XX露天煤田无线宽带解决方案(3)

车载Mesh设备配置

为了保证车辆在高速移动的情况下仍然能够一直在线并且保持无线连接，必须在车辆上安装Strix移动车载设备MWS100-ROWD。MWS100-ROWD作为Strix最新的车载Mesh设备，专门用于车载设备的接入，保证车载设备高速移动和快速切换下依然保证无间断的通讯。

MWS100-ROWD设备内置1个2.4GHz 802.11g无线模块和1个5.8GHz 802.11a无线模块，设备提供1个10/100兆以太网接口，用于连接车载设备。

该车载Mesh设备的配置如下： ? MWS100-ROWD

? 内置1块5.8GHz 11a模块和1块2.4GHz 11g模

块

? 双模多用途车载Mesh节点

? 1个802.11a 模块用于Mesh上行无线链路—车地通信 ? 1个802.11g模块用于车辆内的WiFi手机无线终端的覆盖 ? 10/100兆网口连接车载网关，接入其他视频、语音和数据终端 ? 车载供电直流范围：10-48VDC，正常工作耗电量低于10W

5.8GHz无线组网链路预算

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采用5.8GHz 802.11a技术的主要原因是增加可用的非重叠信道的数量，同时消除使用2.4GHz频段受到潜在干扰的干扰。所有的Mesh基站都被连接到交换机网络并通过路由器连接到矿区专网或者互联网。出于扩展性的考虑，交换机基于层次化的方式组网，所有的Mesh基站都连接到交换网络(Layer-2)，允许广播和组播数据的透传以保证mesh网络的构建和管理。

固定Mesh基站之间的无线链路预算

802.11a开放空间损耗 (2km) 发射天线增益 接收天线增益 发射功率 接收信号强度

车地无线通信链路预算

802.11g开放空间损耗 (2km) 发射天线增益 接收天线增益 发射功率 接收信号强度

实验测试表明在接受信号强度在-80dBm的情况下可以得到12Mb/s以上的吞吐量。如上的解决方案可以取得-75~65dBm以上的接收信号强度，为实际应用中线缆损耗和开放空间损耗等提供了更多的余量，保证了固定Mesh基站之间通信和车地通信的稳定性。

-106db 15db 6db 26 dbm - 75db -113db 18db 18db 26 dbm -51 db 11

2.2 无线基站分布

根据2.1无线网络设计，按照每个基站进行2*4公里区域的覆盖，则总共需要3台MESH无线基站即可完成无线网络覆盖；加上MESH根节点基站，总共需要4台MESH无线基站即可完成该区域的覆盖。

MESH根节点基站和MESH无线中继节点的位置图如下所示：

? 1台MESH根节点位于中心机房楼顶 ? 3台MESH中继节点均匀的分布于矿坑边缘 ? MESH中继节点之间的间距为4公里

中继基站点的站点选址原则如下： ? 靠近矿坑边便于长期安装的位置

? 能够对矿坑内区域具备最佳覆盖效果(视距可达)的位置

具体的安装位置需要在实际工程实施中再行确定具体的位置；目前仅中继1号基站的位置可基本确定，即放置在现有2*3公里的矿坑边缘；其他中继2号和3号基站，则需要根据矿区开发情况，再行确定具体的位置。

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2.3无线网络系统容量

矿区移动无线宽带系统采用了Strix多模块高性能MESH无线系统进行组建，系统兼顾了无线网络的可达性和性能。设备间的拓扑图如下所示：

系统整体容量计算方式如下：

? 中心机房处采用了OWS2400-30作为根节点

? 内置3个802.11a无线模块

? 单个802.11a 5.8GHz射频模块提供15Mbps汇聚吞吐量(保守计算下的平均吞吐

量)

? 根节点OWS2400-30的3个11a无线模块，将配合5.8GHz扇区天线，分别接

入中继节点

? 根节点处的总的汇聚吞吐量为45Mbps ? 中继节点采用OWS2400-20设备

? 内置2个5.8GHz 11a无线模块、内置了2个2.4GHz 11g无线模块 ? 2个2.4GHz 11g模块将配合90度扇区天线，完成对其2*4公里区域的覆盖 ? 每个2.4GHz 11g扇区可提供15Mbps的吞吐量(保守计算下的平均吞吐量)

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? 车载节点选择上联MESH节点的原则

? 采用信号强度、网络时延等参数的加权平均值来作为评估无线链路性能的指标 ? 总是选择性能最佳的做为主链路，其他链路作为备选

因此，矿区无线MESH网络的整体容量可达45Mbps，可以完全满足未来78台车载终端每台车载512kbps的带宽要求。

2.4 方案解决的问题

高性能需求

Strix 无线MESH网络设备内置了业界最高的6模块设计，提供了业界最高性能的MESH系统，可以有效地解决大规模覆盖的高性能要求。

同时，高模块密度的MESH基站将有能力支持多幅高增益的扇区天线，将根进一步的扩大每个扇区的覆盖范围，以及扇区内移动车载的接收信号强度；从而提供稳定可靠的高带宽，满足多路视频、语音和数据等业务的并发处理。

移动车载切换过程中的数据流中断/动态实时的网络选择和切换问题

当数据包在网络中传输的时候，组成有线网络基础构架的交换机需要时间来学习每个MAC地址的位置，然后决定数据的交换（Switching）路径。在一个快速移动的平台下，PC终端发送和接收数据的过程中移动车辆需要在多个Wi-Fi节点之间不断的高速切换。当PC终端的Wi-Fi网络连接已经跳转的时候，去往PC终端的数据流仍将指向错误的目标地址，这种情况会一直持续直到交换机学习到该PC终端新的位置（或连接）– 这将导致最终用户的数据流持续中断。

Strix Access/One网络可以有效的解决这个问题。Access/One系统中的每个无线回程模块都会自动广播自己的交换表（switching table），该交换表包括所有与之相连的回程模块和PC，这样交换网络中的数据交换路径可以自动的、动态的调整整个交换网络。事实上，这种更新交换表的方式允许最大程度的无中断数据服务。

为了保证车辆在无线MESH节点之间的快速的切换，系统需要进行持续的扫描；Strix MWS系统通过动态的实时的无线背景扫描 （Background Scanning）来解决这个问题，

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