【教學】WiFi High Speed Mobility無線高速移動先進技術應用解說

WiFi High Speed Mobility無線高速移動先進技術應用解說

許多無線專家認為，WiFi技術無法做到100Km/h以上的高速漫遊與移動傳輸，
這是真的嗎? 就讓我們來破解無線專家的錯誤迷失吧!!

1.WiFi High Speed Mobility無線高速移動2006/05測試架構。圖一
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2. 2006/05 WiFi High Speed Mobility 40-140Km/h測試記錄。圖二
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3.測試架構與特色重點說明
3-1.室外無線接入點的訊號覆蓋需有重迭100~200M，一般來說，兩台無線接入點相距約500~1000M，與一般GSM(行動電話)或PHS(小靈通)基地台一樣。
3-2.無線骨幹可採用2.4GHz或5.8GHz的頻率，此測試以5.8GHz的頻率，搭配Daisy Chain專利的高帶寬跳臺，一般來說，五個跳臺後還可維持在12~14Mbps的無線骨幹傳輸帶寬。
3-3.無線覆蓋可採用2.4GHz或5.8GHz的頻率，此測試以2.4GHz的頻率，搭配無線高速漫遊與高速換手等技術，特別的是，我們的覆蓋通道可採用同通道或不同通道，此測試以同通道方式架設，這點又打破了許多無線專家認為的同通道干擾問題。
3-4.高速移動車輛架設一台室外雙模組無線移動基站,具備用戶端連骨幹與接入點無線覆蓋車內雙功能，透過無線移動基站的用戶端與車外覆蓋接入點聯機傳送圖像，圖像再經由無線跳臺骨幹，傳回遠端的監控錄影指揮中心。
3-5.高速移動車輛對內的接入點無線覆蓋，提供車內高速移動無線上網、通話、圖像對談及其它應用。車內無線接入點通道需與車外接入點覆蓋的通道不同。


4.測試過程與結果說明(實際架設案例經驗)
4-1.初期先開啟無線設備獨特的Wireless Site Survey功能，對環境進行再次干擾偵測。
4-2.進行Ping IP的方式，對所有設備進行聯機測試。
4-3.進行無線骨幹的最大帶寬測試，測試結果無線骨幹帶寬約13.5~14.5Mbps，進行無線覆蓋的最大帶寬測試，測試結果無線骨幹帶寬約18~22Mbps。
4-4.架設1台IP Camera進行移動圖像的無線遠端傳輸；架設兩台WiFi Phone進行車內測試人員與遠程控制中心的測試通話。
4-5.測試與實地架設的速度經驗：車速在140Km/h以下，車速快慢對傳輸狀況與帶寬變化影響不大。(因測試場地問題，無法進行140Km/h以上車速測試。)
4-6.測試與實地架設的帶寬經驗：無線骨幹帶寬如前所言，可穩定維持在12~14Mbps；無線覆蓋帶寬可維持在14Mbps以上，實務架設經驗曾同時進行4台IP Camera 4*2Mbps=8Mbps + WiFi Phone *2pcs + Skype 384Kbps影像通話。


5.測試記錄檔的解析 圖三
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5-1.在高速移動中，IP Camera的傳輸帶寬維持在1Mbps左右。實際觀察圖像順暢。
5-2.無線用戶端在高速移動接入點之間的換手時間約5~12msec(0.005~0.012秒) (STA[ath0] change AP from 00:12:9e:70:08:e2 to 00:12:9e:70:0a:0b) ，符合WiFi Phone 20~100msec的換手速度要求。實際觀察圖像傳輸，換手時會掉1~3張圖像，但整體圖像感覺還是順暢 (30F-3F=27F)，WiFi Phone的通話並不會中斷或延遲。
5-3. 無線訊號不好時，傳輸率降到Bit Rate:24Mb/s，換手後無線訊號變好，傳輸率漸由Bit Rate:24Mb/s升到Bit Rate:54Mb/s。


6.測試結果預估解析
STA[ath0] change AP from 00:12:9e:70:08:e2 to 00:12:9e:70:0a:0b
Handover AP time is 5.682 msec

高速鐵路時速：360Km/h
(Km＞M) / (hr＞ms) = (360*1000) / (60*60*1000) = 1M / 10ms = 100M / 1sec
以高速鐵路時速來預估解析，理論來說，100M的無線訊號重迭區，可以提供無線移動用戶端對接入點約8次的換手，但實務上約可提供3~4次；若無線訊號重迭區提高到200M，應可提供至少6次的換手。
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將 IP Camera 裝在無線遙控飛機上, 以您的系統測試一定很有看頭......:lovely:

[QUOTE=山賊;1038254]將 IP Camera 裝在無線遙控飛機上, 以您的系統測試一定很有看頭......:lovely:[/QUOTE]

高速移動的天線架設
所涉及到的架設環境評估專業與訊號覆蓋調整及場型反射等技術因子
坦白說'比大哥大的難度還高
畢竟'大哥大'PHS等電信無線系統
只傳輸語音'針對高達12Mbps(總流量)的移動監控畫面
所需的條件相對嚴苛許多

山賊大的想法
曾有某國提出國境邊界巡邏的應用架構相似
就技術應用經驗來看'應是可行'只是要架設的距離高達1000km'
最後並未成案