鐵路沿線信息化建設無線網絡覆蓋系統技術文件山西合力創新科技有限公司公司地址：太原市南內環街98-2號財富國際大廈1209室公司總機：、、公司傳真：-8005公司網址：第一章項目概況1.1前言當前，我國正在大規模推進高質量的鐵路信息化建設，在鐵路運輸及管理領域，高效的無線網絡通訊系統是保證行車安全、提高效率、傳遞信息、改善工作人員勞動條件的重要設施，實現設備信息化以及信息化管理是必然的發展方向。近幾年來，鐵路信號設備在信息化方面已經取得了很大的發展，但是管理的信息化仍然不能滿足現場的需要。因此，建設一套完善的鐵路沿線無線網絡覆蓋數字化信息管理系統勢在必行。考慮到鐵路縱貫距離長，其中不乏偏遠地帶，勢必造成很多地方無信號（3G信號），加之我國是一個地域遼闊，地形復雜的國家，所以還需要克服一大難題就是盲區的問題。綜上所述，我們為此量身打造一套wifi無線覆蓋系統，得以把沿線各個站點所轄區域全部進行無盲區覆蓋，使得在沿線任何位置都能和中心方便快捷的進行通訊，同時，利用wifi覆蓋節點可以很輕松的在沿線建設視頻監控點，通過高帶寬無線橋接的方式把高畫質的視頻及其它數據信心回傳到管理中心。借助Wifi網絡提升的無線視頻監控無疑是一個高效的解決方案，圖像清晰度不僅僅比3G系統有了質的提高，更解決了一些3G信號盲區造成無法傳輸的難題，布控點以圖像采集信息設備為主。主要是通過圖像來了解布控在現場各個重點線路段的實時狀況，實時傳輸的圖像要保證圖像的清晰，同時要求圖像的連貫性高，不能出現拖尾、馬賽克的情況發生，保證指揮中心的管理員是在第一時間掌握實時的、清晰的視頻圖像。面對以上鐵路沿線wifi覆蓋網絡及視頻監控提升系統的個性化需求，我們推出了一套先進的wifi管理及監控系統,可以很好的解決傳輸帶寬問題、鏈路安全問題、綜合無線網絡管理問題，實現實用化的無線管理系統，是現代鐵路信息采集和備份的優質解決方案。該系統融合了最先進的無線通訊技術,使得系統具有極高的穩定性和可用性。相信通過這樣高質量的無線監控管理系統，未來中國鐵路管理系統的建設將更加高效。1.2用戶需求分析需求分析鐵路專線是國家《中長期鐵路網規劃》的重要組成部分，為了有效地及時了解鐵路設施及沿線情況，確保鐵路周邊設施處于良好狀態，保障列車高效安全運行，打造鐵路沿線無線網絡系統的建設勢在必行。預期實現目標1）確保工作人員在沿線任何一處均能夠通過終端進行聯網。2）確保重要路段監控系統的可靠性。3）前端監控系統應能夠采集現場視頻信息、音頻信息等，并按照傳輸信息格式要求進行編碼和打包處理，使之成為能夠傳輸的數據包。4）既要保證系統設計的先進性，以保護用戶的投資在五年內保持先進，可重復在多處使用，更要保證系統設計盡可能地實用。此方案推薦的設備都是經過實踐檢驗的成熟產品，同時還要考慮系統的總體成本以及實際的氣候、地理條件及最終要求達到的鏈路質量。5）為了使現有的系統在將來能夠得到充分的利用，現有的投資在將來不被浪費，這就需要系統有充分的、靈活的適應能力和可擴展的能力，以便于系統將來的擴展與升級。

6）系統必須是便于維護的，操作上必須是人性化的，這是為系統在使用過程中的實際需要考慮的。系統工程實施結束交付使用以后，應該便于各種日常維護工作，能夠方便地進行軟件的重新配置、系統的自檢與恢復、硬件備品備件的更換和軟件系統的升級。7）隨著系統通訊建設規模的擴大，系統業需要進行擴張，正是因為采用無線傳輸設計，所以系統可以任意進行擴充，而不需要更換設備，只需要增加少許設備，就可以快速匹配景區業務的擴充。第二章方案設計2.1技術要點闡述2.1.1無線接入的經濟性無線的接入方式是性價比最高的一種接入方式，遠比光纖和其他無線技術節約投資，一次性投資，而無須支付昂貴的租用費用；網絡視頻技術的應用使系統具備了足夠的靈活性，可以方便的進行擴充，任意的調整；無線網絡建設最大的優勢在于設備可以重復使用，當中心站調整以后，所有的設備都可以重新搭建使用，不影響任何使用效果；使用無線基站技術可以充分的保護用戶的投資，提高政府部門的辦公效能，使之達到最佳的投資收益比。2.1.2無線傳輸技術概述根據客戶建設寬帶無線監控系統的現實情況和具體需求，我們將遵循可靠性高、運行速度快、安全保密性好、擴展性強、維護簡單、成本較低的原則選擇最新的高穩定性的OFDM技術實現視頻圖像和實時數據的高速穩定傳輸。OFDM(正交頻分復用)技術實際上是MCM(Multi-CarrierModulation，多載波調制)的一種。其主要思想是，將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制到在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ICI)。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。802.11a是一種新技術的代表，與802.11g/b互不兼容。它工作在5GHz的頻帶，采用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻技術；最大傳輸速率為108Mbps。其優點是：高帶寬；5GHz頻段存在干擾少；8個不重迭信道，具有更高的部署靈活性。802.11g工作在2.4Ghz，同樣采用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻技術；最大傳輸速率為54Mbps。是目前比較流行的無線網絡覆蓋技術，全國正在大規模的推動無線城市覆蓋，筆記本，PDA，雙模手機就可以通過這個網絡無線上網。如果在無線監控應用中使用2.4Ghz的無線技術，將會降低系統的穩定性，使網絡易受到手機和PDA等用戶的干擾，同時，面對眾多的個人客戶，系統非常容易受到入侵攻擊，降低系統的安全性。故5Ghz的802.11a技術是優于802.11g技術的。選擇無線通訊技術最好是流行的，大量使用的，安全的，成熟的，價格比較適中的技術。802.11a完全滿足我們這個方案的所有技術要求：1．技術比較成熟：標準建立于1999年，2005~2007年大量使用；2．抗干擾能力：由于獨特的OFDM技術整合定向天線技術，使無線傳輸具有很強的抗干擾能力；3．躲避干擾的靈活性：基站要具有比較寬的頻率使用范圍5.125GHz~5.85Ghz共28個信道，使其具有規避干擾的靈活性；4．5GHz頻率和WiFi2.4GHz上網頻率交差使用避免了設備的干擾；5．支持橋接技術，和SuperA技術，使其具有極強的技術擴展能力。啟用SuperA技術，可以使帶寬翻倍（在鏈路較多的情況盡量不使用，因為這個技術降使用比較寬的頻率）；2.2方案設計2.2.1方案規劃做為鐵路專項覆蓋工程,為了保證覆蓋效果,達到無縫覆蓋的目的,經過對鐵路沿線的勘測及網絡信號的測試,建設目的將主要集中在無線信號的盲區覆蓋和信號的優化。目前造成鐵路沿線無線信號質量差的原因主要是基站布置距離過長，而無線覆蓋距離有限，而往往離站點比較遠且呈狹長帶狀結構分布的地方往往是信號比較弱或者是盲區，對此問題,我們提出了從終端用戶到2.4Ghzwifi覆蓋基站到5.8Ghz無線橋接一整套的解決方案。根據鐵路沿線各個站點的實際情況，方案設計為于每個站點沿線布置N個無線Wifi基站點，基站點與基站點之間采用無線網橋的方式經行跳接，每個基站Wifi點采用802.11n電信級無線AP對沿線進行遠距離無線覆蓋，覆蓋距離可高達1.5KM，對于跳接部分選用高帶寬無線網橋，這樣不僅僅把各個Wifi站點同中心管理站進行了關聯，高通道帶寬的冗余又給視頻監控系統的升級留出了很大的空間，覆蓋部分和橋接部分分別采用國內免申請頻段2.4Ghz無線wifi覆蓋和5.8Ghz其需要具體方案思路為：1：覆蓋部分：由于覆蓋系統的高要求性，一個是系統的穩定性，二是系統的遠距離無盲區覆蓋，故覆蓋系統選用電信級無線Wifi設備，此設備已被廣泛大量應用于實際案例中，有著出眾的覆蓋效果及穩定性。2：無線傳輸系統：對于鐵路沿線重點部位的監控，由于D1格式的標準碼流一般是1.5M左右，最高可達每4M，所以本方案建議采用5.8G108M無線傳輸系統3：管理中心：由于巡檢及監控系統的重要性，建議監控中心采用專業存儲服務器對數據進行保存，以便日后查看。根據系統的重要性，可以增配顯示大屏等硬件。2.2.21）無線網絡建設管理系統拓撲圖2）鐵路沿線覆蓋連接示意圖3）WIFI基站建設示意圖4）覆蓋網點設備連接示意圖5）鐵路信息化建設管理組織結構圖6）管理中心瀏覽：在管理中心的控制主機上通過安裝管理軟件即可實現鐵路沿線重要路段的視頻監控。

控制：在監控中心的PC機上，安裝視頻服務器綜合管理軟件，便可通過其接收視頻信號,并且可用RS232/RS485協議，對前端的云臺及三可變鏡頭等進行控制。真正做到遠程實時監控的功能。

存儲：在監控中心的PC機可直接將攝像機所采集的視頻信號存儲于硬盤上，或根據存儲容量選用磁盤陣列等存儲設備上。在現今的網絡體系中，構建Wifi無線網為視頻數據的遠距離傳輸、智能化管理提供了強有力支持。合理地解決復雜環境的視頻傳輸，無線網絡以其高度的靈活性、便捷性、移動性、低成本、保護用戶投資等特性成為現代鐵路視頻監控的最佳網絡解決方案。第三章產品介紹3.1電信級無線傳輸設備產品概述產品概述產品采用了先進的OFDM調制技術，工業級生產，保證設備在遠距離傳輸性能上有卓越的表現。產品工作在5.8GHz頻段，符合IEEE802.11a標準，具有速率高、距離遠等優勢。是構建遠距離高帶寬無線鏈路的理想選擇。是在室外-40~70℃產品采用最新的一體化產品設計理念，具有獨特的防水防塵設計，內置23dbi天線，配備POE遠程供電，用戶可以快速輕松的搭建無線遠程傳輸網絡。和光纖通訊相比較有著無以倫比的價格優勢，產品發射功率是一般設備的一倍，高達200mw，最大吞吐量可以達到55Mbps，速率高、傳輸距離遠是其突出優勢。經過實際的測試應用，設備在室外-40~70℃隨著網絡發展不斷普及，無線網絡應用的需求日益迫切，以往的市場缺乏高性能且低價格的無線產品，以至于構建無線網絡的總擁有成本居高不下，在很大程度上制約了無線市場的發展和應用，在這樣的市場環境下，高性價比的BITWAVE無線網橋的推出恰逢其時，不但可以大大降低用戶的投資，而且設備天線一體化設計可以使用戶更快速搭建應用，高性能，一體化設計，安裝簡便，專業的技術支持，迎合無線網絡市場發展的主要趨勢。產品特色ISM5.8GHzIEEE802.11aOFDM技術支持產品特色ISM5.8GHzIEEE802.11aOFDM技術支持108Mbps網橋模式實際速率最高可達55Mbps網橋模式可達25公里傳輸距離200mW輸出功率采用GUI界面簡化管理廣泛操作溫度從-40到70°C支持STP生成樹協議/環路備份支持路由/NAT技術MAC地址控制64/128/152bitWEP加密內置23dbi天線針對遠距離無線帶寬接入，網路互聯15~25公里支持IEEE802.3afPOE以太網供電防水室外單元IP66國際A級防水支持1點對8點產品外觀100米1公里2公里5公里10公里12.5公里15公里20公里25公里30公里天線增益23dbi23dbi23dbi23dbi23dbi23dbi28dbi28dbi31dbi31dbi實際吞吐量50Mbps40Mbps37Mbps27Mbps20Mbps19Mbps16Mbps12Mbps10Mbps8Mbps天線尺寸306mm×306mm×81xRJ-4510/100MbpsAutoMDI/MDI-Xsupport內部電源輸入5V/2A，外部電源輸入48V/1A抱桿安裝，直徑40mm～50mmMAC/BaseBandAthrs802.11a/b/gWirelessMC/Basebandprocessor射頻Athrs802.11a/b/g雙頻三模RadioSDRAM8M*16x2(32MB)FLASH4M*8x1(4MB,bottomboot)無線網絡IEEE802.11a5GHzFDMAtheros專有SuperAmode頻率范圍5125–5825MHz調制方式BPSK,QPSK,16QAM,64QAM無線傳輸速率(靈敏度)802.11a:6(-90),9(-89),12(-88),18(-86),24(-82),36(-79),48(-74),5輸出功率200MW（23dBm）系統內核Linuxwithkernel安全WEP/802.1x/WPA/WPA2/MACControl/HiddenSSID管理Web,SNMPv1/v2,telnetMIBs1.MIB2(FC1213);2.EtherLike-MIB(RFC-2665)3.IF-MIB(RFC-2233)WirelesBridge操作溫度-40~7儲存溫度-45~80操作濕度5~95%(非冷凝)平均無故障時間3年以上電磁兼容FCCpart15FCCpart90EN301893,EN301489-1and17,EN300328TLECRIBSTD-T66,AIBSTD-T33(Itisuedfor802.11bch14),ARIBSTD-T71Wii兼容Wi-Fi5GHzband(802.11a)Wi-FiProtectedAccess3.2電信級無線覆蓋設備產品概述產品概述電信級無線覆蓋設備是一款電信級室外型11b/g/nAP，支持工作在2.4GHz的802.11b/g/n標準,支持1000Mbps以太網絡，單設備最高可以達150Mbps的凈吞吐量。在很多場所包括在辦公場所、學校、熱點等區域完全可以代替有線網絡，它可以讓更多的用戶接入網絡，讓用戶充分體驗網絡的樂趣。產品屬于電信級級室外型11b/g/nAP工作在2.4GHz，采用MIMO+OFDM技術，提供高300Mbps的無線傳輸速率。用戶可以更快、更有效、更平穩的實現數據傳輸。設備提供多種安全機制保證你的數據在公共網絡的安全性，如：支持WPA、基于802.1x認證機制、MAC訪問控制、WEP加密等，除此之外，設備還支持POE供電保護技術，有效防止浪涌。規格規格產品特色產品特色內置IEEE802.3af、draftIEEE802.3at高功率PoE供電芯片◆內置10/100/1000Base-T以太網絡接口◆32+32MBDDR-SDRAM(2xchipset)◆16MBFlash◆以太網絡標準：1xIEEE802.3EthernetPort10/100/1000MbpsAutoMDI/MDI-X802.3XFlowControl◆無線網絡標準：802.11b/g/n(draft2.0)最高可支持到300Mbps(802.11n)◆射頻口支持802.11b/g/n,2x1streams2.4GHzRadio，MMCX。◆支持WPA,WPA2,WPA-PSK,WPA2-PSK.AES硬件加密◆WEP支持64/128/152位加密◆支持WAPI◆支持WMM無線多媒體功能◆通過RoHS無鉛認證◆支持看門狗功能◆功率1000MW可調◆支持POE和LAN口浪涌保護硬件規格260mmx260mmx-4075-4580MAC/BaseBand+CPURadio有線標準EEE02.31BaeTEternetEEE02.3uutoMDI/MIXsuport無線標準EEE02.1b2.4HzCKEEE02.1g2.4HzEEE02.1n2.4HzteosrpyperAGod頻率范圍802.11b/g/n:2.400～2.850GHz工作模式AP數據速率20Mhz頻寬最高支持65Mbps40Mhz頻寬最高支持130Mbps調制方式BPSK,QPSK,16QAM,64QAM,DBPSK,DQPSK,CCK接收靈敏度802.11b:1(-95),2(-92),5.5(-90),11(-88)Mbps(dBm)802.11g:6(-91),9(-90),12(-89),18(-89),24(-89),36(-85),48(-81),54(-80)Mbps(dBm)802.11n:MCS0/8(-94),MCS1/9(-92),MCS2/10(-90),MCS3/11(-87),MCS4/12(-85),MCS5/13(-81),MCS6/14(-79),MCS7/15(-77)Mbps(dBm)支持WEP64/128/152,WPA,WPA2,WPA-PSK,WPA2-PSK.AES硬件加密網絡管理WEB/telnet/snmpv1/v2/v3其它無線功能自動功率控制自動信道選擇支持多達8個SSID支持基于用戶/SSID流量控制支持非法AP檢測功能支持2層用戶隔離語言支持中英文支持瘦AP功能3.3雙極化高性能覆蓋天線產品介紹產品介紹水平方向圖垂直方向圖水平方向圖垂直方向圖特點應用*2400~2483MHz頻率*增益高、駐波比低

*Wlan系統*水平極化，90度扇區

*熱點覆蓋*天線罩封裝，防護能力強*標配可調角抱桿安裝套件技術參數型號TDJ-2400I頻率范圍-MHz2400-2483帶寬-MHz83增益-dBi14垂直面波瓣寬度-°15水平面波瓣寬度-°90前后比-dB≥25駐波比≤1.5阻抗-Ω50極化方式垂直Vertical最大功率-W100接頭型號N座天線尺寸-mm600×160×80重量-g4支撐桿直徑-mm