Einleitung

Dieses Dokument beschreibt die Konfiguration einer Fluidity Layer 2-Konfiguration für CURWB-Geräte und bietet Anleitungen zur Fehlerbehebung im Netzwerk.

Verwendete Komponenten

Die Konfiguration umfasst vier verschiedene Hardwarekomponenten:

• Cisco Catalyst Switch IW9167
• Cisco Catalyst IW9165E 
• FM4200F
• FM3500

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle in diesem Dokument verwendeten Geräte begannen mit einer gelöschten (Standard-)Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen.

Was ist Fluidität?

CURWB Fluidity ist eine Netzwerkarchitektur, die auf der Verwendung von Multiprotocol Label Switching (MPLS)-Technologie basiert, um IP-gekapselte Daten bereitzustellen.

In einem mobilen Cisco Ultra-Reliable Wireless Backhaul-Netzwerkszenario ähnelt der Übergabeprozess einer Netzwerktopologieänderung, bei der eine bestehende Verbindung unterbrochen und eine neue Verbindung hergestellt wird.

Herkömmliche branchenübliche Mechanismen zur Erkennung von Änderungen und zur Neukonfiguration von Knoten sind jedoch häufig zu langsam und datenintensiv, um in Echtzeit-Szenarien, wie z. B. bei Hochgeschwindigkeits-Mobilität, optimale Leistung zu gewährleisten.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, implementiert Fluidity eine schnelle Übergabe-Lösung, die eine schnelle Neukonfiguration des Pfads mit einer Latenz von bis zu einer Millisekunde ermöglicht.

Dieser aktive Mechanismus erweitert die vorhandene Kontrollebene des Netzwerks und nutzt eine spezielle Manipulationstechnik für die MPLS FIB-Tabellen des Knotens.

Im Fluidity-Schema stellen mobile Knoten bei gegenseitiger Erkennung Pseudodrähte mit streckenseitigen Funkeinheiten her. Wenn sich das Fahrzeug entlang der Strecke bewegt, wird ein Übergeben von einer Gleisseite an eine andere auf der Grundlage verschiedener Fluiditätsparameter ausgelöst.

Dadurch wird sichergestellt, dass integrierte Client-Geräte ihre IP-Adressen während des Mobilitätsprozesses beibehalten und alle Knoten in ein einzelnes Layer-2-Mesh-Netzwerk integriert werden.

Konfiguration der Flüssigkeit:

Topologie: Ein IW9167 APs und ein FM3500 Funkmodul, die als gleis- oder streckenseitiges Funkmodul fungieren. Diese beiden bieten Abdeckung für die Fahrzeuge. Sie sind über Ethernet-Kabel mit dem Core-Netzwerk verbunden. Gleichzeitig haben wir drei Fahrzeuge. Ein FM4200F, ein FM3500 und schließlich ein IW9165E als Fahrzeug.

Konfigurieren der Layer-2-Fließfähigkeit über die GUI:

1. ALLGEMEINE EINSTELLUNGEN > Allgemeiner Modus: Der IW9167 fungiert als Eingangs-/Ausgangspunkt für das CURWB-Netzwerk. Aus diesem Grund muss der IW9167 als Mesh-End konfiguriert werden. Die übrigen Funkgeräte einschließlich der Fahrzeuge müssen sich im Messpunkt-Modus befinden.

2. ALLGEMEINE EINSTELLUNGEN > Wireless-Funkmodul: Alle streckenseitigen Funkeinheiten und Funkeinheiten des Fahrzeugs müssen dieselbe gemeinsame Passphrase, dieselbe Frequenz und dieselbe Kanalbreite verwenden.

3. Erweiterte Einstellungen > Fließfähigkeit: Die streckenseitigen Funkeinheiten, die die Abdeckung der Fahrzeuge ermöglichen, müssen als Infrastruktur konfiguriert werden. Auf der anderen Seite müssen die Fahrzeugfunkgeräte als Fahrzeug ausgebildet sein.

4. Erweiterte Einstellungen > Erweiterte Funkeinstellungen: Wenn Sie 2x2 MIMO verwenden, wählen Sie als Antennennummer eine ABS-Antenne aus.

• Wenn Sie für den IW9167 2x2 MIMO mit Schnittstelle 1 verwenden, schließen Sie die Antennenanschlüsse 3 und 4 an. Wenn Sie für Schnittstelle 2 konfiguriert sind, verwenden Sie die Antennenanschlüsse 5 und 6.
• Die Schnittstelle 1 des IW9165D verfügt über eine integrierte Antenne. Wenn Sie eine externe Antenne anschließen, verwenden Sie Schnittstelle 2.

5. Abschließen der Konfiguration: Nachdem Sie alle Einstellungen konfiguriert haben, speichern Sie die Konfiguration, und wenden Sie die Änderungen an. Sobald die Access Points (APs) neu gestartet wurden und die Funkmodule wieder online sind, können Sie den RSSI auf der Seite "Antenna Alignment" (Antennenausrichtung) überprüfen und die Live-Verbindung von der Seite "FM-Quadro" aus überwachen.

Konfigurieren der Layer-2-Liquidität über die CLI:

Trackside-Konfiguration:

ME_TRK_IW9167EH#configure modeconfig mode meshend
Note: Tracksides other than mesh end needs to be configured as “meshpoint”

ME_TRK_IW9167EH#configure ap address ipv4 static IP NETMASK GATEWAY DNS1 DNS2
ME_TRK_IW9167EH#configure dot11Radio 1 frequency 5180
ME_TRK_IW9167EH#configure dot11Radio 1 bandwidth 20
ME_TRK_IW9167EH#configure wireless passphrase URWB
ME_TRK_IW9167EH#configure dot11Radio 1 mode fluidity
ME_TRK_IW9167EH#configure fluidity id infrastructure
ME_TRK_IW9167EH#write
ME_TRK_IW9167EH#reload

Fahrzeugkonfiguration:

MP_V_IW9165E#configure modeconfig mode meshpoint
MP_V _IW9165E#configure ap address ipv4 static IP NETMASK GATEWAY DNS1 DNS2
MP_V _IW9165E#configure dot11Radio 1 frequency 5180
MP_V _IW9165E#configure dot11Radio 1 bandwidth 20
MP_V _IW9165E#configure wireless passphrase URWB
MP_V _IW9165E#configure dot11Radio 1 mode fluidity
MP_V _IW9165E#configure fluidity id vehicle-auto
MP_V _IW9165E#write
MP_V _IW9165E#reload

Fehlerbehebung Fluidität:

Bei Mobilitäts-/Fluiditätsanwendungen können verschiedene Probleme auftreten, z. B. unerwartet niedriger Durchsatz, unregelmäßige Verbindungen, Latenzprobleme und Interferenzen.

Physische Probleme mit der Signalstärke:

• Stellen Sie sicher, dass Sie CURWB-unterstützte Antennen verwenden, die gemäß den empfohlenen Richtlinien korrekt an Funkgeräten angeschlossen und in die richtige Richtung ausgerichtet sind.
• Vergewissern Sie sich, dass die Überlappung der Abdeckung für den gesamten Programmzweig ausreichend ist.
• Halten Sie eine direkte Sichtlinie für Funkgeräte aufrecht.

Hohe Kanalauslastung:

• Verringerung von Funkstörungen durch strategische Funkplanung
• Nahtloses Handover mit Frequenzumtastung bei mehreren Frequenzen, für die zwei Funkgeräte pro Fahrzeug erforderlich sind
• Stellen Sie sicher, dass die Funkmodule in gleicher Höhe mindestens 3 m voneinander entfernt sind, und halten Sie mindestens 3 m zwischen den Funkmodulen am gleichen Mast ein, um Störungen durch in der Nähe befindliche Geräte zu vermeiden.

Durchsatzprobleme:

Durchsatzprobleme können aus verschiedenen Faktoren resultieren:

• Eine starke Signalstärke ist für einen optimalen Durchsatz unerlässlich. schwächere Signale reduzieren Modulationsraten und Durchsatz. Achten Sie auf eine Signalstärke zwischen -45 dBm und -70 dBm.
• Eine hohe Kanalauslastung kann auch zu einer Durchsatzminderung führen.

Latenzprobleme:

Latenzprobleme, insbesondere bei sensiblen Anwendungen, können folgende Ursachen haben:

• Unzureichende Signalstärke entlang der Strecke.
• Störungen beeinflussen die Frequenzleistung.
• Notwendigkeit von QoS-Konfigurationen (Quality of Service) für Funkmodule und Switches
• Fluiditätseinstellungen, die eine Überprüfung und Feinabstimmung gemäß SPS-Konfigurationen erfordern.

Tools zur Fehlerbehebung:

IW-Monitor ist ein nützliches Tool zur Überwachung der Fließfähigkeit der Netzwerkleistung. Bei einem Ausfall sollten historische Daten zu RSSI, Jitter, Latenz, LERN und PER genutzt werden, um die Ursache zu diagnostizieren.