旅客信息系统 H3C地铁PIS系统解决策划方案Word文档格式.docx

旅客信息系统 H3C地铁PIS系统解决策划方案Word文档格式.docx

《旅客信息系统 H3C地铁PIS系统解决策划方案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《旅客信息系统 H3C地铁PIS系统解决策划方案Word文档格式.docx（6页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

来源：

Pconline 

作者：

一前言

　　随着WLAN移动通信技术的完善，地铁列车在以120Km/小时高速行驶过程中依旧能保持与地面的不间断实时通信，这使得PIS（PassengerInformationSystem）旅客信息系统的建设成为可能，现代PIS系统除了能在车厢内显示乘车须知、列车时刻表等文本信息以外，还可播放股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告等实时动态信息，一旦出现火灾、堵塞及恐惧突击等非正常情况，PIS系统还可提供动态紧急疏散提示。

　　PIS系统的应用将原有封闭的车辆空间变成一个“信息娱乐中心”，增加了乘客舒适感。

同时由于车、地无线通信系统还有富裕的带宽，PIS系统往往还与车辆监控系统相结合，将车辆内部图像实时上传到操纵中心，充分保障列车的行车安全。

二PIS系统信息化需求

　　PIS系统作为地铁公司与乘客之间最直观的信息交互平台，所有实时播放的媒体流不能出现图像马赛克、声音停顿的情况，这需要有线网络、车地无线通信网均有足够的带宽和良好的QoS保障机制，同时网络的可靠性要求也特不高，不能因为网络的中断导致PIS系统故障。

　　为了保障列车播放图像的高清晰，目前PIS系统所需最低带宽为8M（按MPEG2格式），考虑到车辆内部监控还需4M带宽（每列车有多个摄像头，同时只上传两路图像），平均无线网带宽应至少在12M以上，带宽是保障图像高质量的最差不多要求。

为了满足多辆列车同时接收赛事、股票等实时信息的转播需求，列车PIS系统均要求支持组播技术，但由于列车在快速行驶过程中车载AP与轨旁AP存在漫游切换，而车载网络却无法及时感知那个过程，会依旧试图从原有轨旁AP接收数据，最终导致组播数据流的中断，如何保障车辆移动过程中的组播报文不丢失，也是PIS系统成功应用的一个关键技术。

　　由于早期地铁建设缺乏车、地无线通信技术，地铁监控只能局限于车站级不，不能对车辆内部进行监控，并以模拟技术为主，但由于模拟监控大规模部署成本高，不支持远程调阅，历史图像查询困难等多种缘故，现在基于IP的数字监控系统差不多成为新的进展潮流。

　　新建地铁除了车站可采纳IP监控，更可利用PIS系统车、地无线通信网的富裕带宽，构建基于IP的车辆监控系统，地铁操纵中心和地铁公安系统能及时发觉车辆内的安全事故隐患并提早处理，确保列车行驶安全。

以IP技术为核心，车辆监控和车站监控还可融合为一体化解决方案，实现调度系统、存储系统、外置显示系统等多种系统的共享和一体化治理，降低成本，提高监控效率。

三PIS系统数据承载网解决方案

　　H3C的PIS解决方案如下：

　　H3C建议PIS系统采纳高可靠的双星型拓扑结构设计，车站AP接入交换机S3600-28F通过双千兆链路接入到核心，幸免单链路故障或者单核心故障对网络造成的阻碍，传输链路可选择裸光纤或MSTP传输，S3600-28F下行通过百兆光纤口直接接入隧道轨旁AP，幸免使用光电转换器降低系统可靠性。

　　核心交换机建议选择支持冗余引擎、冗余电源、支持热插拔的高端交换机产品，例如H3C的S9500/S7500交换机产品，这些交换机均支持高密度的千兆、万兆接入，具有足够的性能和可靠性，特不适用核心环境使用。

　　由于一台S3600-28F可最大接入24个AP，假如这些AP相邻布置，就会出现接入交换机故障，导致一段地铁线路无线网都无法正常工作的情况，为幸免这种情况的发生，H3C建议隧道轨旁AP要跨站交叉部署。

　　为了提高无线网的可靠性，在PIS系统承载网中还放置了两台WX6100无线操纵器，两台操纵器之间通过网络或心跳线实时同步状态信息，一旦出现主操纵器故障情况，备用操纵器能立即接管主操纵器所有功能，保证无线网的不中断运行

3.1PIS系统关键技术――组播环境0丢包技术

　　车载流媒体播放服务器作为PIS系统组播数据流的接收者，它直接与车载交换机互联，车载交换机上行接入车载AP设备，尽管列车移动过程中车载AP和轨旁AP有着持续的切换过程，但车载交换机和流媒体播放计算机却无法及时感知那个过程，因此也可不能在AP切换后主动发起新组播加入命令，直接导致广播流的中断。

　　H3C通过在AP上开发IGMP-Snooping功能，车载AP能提早预知车载网络中是否有组播接收者的存在，在与轨旁新关联AP建立连接的过程中，车载AP会代替其后端的有线网络和接收者发起组播加入功能。

　　在新关联AP通道的组播报文没有到来往常，车载AP仍通过原有轨旁关联AP接收组播数据，一旦从新关联AP接收到报文，车载AP则代替后端网络发起组播离开报文，通过这种先建连接，后切换的技术，真正实现了0丢包功能。

　　由于标准协议的处理并不支持如此的功能，只有将标准协议与组播应用相关联后才能实现，这需要厂商有专门研发的能力。

3.2PIS系统关键技术――QoS技术

　　PIS系统的图像、语音是否联贯，与数据承载网的QoS能力紧密相关，由于PIS系统有线网络千兆骨干网带宽承载PIS流媒体业务绰绰有余，整个PIS系统性能瓶颈还集中在无线系统，WLAN部分的QoS决定了PIS的性能和表现。

　　H3C的有线、无线一体化解决方案可实现有线网QoS与无线网QoS的相互映射传递，在所有的层次保证用户数据的最高质量优先级调度。

　　WLAN的802.11e协议定义了无线QoS实现方案，正常情况下WLAN系统第一个报文发送完毕后，至少要等待DIFS的时刻间隔，终端用户才开始竞争抢夺时刻片进行发送，但关于应用802.11e的高优先级的报文，由于其等待时刻小于DIFS，比如修改为SIFS或者PIFS，一旦第一个报文发送完毕，这些高优先级用户的报文总会优先抢到发送权力，从而保障其高服务质量。

　　802.11e定义了SIFS到AIFS多种等待时刻间隔，支持多优先级业务的统一承载，H3C的AP产品均支持802.11e，在实际应用环境中可将车厢内的视频播放流设置为最高优先级，将视频监控流设置为一般优先级，优先保障媒体广播的高质量。

3.3PIS系统关键技术――WLAN无线网高带宽保证

　　正常情况下两个AP之间传递数据报文之前需要通过Probe-Request、Probe-Response等多次握手协商，这需要占用大量的WLAN空口实际带宽，801.11g标称是54Mbps，但实际可用的数据报文带宽最高不超过24Mbps。

　　H3C的AP产品通过技术改进，能实现将多个短包传输报文拼装成一个长报文发送，这极大的减少了短包传递所需的协议交互报文数量，可有效提高WLAN空中接口的带宽利用效率。

　　在实际地铁环境测试过程中，列车行驶速度达到80Km/小时，H3C无线方案可提供的应用带宽可达到18Mbps，处于业界领先水平。

3.4PIS系统监控方案

　　H3C的PIS监控解决方案充分整合了IP网络、视频、存储、信令等领域的技术，采纳开放的架构，标准的技术实现，系统将信令操纵与媒体流交换分离的先进理念引入视频监控系统，H3C的IP监控系统具有扩展性好、治理方便的特点。

　　利用PIS系统的剩余带宽，H3C地铁监控方案可实现车站监控、车辆监控一体化治理，将监控扩展到车辆内部，保障车辆行驶过程中的乘客安全和设备安全。

H3C地铁监控一体化方案如下：

　　地铁列车通常由六节车厢组成，其中列车头、尾还有两个驾驶室，车辆监控方案中每节车厢放置两个摄像头，列车头尾驾驶室各放置一个，全车供14个摄像头。

为保障监控效果，每个摄像头的编码带宽至少为2M，但由于车地无线通信网带宽有限，车辆监控以同时上传两路图像为主，但可在14个摄像头中轮巡或人工指定，其他摄像头监控数据采纳车载本地存储方式，车辆监控建议选择多路的DVR设备，同时应有良好的抗震能力。

　　车站监控建议采纳摄像头＋DC编码器方案，直接利用PIS系统现有轨旁有限网传输即可，依照治理制度的需要，可选择车站本地存储、线路中心集中存储以及车站、线路中心分布式存储多种方式。

不管选择何种存储方式，监控数据存储资源的分配和调用差不多上由线路中心的DM8000来自动完成，这极大的简化了存储资源的治理工作量。