數字旅程——敏捷出行新態度
每一天,我們都會在前行的路上……
當“低頭族”與互聯網時代的商業模式不期而遇,結合公共交通工具的運營特點及環境要求,加上虛擬運營商的創新業務部署需求,全新的數字旅程解決方案應運而生。
數字旅程是敏捷網絡在交通行業的重點創新解決方案,是一套整體可運營的解決方案,可以實現在公交、地鐵、高鐵以及交通樞紐等各種移動或者場站等固定場景下的WIFI網絡接入和運營。按照通常建設的模塊劃分,主要由業務運營中心、核心互聯網絡(可選)、站臺/站廳網絡(可選)、車地互聯網絡、車載網絡等部分組成。
業務運營中心業務快速部署
傳統意義上的運營中心,就是構建一個能夠實現用戶準入及業務提供的能力服務器群,通過互聯網絡對運營信息進行共享或響應客戶端的數據請求。但作為業務運營中心,這些簡單的需求還遠不足夠。通過不斷實踐,我們發現,數字旅程的業務運營中心還需要滿足另外一些創新的要求,實現創新并保持創新領先。
◆車載設備及業務的云管理,通過云管理,不僅僅能夠采集日常運營數據,還包括對設備上復雜業務的更新及策略下發等便捷操作,甚至需要實現在車載設備上對用戶訪問數據的采集以實現大數據挖掘。
◆大數據存儲和分析,華為在入口處實現開放的安卓平臺以及Windows平臺的內置,虛擬運營商可以按照業務及商業模型的需要,定制并加載屬于運營場景的定制化控件,實現信息的采集和預處理,并傳輸至業務運營中心。基于SDN架構的數據中心網絡。它不僅是大數據分析的大量數據交互的基礎,更是能夠快速響應市場需求變化而進行業務分析的保證,讓數據分析的結果更快更準確,領先半步才是成功。
◆創新業務孵化和部署,敏捷網絡通過創新實現整網的業務自動快速部署以及基于SDN的自主隨需變化,正是為了解決這一瓶頸的問題。通過實際的業務成功部署案例實踐,發現敏捷網絡平均能夠節約3/4的業務部署和上線時間,這已經成為了客戶選擇敏捷網絡的重要原因。
核心互聯網絡安全可靠
為了實現公共交通站臺、站廳等樞紐場所內的業務通暢,需要通過核心互聯網絡將業務運營中心與站臺/站廳等進行互聯。從業務上,為了滿足乘客大量信息及視頻數據的要求,大帶寬承載和可靠性成為了建設的關鍵需求。
◆大帶寬承載,乘客上網主要的業務可以分為:IM、網上沖浪、游戲、視頻及其他,按照經驗,帶寬收斂及業務在線的比率,除視頻業務外,其他業務量總體不算大。以地鐵場景為例,其每節車廂承載乘客在300人以上,高峰期每條地鐵線路核心網絡將承受每條線路約20Gbps的流量,如此大的帶寬還只是用語WIFI運營(未包括地鐵的PIS、監控及其他辦公生產的業務)。顯而易見,整個核心網絡要能夠平滑支持到40Gbps的能力才可能支撐起地鐵場景實際的WIFI運營。
◆網絡可靠性,經過多年的發展,現在的網絡可靠性已經不僅僅是單設備本身的可靠性(目前已經都幾乎達到了6個“9”以上的工業級要求),更多的是在提升網絡承載的業務端到端可靠性倒換保護。按照現有的四大類型的業務來看,要求最高的是視頻流,需要網絡實現不超過200ms的故障倒換時間,建議采用ERPS(以太網多環保護技術,ITU-TG.8032)協議進行核心網絡的倒換保護
站臺/站廳WIFI網絡高密覆蓋
站臺和站廳是乘客進出公共交通工具重要場所,特別的在乘坐火車及飛機的情況下,乘客在這里可能需要等候較長的時間,終端的接入將呈現高密、持續流量、無線定位等特殊需求,為了實現這些特定場景下的業務要求,需要站臺/站廳的網絡能夠滿足以下要求:
◆高密度WIFI覆蓋
長期實踐和調研的數據,通過對包括頻段射頻、天線角度等多個維度的優化和創新后,實現每臺AP同時接入大約六十位乘客,這樣才能從網絡上確保良好的運營和業務體驗,避免因為體驗太差而帶來被摒棄和遺忘的窘境。
◆無線定位
在特定業務的需求下,定位精度必須控制在3~5米以內,超過這個精度則無法精準的作為應用的支撐,定位的結果也將變得雜亂無章。另外,基于這樣精確的定位,還可以在大數據分析后最精準的營銷,讓應用和數據變得更有價值。
車地互聯網絡快速切換
公共交通工具在快速移動的過程中,需要進行車地的數據交換,目前車地通訊主流采用了兩種無線技術:4G/LTE、WIFI。兩種技術各有優缺點,從技術角度來看,4G/LTE技術擁有著很好的高速移動場景下的連接性以及頻段的安全性,但其帶寬偏小(實際值小于100Mbps),且頻段申請流程相對復雜;而WIFI雖然能夠實現大帶寬的業務承載,但超過一定速度時(120km/h)會出現切換過于頻繁而導致業務中斷,同時由于其使用了免費公共頻段,出現的干擾和影響也較多。盡量減少車地之間的帶寬需求,車載設備中內置大容量的固態硬盤是一個有效節約的選擇,預先將熱點視頻或應用等內容裝載在車載設備中,實現本地下載。
當然,在地鐵的WIFI運營場景中,通過WIFI進行車地互聯也不是那么簡單的事情。通過對地鐵的運行速度、乘客密度和業務種類的分析,對車地WIFI的連接進行了創新和優化,可以將所有的困擾一步步的解決。
◆高速連接切換
在固定或低速移動的WIFI覆蓋的方案中,當地鐵在80km/h的行駛狀態下,每列車將在7秒左右的時間內進行一次車地通信的切換。如果出現如此頻度的切換,大多數業務都會由于切換過渡頻繁而中斷。于是創新的MESH的車地連接技術應運而生,即采用列車頭尾的雙上行雙頻段連接,在車尾端信道的信號衰減到一定程度后,才會正式啟用早已處于就緒狀態且信號正強的車頭信道。同時,創新的將車載WIFI覆蓋的AP管理在本輛列車上就進行終結,避免切換過程中帶來的AP反復認證。
◆頻段沖突檢測及規避
由于WIFI的頻段采用的是2.4G以及5.8G兩個公用免費頻段,日常中上擁有了較多的合法或者不合法發射終端,特別是3G/4G轉換到WIFI的移動隨身路由器,以及軌道距離居民住宅距離不足30米的情況下家庭WIFI的信號覆蓋,車地WIFI通訊信號不斷的受到干擾。合理的檢測和規避技術將有助于改善這一點。建議車地AP間優先選用5.8G頻段,并可以嘗試進行對干擾源進行定位并壓制,必要時能夠主動避讓該頻段,從長遠來看,獨立申請并使用4.9G頻段用于車地通訊將是更加合適的。
◆工業級環境適應性
地鐵的建設一般使用隧道和高架兩種方式,無論是哪種方式,軌旁和車載的設備對于溫度、濕度、震動、雷擊的影響都是無法完全避免的。綜合考慮公共交通工具的實際使用環境,為了保證設備能夠在工業環境中正常運行支撐運營,必須滿足IP67標準的要求。在這個防護安全級別的要求下,不僅塵埃無法進入設備內部,甚至短時浸泡在1M深的水里也不會造成有害影響。
作為隧道和高架,還有一個不可忽略的影響就是風阻。經過測試,地鐵經過時,隧道旁的瞬時風速最大可達15米/秒(合7~8級),列車頻繁的駛過,安裝在軌旁的AP及天線反復承受著時大時小的陣風,不僅需要有強大的固定支架,更需要能夠在不降低天線輻射面的同時降低天線對于風阻的有效橫截面積。在民用2G/3G/4G/LTE等領域廣泛使用的八木天線就是這樣的一種專利技術,適用于山口、空曠、隧道等特殊大風阻情況,引入到地鐵的隧道中作為軌旁AP的專用天線,是延長天線使用壽命,減少維護成本的又一個創新。
車載WIFI網絡安全可靠
車載WIFI作為最終用戶的網絡入口,需要有良好的標準適應性,才能夠保證各種智能終端的接入;同時還需要對接入的用戶進行安全認證和策略配置,保證乘客業務的順暢體驗。更特別的,由于設備處于不斷移動的公共交通工具中,平常相對簡單的設備的安裝、維護和管理卻成為了較為復雜的工作。
◆ 2.4G/5.8G雙頻段
隨著WIFI的標準發展,先后經歷了802.11a/b/g/n/ac,使用的頻段也由最初的2.4G發展到現在的5.8G。按照最新的統計數據顯示,同時支持2.4G和5.8G頻段的智能終端已經占到出貨量的接近50%,未來還將繼續增加。此時車內覆蓋的WIFI在與時俱進。在現階段在用戶接入的時候,優先嘗試5.8G的頻段連接,再降低要求使用2.4G頻段,以雙頻段的最大效率和大帶寬保證用戶接入的數量和體驗。
◆用戶認證準入
作為乘客終端接入網絡的入口,整體的安全準入機制是確保正常業務運營的基礎,除了傳統意義上的用戶認證和流量策略管控外,還應該具有很多的方便使用的策略和創新。例如第一次上車后進行了完整的認證后,下次再進入該場景時將直接采用之前的認證信息“悄悄的”完成;再比如,在公共交通工具上換乘時,其用戶定制的各種策略可以主動切換到新的環境中而無需再次定制。
當然對于用戶的管控和安全管理還有另一個方面的要求,就是避免乘客的終端感染病毒或者出現人為惡意的進行網絡破壞。敏捷網絡通過基于大數據的安全協防,將全部的疑似攻擊的手段進行搜集,根據預先配置的策略對破壞的行為進行判定,并主動并及時處理,避免出現對網絡的大規模影響。
結束語
在中國,北京巴士、深圳地鐵、深圳公交、成都地鐵等多個城市的交通媒體已經在率先開展數字旅程合作,并深入到這個領域的創新;
在全球,西班牙BizkaiBus、墨西哥ACABUS、南非COT都已經部署或正在部署數字旅程解決方案,享受著敏捷網絡帶來的創新價值。
基于全面創新的可運營數字旅程解決方案,給客戶帶來免費WIFI上網滿足人們溝通的同時,還可以支持更多的商業模式創新,并通過更豐富的互動和娛樂體驗,引導人們更多的選擇公共交通工具出行,倡導敏捷出行新態度。























