【正文】 形的障礙物體最高點相切，信號就不能作為自由空間傳播的模式計算，無線信號接收點不可能得到相應(yīng)的信號強度，有關(guān)資料表明需要6dB以上的衰耗。附加軌道交通路邊的建筑構(gòu)件，如廣告、燈箱等都是應(yīng)該考慮的因數(shù)，因此，軌道交通無線通道一定要留有“輔助余隙”。 抗干擾分析無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所遇到的干擾以及解決措施如下：(1) 抗多路徑干擾，由于發(fā)射信號被障礙物反射導(dǎo)致。這種技術(shù)將無線通信傳輸信號分割成了多個副載波進行傳輸，每個副載波由于僅僅攜帶了很小一部分的數(shù)據(jù)負(fù)載，OFDM技術(shù)就能利用更長的符號周期，使通信傳輸信號更不容易受到多徑傳輸?shù)母蓴_或者其他外界的特殊干擾。通過對多載波的調(diào)制改進，讓各子載波相互正交，擴頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊，從而基本解決了子載波間的相互干擾；◆ 采用定向天線，使得覆蓋范圍內(nèi)無線信號有方向行，多路徑最小化；◆ 采用差異雙天線，試驗證明采用差異雙天線時，如果一個天線處于信號無效點，則另一個天線不會處于信號無效點，如圖所示。將天線移動一下將移出信號無效點且接收正確的信號，因此第2個天線總能接收到信號。由于無線射頻信號本身的特性，解決方案是加大AP的鋪設(shè)密度，使得AP之間重疊范圍增大。解決措施是將相鄰的AP設(shè)置到獨立的3個工作頻段中，可大大減少相鄰AP之間的干擾。如果是其他同頻AP干擾造成，則將其設(shè)置到獨立的3個工作頻段之一；如果是其他系統(tǒng)干擾造成，則可能的話，降低其發(fā)射功率。ARUBA無線設(shè)備采用OFDM（正交頻分復(fù)用）調(diào)制方式，本身就適合于多普勒頻移環(huán)境下無線傳輸數(shù)據(jù)。AP本身具有比較理想的抗干擾能力。對于其他頻段的信號，均衰減，從而實現(xiàn)比較理想的抗干擾能力。例如防盜、抗電磁干擾、防風(fēng)、防雨、防雪、防雹、防雷、防塵、防潮、防霉、防輻射、防靜電等。因此軌道中的AP推薦采用機柜式安裝。 在實際的武漢軌道交通區(qū)間空間不是很開闊，規(guī)定不容許架設(shè)無線天線桿，因此，定制的室外IP65機柜邊上定制一根3050厘米的口徑50mm的短桿。由于實際的設(shè)備的寬度都小于10cm，可以滿足實際設(shè)備安裝需求。 無線網(wǎng)絡(luò)安全分析 無線層面安全分析 ARUBA 無線系統(tǒng)的RF偵測功能和保護機制，可以實時監(jiān)測無線網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有AP接入無線連接情況，如相鄰區(qū)域的AP、設(shè)置錯誤的AP以及未經(jīng)認(rèn)可存在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的AP。 ARUBA 無線系統(tǒng)的特點是交換機由專有的網(wǎng)絡(luò)處理器和加密處理器組成，且內(nèi)置一個無線入侵模式庫，實時檢測異常的無線數(shù)據(jù)包，當(dāng)ARUBA 無線系統(tǒng)偵測出有入侵時，會記錄和顯示入侵的格式，并對入侵做出自動保護響應(yīng)。 它可以對用戶和設(shè)備進行偵測和分類，這樣管理員可以對無心和惡意的無線訪問作相應(yīng)的反應(yīng)。ARUBA 無線系統(tǒng)通過比較空中的無線通信和線路中的通信來運作。可以避免管理員收到錯誤警報，只有對真正的欺詐設(shè)備才進行這樣的分類。 一旦AP分類為欺詐，ARUBA系統(tǒng)將自動禁用欺詐AP。 由于無線網(wǎng)絡(luò)的特性，成為拒絕服務(wù)攻擊的目標(biāo)。 ARUBA 移動控制器配備有無線安全模塊，可以維護許多不同無線攻擊的簽名，并可以阻塞它們，保證無線服務(wù)穩(wěn)定性。 根據(jù)位置簽名和客戶機分類，ARUBA AP 將刪除非法請求并生成警告以通知管理員此類威脅。在中間人攻擊期間，黑客偽裝成一個合法 AP。一個攻擊者可以修改或覆蓋數(shù)據(jù)或執(zhí)行密碼破解。 當(dāng)偵測到這些偽裝點時，將會采取合適的防護機制。 如果引入的新站點宣稱自己是一臺特殊的客戶機，但又沒有正確的簽名，則偵測出它是偽冒站點。 無線策略的示例包括脆弱 WEP 執(zhí)行偵測、AP 誤配置保護、自組織網(wǎng)絡(luò)偵測和保護、未認(rèn)證 NIC 類型偵測以及無線網(wǎng)橋偵測等等。 使用配備有 WIP 的 ARUBA 移動系統(tǒng)，可以保護企業(yè)網(wǎng)絡(luò)免受無線安全漏洞的威脅。 ARUBA 可以提供無線的偵測和保護，為無線網(wǎng)絡(luò)拒提供安全保障。 當(dāng)用戶是移動用戶時，由于用戶可能在任何地點，通過有線或無線方式進入網(wǎng)絡(luò)，因此基于身份識別的安全性是必要的。 由于在移動網(wǎng)絡(luò)中沒有安全的物理層，因此對待移動用戶時，應(yīng)該比對待傳統(tǒng)的固定用戶更謹(jǐn)慎。 ARUBA 獨一無二的基于身份識別的狀態(tài)防火墻技術(shù)使企業(yè)能夠為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)上的一個用戶或一組用戶定義訪問控制。能夠識別身份并且已進行終端加密，因此對于欺詐攻擊免疫，這些欺詐攻擊往往使得基于網(wǎng)絡(luò)，只進行 IP 地址過濾而不是用戶識別的傳統(tǒng)防火墻束手無策。 ARUBA 的狀態(tài)防火墻功能不僅僅提供了耐用的安全性。 對于許多流行的協(xié)議，例如 SIP，流分類是有狀態(tài)的，它允許將合適的 QoS 應(yīng)用到控制協(xié)議和調(diào)用的會話中。 ARUBA 的狀態(tài)策略執(zhí)行防火墻根據(jù)用戶的角色來啟用對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。 一旦將角色分配給用戶，就可以應(yīng)用不同的策略。 通過限制移動用戶可以訪問的網(wǎng)絡(luò)資源，ARUBA 的策略執(zhí)行防火墻有助于在無線中消除了蠕蟲和病毒傳播?？梢宰龅交跓o線的IDS和 IPS。極大提高了無線網(wǎng)絡(luò)安全性。只發(fā)送違反策略的數(shù)據(jù)到中央移動控制器，可以保證將其對無線網(wǎng)絡(luò)性能的影響降到最小。無線通信是在移動控制器上收集并進行相互關(guān)聯(lián)的。從RF覆蓋面，帶寬，用戶的認(rèn)證，以及接入的安全都要考慮。其工作量在有一定數(shù)量AP的無線網(wǎng)里是非常大和煩瑣的，而且無線局域網(wǎng)是一個整體系統(tǒng)，AP之間必須互協(xié)調(diào)工作，單獨改變一個AP參數(shù)和配置會引起AP之間的無線電波干擾，用戶漫游重認(rèn)證和授權(quán)也可能會產(chǎn)生問題。 在本次項目中配置了無線控制器Aruba 6000，可以很方便的集中控管所有安裝的AP。 RF管理Aruba系統(tǒng)的RF智能控管可以自動調(diào)節(jié)網(wǎng)上所有Aruba AP的電波特性。啟動了Auto Calibration以后AP和AP之間會自動互傳有關(guān)無線電波的信息和調(diào)整電波的參數(shù)，直到AP之間達到了一個最優(yōu)化的無線電波運行環(huán)境。當(dāng)某一覆蓋范圍內(nèi)的無線電波改變，如出現(xiàn)干擾AP所發(fā)出的電波或其它應(yīng)用所發(fā)出的電波等，Aruba 無線控制器就會把所獲取的無線電波資料做分析，以確定是否需要調(diào)整這范圍內(nèi)AP的無線電波?？梢员ＷC無線信號均勻分布，信道的利用率高，無信道干擾，無線網(wǎng)絡(luò)做到最為優(yōu)化的運行。所謂電波掃描，是指Aruba AP 從一個電波頻道跳到另一頻道時，如Ch 1 到 Ch 2 到 Ch 3....，由于掃描的速度非?？?，所以對于在線的無線用戶（指連接到AP上在同一頻率上的無線終端）的傳輸過程是不受到影響的。這樣Aruba 無線交換機就對整個無線網(wǎng)絡(luò)上的電波情況有了一定了解和記錄。216。遇到這種情況的一般做法就是把現(xiàn)場失效的AP換掉。Aruba系統(tǒng)具有自動恢復(fù)的功能，實時偵測出網(wǎng)上AP是否有失效，當(dāng)發(fā)覺有AP出現(xiàn)故障時，Aruba交換機能會自動調(diào)節(jié)鄰近的AP的功率（覆蓋范圍）來接替失效AP的工作。 實現(xiàn)無線網(wǎng)負(fù)載均衡Aruba系統(tǒng)可在一個AP的覆蓋范圍內(nèi)把無線用戶或終端分散連接到附近的AP上。要確保每個無線終端的傳輸就必須能限制一個AP上無線終端的數(shù)量或AP帶寬傳輸總和或和每個無線終端帶寬上限。在視頻應(yīng)用中，負(fù)載均衡功能可以有效的緩解單個AP的負(fù)擔(dān)，有效的利用臨近的AP做接入，從而確保視頻應(yīng)用的質(zhì)量得到保證。 無線終端定位功能Aruba 網(wǎng)管系統(tǒng)可以跟蹤和定位無線終端的位置，諸如無線接入的電腦、PDA和 WiFi手機，以及非法的AP等。對于非法AP的檢測具有很大的意義。在輕軌PIS項目中，通過這種機制可以提供一種辦法幫助無線車載終端在會車時分別連接在附近不同的AP上，讓PIS和CCTV的流量可以平均分擔(dān)在不同的AP上。如果是集中控制的無線交換機失效，則VRRP中的備份交換機會自動激活成為網(wǎng)絡(luò)中的ARUBA無線交換機，保證網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)可用性。 Aruba無線網(wǎng)管主要特點Aruba無線交換機中集成了相應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)管理功能，無線網(wǎng)管軟件可以完成對無線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視和控制，保障無線網(wǎng)絡(luò)安全，查找并隔離網(wǎng)絡(luò)故障，記錄無線網(wǎng)絡(luò)中的各種事件等。216。 Aruba無線管理系統(tǒng)可以實時報告無線網(wǎng)絡(luò)故障并通過SNMP或著SYSLOG報警 ；216。 Aruba無線管理系統(tǒng)支持通過WEB瀏覽方式管理；216。針對無線網(wǎng)用戶，可以通過狀態(tài)防火墻設(shè)定其對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問權(quán)限；216。 Aruba無線管理系統(tǒng)提供詳細(xì)的無線網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)的監(jiān)測、統(tǒng)計信息；216。 Aruba無線管理系統(tǒng)可以提供關(guān)鍵無線網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)視分析和報告能力；216。 Aruba無線管理系統(tǒng)可以通過AP進行無線數(shù)據(jù)的采集；216。 Aruba無線管理系統(tǒng)認(rèn)證計費系統(tǒng)；216?？梢詫崟r查看當(dāng)前在線的用戶，以及用戶當(dāng)前的動作等功能，可以查看系統(tǒng)狀態(tài)如CPU，內(nèi)存占用，資源占用，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)如：實時帶寬顯示、路由表、ARP表、用戶連接數(shù)、連線狀態(tài)等功能；216。支持任意長時間的日志記錄 ,適合記錄大量的日志。 Aruba無線管理系統(tǒng)具備無線射頻的智能管理。Aruba無線系統(tǒng)能夠支持通用網(wǎng)管系統(tǒng)，可以和通用網(wǎng)管系統(tǒng)完美集成，實現(xiàn)在單一平臺下的統(tǒng)一管理。l 具備企業(yè)管理能力。 無線漫游及其優(yōu)化 輕軌環(huán)境中終端在AP之間的無縫切換 在武漢輕軌網(wǎng)絡(luò)中，安裝在輕軌車輛中的無線終端始終會無線漫游運行在ARUBA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，將無線終端漫游閾值參數(shù)設(shè)置為一個高數(shù)值可以確保終端從不滿足于現(xiàn)有的信號電平。將連接閾值參數(shù)設(shè)定為一個低數(shù)值，使得終端與下一個較低信號電平的AP連接，確信下一個AP信號會有所改進。沿預(yù)定路徑的提前掃描和漫游是無縫進行的。無線快速漫游的基礎(chǔ)是建立在無線信號的快速連接和切換機制上的，無線終端必須要啟動快速無線網(wǎng)絡(luò)切換支持。為提高無線快速漫游的性能，建議增強無線信號均勻覆蓋，減少無線信道干擾。為提高無線快速漫游的性能，建議力爭減少有源設(shè)備，降低整個系統(tǒng)故障率；為提高無線快速漫游的性能，力爭可以控制無線設(shè)備架設(shè)和安裝工作環(huán)境，增強無線設(shè)備保護和物理安全（諸如防破壞和防盜），降低無線設(shè)備維護成本增強系統(tǒng)穩(wěn)定性；為提高無線快速漫游的性能，建議通過無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和優(yōu)化設(shè)計調(diào)試，力爭減少無線AP切換次數(shù)，提高無線網(wǎng)絡(luò)實時多媒體應(yīng)用的通訊品質(zhì)。在漫游過程中，只有終端對啟動與AP的連接負(fù)責(zé)。可以由終端和/或AP來激活分離。 一個無線終端一次只能和一個AP進行連接，以確保終端與網(wǎng)絡(luò)只有一個連接。IEEE 。 在無線漫游模式中，移動終端從相鄰AP的列表中選擇出下一個最佳AP，其中，至少有一個AP的信號級別高出終端的連接閾值。區(qū)域無線漫游和輕軌直線漫游區(qū)別如下圖所示： 無線覆蓋和切換規(guī)則基于武漢輕軌的無線覆蓋的線性特點，無線覆蓋和切換規(guī)則有如下特點： 采用逆轉(zhuǎn)滯后作用的切換方法 為應(yīng)對定向性無線漫游引起的雙向漫游操作挑戰(zhàn)，建議使用新的操作理論。在這種情況下，終端將保持持續(xù)的提前漫游狀態(tài)，以確保在終端移入AP覆蓋區(qū)域之間時實現(xiàn)無縫漫游切換。無線漫游狀態(tài)能夠確保無論指向性移動終端是按列車前進方向還是按后退方向運行，在終端丟失現(xiàn)有AP的信號之前漫游到下一個AP。圖：逆轉(zhuǎn)滯后方式的無縫切換漫游 基于“瘦”接入點的架構(gòu)和切換過程輕軌車輛中的無線終端單元監(jiān)測當(dāng)前和下一個AP的無線功率，在切換策略中考慮不同行駛方向的列車的要求，以保證切換時間在50ms左右，該時間包括了AP切換準(zhǔn)備，認(rèn)證和重聯(lián)合。當(dāng)相鄰AP選擇不同的通道時，只要設(shè)備支持背景掃描功能，就可以在不中斷當(dāng)前業(yè)務(wù)的情況下去搜索新的AP。路由信息變更由中心的WLAN交換機完成，與視頻服務(wù)器等設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸都需要經(jīng)過AC，WLAN控制器與有線網(wǎng)絡(luò)的邏輯接口處的路由無需變化。在重聯(lián)合的過程中，這些信息將得到及時更新。無線AP（架設(shè)在軌旁）和WLAN交換機（在控制中心）之間也需要通過光纖網(wǎng)連接，光纖網(wǎng)的路由無需變更。 支持快速多次切換 在24輛列車快速移動情況下，肯定會出現(xiàn)列車內(nèi)移動終端單元在AP之間頻繁切換的現(xiàn)象。 由于采用集中控制方式，用戶認(rèn)證信息，加密信息，QoS信息和路由信息的更新局限于WLAN交換機內(nèi)部，無需與其它網(wǎng)元交換路由信息，而目前ARUBA的控制器基于ASIC架構(gòu)WLAN交換機在加密情況下的吞吐量可達32G，沒有任何瓶頸，基于PIS系統(tǒng)的應(yīng)用情況，ARUBA交換機能夠滿足該切換要求， 無線車載終端在無線網(wǎng)絡(luò)中的切換技術(shù)對于無線車載終端的漫游技術(shù)是完全基于不間斷的無線頻道的監(jiān)控，無線信號的持續(xù)分析以及智能的漫游選擇。在不同的高速移動的環(huán)境下，無線車載終端適應(yīng)獨特快速信號強度的切換是非常有必要的，由于不同的輕軌或者地鐵線路在不同的環(huán)境下以及AP部署的差別都有其獨特的信號分布，因此無線車載終端對不同無線環(huán)境的適應(yīng)性非常重要。為了提供最高的帶寬給PIS和CCTV監(jiān)控系統(tǒng)，無線車載需要確認(rèn)自己連接到一個信號足夠好的AP，當(dāng)在高速移動的情況下，通過前期對無線信號的收集和分析，通過分析出的漫游結(jié)果，AP可以自動從一個信號差的AP無縫切換到一個信號好的AP。信號強度和AP的切換 兩車會車的無線保障機制在會車情況下，一般都是通過不同方向的列車會車，在這種情況下可以采用多種方法來保障會車時的帶寬和接入。無線車載終端是始終連接列車行駛方向一側(cè)的AP接入，從而保障即使在兩車會車的