铁路沿线mesh网络测试结果分析

1铁路沿线mesh网络测试结果分析1测试框架图图1，图2和图3分别对应四个OWS相距400米，500米和600米的情况，示意图如下。OWS-1OWS-4OWS-3OWS-2400m400m400mOWS-1OWS-4OWS-3OWS-2500m500m500mOWS-1OWS-4OWS-3OWS-2600m600m600m图1图2图32测试结果针对3种情况，分别测量了4节点下任意链路之间的RSSI和带宽以及远距离下任意链路之间的RSSI和带宽，原始数据图见测试报告。远距离测试包括三种情况：①将节点2断电，构成1→3→4路径；②将节点3断电，构成1→2→4路径；③将节点2和节点3均断电，构成1→4路径；在实际测试中，图1的情况没能进行远距离测试，图2的情况只测试了①和③，图3的情况只有③的结果。因此，成功测试的远距离示意图及带宽结果为：OWS-1OWS-4OWS-31000m500m图2上行:9.77Mbps下行:9.4Mbps上行:17.8Mbps下行:15.3MbpsOWS-1OWS-41500m图2上行:12.4Mbps下行:12.4MbpsOWS-1OWS-4OWS-31200m600m图3上行:9.67Mbps下行:10.6Mbps上行:7.33Mbps下行:7.50Mbps23列表表14节点联合测试情况测试内容节点1→2节点1→3节点1→4节点2→3节点2→4节点3→4图1RSSI(dBm)本地-64-74-73-74-73-73远端-71-81-75-81-75-75带宽(Mbps)上行22.714.910.218.610.718.2下行22.115.810.415.810.312.0图2RSSI(dBm)本地-75-77-68-77-68-68远端-75-81-72-75-72-72带宽(Mbps)上行22.312.610.419.39.3622.0下行21.615.39.1013.79.3619.1图3RSSI(dBm)本地-84-91-83-91-83-83远端-84-90-89-90-89-89带宽(Mbps)上行17.96.546.127.854.8611.8下行18.25.991.885.963.527.63表2远距离传输测试（图1情况数据暂缺）情况测试内容节点2断电，1→3→4节点2和3均断电节点3断电，1→2→4测1→3测1→4测1→4测2→4图2RSSI(dBm)本地-83-69-86OWS节点4总是连不到OWS节点2，直接连到OWS节点1(数据暂缺)远端-84-72-86带宽(Mbps)上行17.89.7712.4下行15.39.412.4图3RSSI(dBm)本地-88-86暂缺暂缺远端-88-89带宽(Mbps)上行9.677.33下行10.67.50这里需要注意的一点是：RSSI只存在于两个相连接的节点之间，因此，在1→2→3→4路径下，4和3相连，在节点4测得的“1→4的RSSI”，本地是指4收到3的RSSI，远端是指4发往3的RSSI，同2→4的RSSI以及3→4的RSSI的值是一致的。4分析从表1和表2中提取出数据从节点1也就根节点出发的多跳带宽34.1距离对结果的影响从上表中提取出数据得到图1-4，可以观察到距离对RSSI和多跳带宽的影响。图1和图2给出了不同距离下的多跳带宽性能，对应的数据是没有任何节点断电的情况下，OWS节点1和OWS节点2、OWS节点3和OWS节点4分别构成的单跳、两跳和多跳带宽。图3和图4是反映的是两个节点下的单跳带宽和RSSI,对应的数据是：400米：间距为400米的情况下，节点1和节点2之间的带宽和RSSI，节点2是客户节点；500米：间距为500米的情况下，节点1和节点2之间的带宽和RSSI，节点2是客户节点；600米：间距为500米的情况下，节点1和节点2之间的带宽和RSSI，节点2是客户节点；1000米：间距为500米的情况下，节点2断电之后，节点1和节点3之间的带宽和RSSI，节点3是客户节点；1200米：间距为600米的情况下，节点2断电之后，节点1和节点3之间的带宽和RSSI，OWS节点3是客户节点；1500米：间距为500米的情况下，节点2和节点3均断电之后，节点1和节点4之间的带宽和RSSI，节点4是客户节点。不同距离下的多跳带宽（上行）22.722.317.914.912.66.5410.210.46.120510152025400米500米600米距离带宽（Mbps）单跳两跳三跳图1不同距离下多跳带宽性能（上行：节点2、3或4发给节点1的带宽）不同距离下的多跳带宽（下行）22.121.618.215.815.35.9910.49.11.880510152025400米500米600米距离带宽（Mbps）单跳两跳三跳图2不同距离下多跳带宽性能（下行：节点1发给节点2、3或4的带宽）4单跳带宽随节点间距离的变化22.722.317.917.89.6712.422.121.618.215.310.612.40510152025400米500米600米1000米1200米1500米节点间距带宽（Mbps）上行下行图3不同距离下单跳带宽性能（上行和下行相对于节点1而言）节点1与客户节点之间RSSI随距离的变化-90-85-80-75-70-65-60-55-50400米500米600米1000米1200米1500米两节点间距离RSSI（-dBm）根节点收到的信号强度客户节点收到的信号强度图4不同距离下节点1和客户节点之间的RSSI从图1-4可以看出，随着距离的增大，RSSI和带宽都会降低。单跳、两跳和三跳之间平均有6Mbps的差距。当单跳距离为1.5km时，OWS节点1与OWS节点4之间的上下行带宽均为12.4Mbps，证明了该设备可以支持单跳距离为1.5km的情况。并且在1.5km的时候单跳带宽比1.2km的时候还要好，表明设备有潜力支持更远的距离，有待于进一步验证。4.2信道间隔对信道的影响信道间隔对信道肯定是有影响的，间隔越大，来自于其他节点的无用信号的干扰就越小，但是这一点没有得到明确的验证，有待于进一步测试。4.3节点间干扰信号的影响远距离测试中，可以看出，在图2的情况，将中间的节点2和3断点之后，1和4仍然能够顺利通信，可以想象得到，节点间是存在干扰信号的，例如，从节点1发往节点2的信号，会同时被节点3和节点4收到，并造成带宽下降。如果进行良好的信道规划，增大信道的隔离度，这一干扰会得到降低。4.4环境的影响（例如树、节点安装位置等）远距离单跳共测试了1000m（上行：17.8Mbps，下行：15.3Mbps），1200m（上行：9.67Mbps，下行：10.6Mbps）和1500m（上行：12.4Mbps，下行：12.4Mbps），在1.5km的时候，单跳带宽还能达到十几兆，并且比1.2km时的情况还要好，由此可知，带宽与周围的环境有很大的关系，同时表明明单跳还有潜力覆盖更远的距离。除了固定障碍物引起的固定传输损耗之5外，节点之间树木的阻挡是带宽不稳定的因素之一。实验发现，吹一阵风就会导致一个低带宽点甚至是零点，如果相邻节点之间的链路是完全LOS条件，也就是天线相互可以看得见，带宽将非常稳定，节点1和2之间就属于这种情况。4.5无线影响（定向、全向、无线增益等）本次测试自始至终都使用了相同的天线配置，没有在同一点比较两种天线，也没有比较不同的射频技术（11a/11g）。本人认为，之所以用定向做回程，是为了更好的集中能量于某一特定方向，而做覆盖的天线的任务有两个，一个是接收下联节点的业务流，一个是接收客户端（比如，笔记本，wifi手机等）的业务流，使用全向天线更合理。同时，在我们的试验中不存在客户端，因此预计覆盖也使用定向天线的话会产生更好的性能。4.6其他影响从结果中看出，下行带宽普遍比上行带宽要差，有一点可能的原因是，服务端负责覆盖，在下联到客户端的同时还需要规律性地发送信标帧等业务流量之外的信号，占用了一部分资源，因此带宽下降。5初步结论多跳带宽高；覆盖距离远；具有自愈能力；能够快速组网。