐步被发展起来,新的无线技术也改变了传统矿井智能化的基础设施。矿井无线系统从早期的漏缆系统到小灵通,从3G移动网到4G移动网络,从WIFI4到WIFI5,再到现在的WI-FI6,伴随着矿井无线技术的应用和发展,尤其是在2021年国家能源集团煤矿智能化建设指南发布以来,矿井的智能化和5G应用结合被提出,无线技术也成为矿山智能化基础设施,也使得无线通信技术第一次和地面运营商能同步起来,5G和WI-FI无线技术也被矿山智能化建设作为评审的基础要求,但5G基站的高功耗、应用场景单一很难满足井下的本安认证和实际要求,而且大多5G基站采用的是运营商产品加隔爆方式来配合使用,这样导致成本大幅上升、且体积大施工不便,同时也造成发热高和高功耗的不安全隐患,尽管矿山安全部门提出了各种认证检验要求,但专业化的本安5G和本安WI-FI6都缺少厂商研究,另外5G的应用终端也比较缺失,因此5G+WI-FIi6被多个矿山领域专家提出,将5G的低时延和高带宽与WI-FI6兼容性好及低成本、远距离相结合,更加适合大部分矿井,尤其是年产300万吨以下的矿井,对于5G做全矿井覆盖几乎不太可能,WI-FI6天然的低成本和大带宽几乎是5G的通信天然互补,无论是从技术角度来看,还是经济效益来看,目前井下各种应用都离不开WI-FI技术的支撑,矿井应用从最基本的WI-FI语音通讯,数据采集和数据传输,无线视频的传输,目前北京盛悦通信在智能机器人的巡检、单轨吊、有轨电机车上的无线快速传输甚至部分控制、无人驾驶方面也都有应用,这些都离不开公司在WI-FI技术和5G的结合应用的积累,目前矿山WI-FI6和5G结合的应用正逐渐成新的引领方向。
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交通解决方案
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交通解决方案
作者:     发布时间: 2015-1-5 15:12:16
轨道交通解决方案

市场需求

CBTC系统: CBTC列车运行控制系统的特点是用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信,用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。CBTC的突出优点是可以实现车-地址见的双向通信,并且传输信息量大,传输速度快。中国目前有部分城市轨道交通使用了CBTC系统。

乘客信息系统(PIS):地铁系统除了传统意义上的运输功能外,还具有了媒体传播功能。乘客通过地铁站点的各类显示终端,除了可以观看运行信息、公共信息、天气预报等内容,还可以观看实时电视节目,播放广告等。

乘客无线上网: 随着移动互联网时代的加速到来,乘客在乘坐地铁的时,有强烈的上网需求,而目前WLAN的各项技术都以已经成熟,可以为乘客提供良好的上网体验。搭载Apple的iOS,Google的Android以及Microsoft的WP等系统的终端设备将在未来两三年内大量普及。如果网络条件许可,这些设备可以在地铁站及车厢内很方便的上网。

建网难点

切换:由于列车运行速度较快,在列车运行过程中,用户终端与AP切换频繁,如果切换时间过长,会导致丢包率高,用户掉线等问题。传统漫游切换时长为200ms,切换时间过长。
高可靠性:AC和AP的性能和可靠性瓶颈。当AC承载的流量太大,就可能会达到AC的瓶颈,导致用户连接不上。地铁上和车站属于人员密集区域,传统的802.11b/g接入点AP接入不了如此多的用户。

解决方案

软切换:车载STA同时关联多个AP,车载STA根据关联的AP信号强度选择数据路由,STA和AP需要做路由协商,软件需要升级,切换时延<1ms,丢包率几乎为0。
本地转发:AC支持混合组网,即支持轨旁AP的数据本地转发以及车载AP的数据集中转发。 对于轨旁AP,AC只用来做管理,AP的数据采用本地转发的方式。AC将只作为轨旁AP的网管系统。当使用AC将AP配置完毕后,去掉AC,网络依然工作正常,AC将不再作为网络可靠性的瓶颈。
AC间N+1冗余备份: AC间N+1冗余备份100ms故障检测。通过配置一个备份AC,主备AC之间每100ms有一次故障检测,当检测到主AC设备故障时,备AC启动,从而保持网络继续正常运行。
802.11n双频AP:802.11n双频AP在接入用户数上和带宽上比802.11b/g都有了显著提高,可以满足在地铁和车站等密集区域等接入用户数的要求。

关键技术——切换优化


车载无线路由器切换算法优化,支持高速移动状态下快速切换。
车载无线路由器切换过程中数据缓存,减少数据丢包。
AP在终端发生切换过程中,速率选择算法优化,提高切换性能。

切换模式


逆向(车头)切换模式。逆向切换模式切换判决方式为根据信号强弱从信号过强的基站切换到信号可用的次强基站,算法实现复杂。
正向(车尾)切换模式。正向切换模式判决方式为根据信号强弱从弱的基站切换到强的基站。

冗余备份



当主设备AC1因某种原因出现故障时,其下挂的AP可以自动注册到备份的从设备AC2上,已关联无线用户能够维持会话,不需要重新手工登录。
AP的自动切换过程中不影响无线用户的业务。
在实际应用中,N+1冗余备份方案是用最小的成本来保证WLAN网络可靠性的方案。

网络总体架构


列车头、尾安装车载无线网桥(双出口节点,可做到流量均衡);各节车厢安装监控终端和PIS设备等,通过列车内部的有线网络连接到列车头尾的车载终端。
各节车厢安装1-2个AP,车厢顶上的AP天线,可以在列车的设计阶段,向列车厂家提出安装接口。
轨道两侧按200m左右间隔安装地面无线基站,直接落地到光纤进地面有线骨干网。
控制中心安装2台AC,两台AC一台为主机一台为备机,通过VRRP协议,共享同一个IP地址。

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