Mobile Mesh有效改善貨櫃碼頭岸吊下的Wi-Fi覆蓋

現時大多數貨櫃碼頭 Wi-Fi系統,發射機,即我們常說的AP,都安裝在燈塔及燈柱上,由於燈塔及燈柱不會在岸吊內出現,因此岸吊下的 Wi-Fi 訊號都是由岸吊外臨近的 AP 提供,在一些有較多岸吊的貨櫃碼頭,當數個岸吊並排一起操作時,粗大的岸吊金屬腳便會築起一道鐵牆,遮擋 Wi-Fi 訊號從岸吊外進入;也有些碼頭的操作會把船上的貨櫃盡快疊在岸吊外,造成高牆,阻擋Wi-Fi 訊號從岸吊外進入,岸吊下的無線終端在不良的 Wi-Fi 覆蓋下難以順暢操作。針對上述難題,我們的解决方案是:利用Mobile Mesh 系統,即使岸吊沒有光纖到達,我們亦可利用 Mesh 架構,在岸吊上適當位置安裝 AP,爲岸吊下操作的無線終端機提供良好的Wi-Fi覆蓋,由於採用了Mesh 架構,AP的安裝及參數設定變得簡易快捷,不用為整個網絡加入 Spanning tree 等設定,而 Mesh 系統的自我修復能力亦大大加强了系統的可靠性。

在我們上載到 Youtube (http://www.youtube.com/watch?v=MOdEz70S3H4) 的一個短片中,記錄了我們在一個安裝了 Mobile Mesh 系統的貨櫃碼頭進行的一個 Wi-Fi 訊號及漫遊測試,我們在岸吊下面駕駛一部車,車頭放了一部含802.11bgn 無線卡及內置2.4G天線的 Honeywell 專業車載終端機 Marathon,加密方法是 WPA2 personal AES,車輛以時速30公里在長達1.5公里的岸吊下前行,無線終端機 Marathon 會不斷 ping 著有線網上一個設備,這次測試的主要目的是證明 Mobile Mesh 系統可以提供良好的 Wi-Fi 覆蓋給岸吊下作業的手持或車載終端機,測試證明終端機的接收訊號大多數都保持在-55 dbm 上下,這是一個很理想的訊號,當測試車輛不斷前行時,我們看到 AP Mac 地址碼及AP名稱間中改變,顯示 Marathon 在不同的 AP 間漫遊,由於 WPA2 解碼時間比其它加密方法需時較長,或會造成一到兩個 ping 超時,但這不會影響正常操作,當 Marathon 連上一個 AP 時,Ping 響應時間非常快,大多數都在單位或雙位數字毫秒,證明 AP 在 Mesh 架構下,並沒有明顯減慢 Ping 響應時間及傳輸速度,反而因為 Mesh 設計,讓我們可以在沒有光纖到達的條件下在每個岸吊加入AP,從而加強 Wi-Fi 訊號,藉以提高數據傳送的成功率,從而大大提升了整體網絡性能, Marathon 的畫面上顯示的是一個我們自行開發的訊號監察工具,提示 Marathon 連上哪一個 AP及接收訊號情况,綠色條狀代表訊號非常强,藍色代表可以接受,當出現藍條時,Marathon 便會自動搜尋及連到下一個更理想的 AP,因此你會看到藍色條狀時,Marathon 很快便會漫遊到另一部AP,而條狀亦會變回綠色,令終端一直保持在理想的訊號强度下工作。

有些貨櫃碼頭的 AP 採用 Super long range 設計方式,強調覆蓋範圍可以到達 500 米以外,事實上,在一個低無線噪聲及傳輸速率要求不高的情況下,這類設計的確可以節省成本,但在一個噪聲干擾較大的環境下效果就不太理想,因為當無線終端機離開 AP500 米時,接收訊號己降至約 -70多dbm,如果噪聲高達 -80多dbm,傳輸速度必然大降,這個可以在斷斷續續的 Ping 回應反映出來,更嚴重的是,終端可以接收到遠端 AP 傳過來的較强訊號,促使其保持與該 AP 的連接,從而放棄了漫遊到近端訊號更理想的 AP,但終端本身又不具備與 AP 一樣的訊號發射能力,結果是 AP 接收不到來自終端的回應,這樣就會出現假脫網現象,Wi-Fi 終端機像死機一樣沒有反應。

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