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数字旅程——华为敏捷网络出行新态度

2015-05-18 15:53    it168网站原创  作者: 厂商投稿 编辑: 李蓬阁

  【IT168 案例】每一天,我们都会在前行的路上……

  当“低头族”与互联网时代的商业模式不期而遇,结合公共交通工具的运营特点及环境要求,加上虚拟运营商的创新业务部署需求,全新的数字旅程解决方案应运而生。

  数字旅程是敏捷网络在交通行业的重点创新解决方案,是一套整体可运营的解决方案,可以实现在公交、地铁、高铁以及交通枢纽等各种移动或者场站等固定场景下的WIFI网络接入和运营。按照通常建设的模块划分,主要由业务运营中心、核心互联网络(可选)、站台/站厅网络(可选)、车地互联网络、车载网络等部分组成。

  业务运营中心业务快速部署

  传统意义上的运营中心,就是构建一个能够实现用户准入及业务提供的能力服务器群,通过互联网络对运营信息进行共享或响应客户端的数据请求。但作为业务运营中心,这些简单的需求还远不足够。通过不断实践,我们发现,数字旅程的业务运营中心还需要满足另外一些创新的要求,实现创新并保持创新领先。

  车载设备及业务的云管理,通过云管理,不仅仅能够采集日常运营数据,还包括对设备上复杂业务的更新及策略下发等便捷操作,甚至需要实现在车载设备上对用户访问数据的采集以实现大数据挖掘。

  大数据存储和分析,华为在入口处实现开放的安卓平台以及Windows平台的内置,虚拟运营商可以按照业务及商业模型的需要,定制并加载属于运营场景的定制化控件,实现信息的采集和预处理,并传输至业务运营中心。基于SDN架构的数据中心网络。它不仅是大数据分析的大量数据交互的基础,更是能够快速响应市场需求变化而进行业务分析的保证,让数据分析的结果更快更准确,领先半步才是成功。

  创新业务孵化和部署,敏捷网络通过创新实现整网的业务自动快速部署以及基于SDN的自主随需变化,正是为了解决这一瓶颈的问题。通过实际的业务成功部署案例实践,发现敏捷网络平均能够节约3/4的业务部署和上线时间,这已经成为了客户选择敏捷网络的重要原因。

  核心互联网络安全可靠

  为了实现公共交通站台、站厅等枢纽场所内的业务通畅,需要通过核心互联网络将业务运营中心与站台/站厅等进行互联。从业务上,为了满足乘客大量信息及视频数据的要求,大带宽承载和可靠性成为了建设的关键需求。

  2 大带宽承载,乘客上网主要的业务可以分为:IM、网上冲浪、游戏、视频及其他,按照经验,带宽收敛及业务在线的比率,除视频业务外,其他业务量总体不算大。以地铁场景为例,其每节车厢承载乘客在300人以上,高峰期每条地铁线路核心网络将承受每条线路约20Gbps的流量,如此大的带宽还只是用语WIFI运营(未包括地铁的PIS、监控及其他办公生产的业务)。显而易见,整个核心网络要能够平滑支持到40Gbps的能力才可能支撑起地铁场景实际的WIFI运营。

  网络可靠性,经过多年的发展,现在的网络可靠性已经不仅仅是单设备本身的可靠性(目前已经都几乎达到了6个“9”以上的工业级要求),更多的是在提升网络承载的业务端到端可靠性倒换保护。按照现有的四大类型的业务来看,要求最高的是视频流,需要网络实现不超过200ms的故障倒换时间,建议采用ERPS(以太网多环保护技术,ITU-TG.8032)协议进行核心网络的倒换保护

   站台/站厅WIFI网络高密覆盖

  站台和站厅是乘客进出公共交通工具重要场所,特别的在乘坐火车及飞机的情况下,乘客在这里可能需要等候较长的时间,终端的接入将呈现高密、持续流量、无线定位等特殊需求,为了实现这些特定场景下的业务要求,需要站台/站厅的网络能够满足以下要求:

  高密度WIFI覆盖

  长期实践和调研的数据,通过对包括频段射频、天线角度等多个维度的优化和创新后,实现每台AP同时接入大约六十位乘客,这样才能从网络上确保良好的运营和业务体验,避免因为体验太差而带来被摒弃和遗忘的窘境。

   无线定位

  在特定业务的需求下,定位精度必须控制在3~5米以内,超过这个精度则无法精准的作为应用的支撑,定位的结果也将变得杂乱无章。另外,基于这样精确的定位,还可以在大数据分析后最精准的营销,让应用和数据变得更有价值。

  车地互联网络快速切换

  公共交通工具在快速移动的过程中,需要进行车地的数据交换,目前车地通讯主流采用了两种无线技术:4G/LTE、WIFI。两种技术各有优缺点,从技术角度来看,4G/LTE技术拥有着很好的高速移动场景下的连接性以及频段的安全性,但其带宽偏小(实际值小于100Mbps),且频段申请流程相对复杂;而WIFI虽然能够实现大带宽的业务承载,但超过一定速度时(120km/h)会出现切换过于频繁而导致业务中断,同时由于其使用了免费公共频段,出现的干扰和影响也较多。尽量减少车地之间的带宽需求,车载设备中内置大容量的固态硬盘是一个有效节约的选择,预先将热点视频或应用等内容装载在车载设备中,实现本地下载。

  当然,在地铁的WIFI运营场景中,通过WIFI进行车地互联也不是那么简单的事情。通过对地铁的运行速度、乘客密度和业务种类的分析,对车地WIFI的连接进行了创新和优化,可以将所有的困扰一步步的解决。

   高速连接切换

  在固定或低速移动的WIFI覆盖的方案中,当地铁在80km/h的行驶状态下,每列车将在7秒左右的时间内进行一次车地通信的切换。如果出现如此频度的切换,大多数业务都会由于切换过渡频繁而中断。于是创新的MESH的车地连接技术应运而生,即采用列车头尾的双上行双频段连接,在车尾端信道的信号衰减到一定程度后,才会正式启用早已处于就绪状态且信号正强的车头信道。同时,创新的将车载WIFI覆盖的AP管理在本辆列车上就进行终结,避免切换过程中带来的AP反复认证。

  频段冲突检测及规避

  由于WIFI的频段采用的是2.4G以及5.8G两个公用免费频段,日常中上拥有了较多的合法或者不合法发射终端,特别是3G/4G转换到WIFI的移动随身路由器,以及轨道距离居民住宅距离不足30米的情况下家庭WIFI的信号覆盖,车地WIFI通讯信号不断的受到干扰。合理的检测和规避技术将有助于改善这一点。建议车地AP间优先选用5.8G频段,并可以尝试进行对干扰源进行定位并压制,必要时能够主动避让该频段,从长远来看,独立申请并使用4.9G频段用于车地通讯将是更加合适的。

    工业级环境适应性

  地铁的建设一般使用隧道和高架两种方式,无论是哪种方式,轨旁和车载的设备对于温度、湿度、震动、雷击的影响都是无法完全避免的。综合考虑公共交通工具的实际使用环境,为了保证设备能够在工业环境中正常运行支撑运营,必须满足IP67标准的要求。在这个防护安全级别的要求下,不仅尘埃无法进入设备内部,甚至短时浸泡在1M深的水里也不会造成有害影响。

  作为隧道和高架,还有一个不可忽略的影响就是风阻。经过测试,地铁经过时,隧道旁的瞬时风速最大可达15米/秒(合7~8级),列车频繁的驶过,安装在轨旁的AP及天线反复承受着时大时小的阵风,不仅需要有强大的固定支架,更需要能够在不降低天线辐射面的同时降低天线对于风阻的有效横截面积。在民用2G/3G/4G/LTE等领域广泛使用的八木天线就是这样的一种专利技术,适用于山口、空旷、隧道等特殊大风阻情况,引入到地铁的隧道中作为轨旁AP的专用天线,是延长天线使用寿命,减少维护成本的又一个创新。

  车载WIFI网络安全可靠

  车载WIFI作为最终用户的网络入口,需要有良好的标准适应性,才能够保证各种智能终端的接入;同时还需要对接入的用户进行安全认证和策略配置,保证乘客业务的顺畅体验。更特别的,由于设备处于不断移动的公共交通工具中,平常相对简单的设备的安装、维护和管理却成为了较为复杂的工作。

  2.4G/5.8G双频段

  随着WIFI的标准发展,先后经历了802.11a/b/g/n/ac,使用的频段也由最初的2.4G发展到现在的5.8G。按照最新的统计数据显示,同时支持2.4G和5.8G频段的智能终端已经占到出货量的接近50%,未来还将继续增加。此时车内覆盖的WIFI在与时俱进。在现阶段在用户接入的时候,优先尝试5.8G的频段连接,再降低要求使用2.4G频段,以双频段的最大效率和大带宽保证用户接入的数量和体验。

  用户认证准入

  作为乘客终端接入网络的入口,整体的安全准入机制是确保正常业务运营的基础,除了传统意义上的用户认证和流量策略管控外,还应该具有很多的方便使用的策略和创新。例如第一次上车后进行了完整的认证后,下次再进入该场景时将直接采用之前的认证信息“悄悄的”完成;再比如,在公共交通工具上换乘时,其用户定制的各种策略可以主动切换到新的环境中而无需再次定制。

  当然对于用户的管控和安全管理还有另一个方面的要求,就是避免乘客的终端感染病毒或者出现人为恶意的进行网络破坏。敏捷网络通过基于大数据的安全协防,将全部的疑似攻击的手段进行搜集,根据预先配置的策略对破坏的行为进行判定,并主动并及时处理,避免出现对网络的大规模影响。

  结束语

  在中国,北京巴士、深圳地铁、深圳公交、成都地铁等多个城市的交通媒体已经在率先开展数字旅程合作,并深入到这个领域的创新;

  在全球,西班牙BizkaiBus、墨西哥ACABUS、南非COT都已经部署或正在部署数字旅程解决方案,享受着敏捷网络带来的创新价值。

  基于全面创新的可运营数字旅程解决方案,给客户带来免费WIFI上网满足人们沟通的同时,还可以支持更多的商业模式创新,并通过更丰富的互动和娱乐体验,引导人们更多的选择公共交通工具出行,倡导敏捷出行新态度。

标签: 华为
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