一、前言
近十多年来，我国城市轨道交通发展，极为迅速，方便、准时的地铁，成为各大城市的交通保障。
国内外现有的城市轨道交通控制，以语音对讲调度和轨基传感声光警示为主，试图通过分布WiFi等以太网接入或4G/5G基站，结合泄漏电缆/直放站，都不能解决车辆与地面，车辆与车辆，包括地面与对面的长线路、快速移动的实时数据、调度语音和高清视频传输。
构成无中心、自组织、自适应、自愈合的动态路由/多跳自动中继通信的自组织网状网络（Mesh）的宽带自组网电台，是点对点、点对多和多对多的综合业务通信的更佳选择，Mesh宽带自组网电台实现同一网络的不同节点之间，在快速移动、遮挡非视距和环境干扰等复杂应用情况下的动态路由、多跳中继的高清视频、多路数据和保真通话。
基于第五代移动通讯（5G）/软件无线电（SDR）技术的多载波调制OFDM、智能天线MIMO和自组织分组无线网状网AD-HOC/MESH的MimoMesh宽带自组网电台，是目前更强大的自组网电台，提供100Mbps、50公里以上的实时高清视频、多路串行数据、双向对讲话音和宽带以太网络连接，是关键专网无线通讯的理想选择。
MimoMesh智能天线宽带自组网电台，全IP化设计、安装使用灵活、操作维护方便，提供视频扩展和WIFI/4G路由扩展，灵活应用于军用通信专网、公共安全专网、应急通信专网、行业信息专网、区域宽带专网、无线监控专网、协同管理专网及智能传输专网等，为军用通信、反恐处突、公安执法、安保活动、抢险救援、消防指挥、森林防火、林区监控、人防/地震、电力巡检、数字油田、无人机群、车队互通、舰船编队、海上通信、机场地勤、地铁应急、轨道交通、公路建设、水文监测、移动采播、医疗等领域，提供稳定可靠、及时高效的高清视频、多路数据、清晰语音及可视化的指挥调度。
MimoMesh宽带自组网电台，是长距离、大容量、精准瞬时操控的城市地铁”轨道星链”系统的更佳选择。
二、关键问题一：单信道系统的更大网络节点数
基于IP的宽带自组网电台，每一个电台节点，就是一个IP网关。相同的工作频率、工作带宽、系统码、密钥等参数及波形、协议的电台，就可以开机构成同一个网络系统。受限于MAC层网络，单信道系统的理论更大节点数是256个。实际应用的单信道系统的更大网络节点数，取决于网络协议（CSMA/DTDMA/Token-Ring）、链路实际带宽（1-100Mbps）以及外部接入的项目应用的业务数据量（数据/视频/语音）。
要求瞬时数据，精准操控的轨道交通控制，采用DTDMA方式的网络协议，避免自由竞争的CSMA方式的恶性拥堵，和低效率的Token-Ring方式的容量限制。无中心、动态路由、多跳中继的Mesh自组网系统，网络内所有节点，实时更新公共网络信息，网络规模越大，网络公共信息越多，占用链路带宽越大。128个节点的单系统网络，公共信息占用带宽小于30%。
根据多次实际测试，工作于L波段、200毫瓦输出、6dB双天线的MimoMesh宽带自组网电台，在20兆赫兹信道带宽的情况下，在200~500米的距离范围内，隧道地面对地面，车辆对车辆，以及车辆对地面，可以达到速率20~50Mbps、延时10-13毫秒的链路传输。（注：2020年12月26号在16号线国家图书馆地铁站到万寿寺地铁站，地下隧道里，单跳测更远大概600米，速率应该是52Mbit/s。2021年1月21号在快速路的隧道，单跳应该是800米，速率大概是48-71Mbit/s。2021年3月17号，在地铁15号线，马泉营地铁站，地对地通信，40Mbit/s，延时12-13ms。车地通信，速率20-50Mbit/s。车车通信，速率7-50Mbit/s，延时12ms。）
项目要求，轨旁Mesh之间、车载Mesh与轨旁Mesh之间、前后车Mesh设备之间通信的数据速率是512kbps以上，数据收发间隔200ms。
几公里到数十公里长的地铁轨道，提供几公里范围的一个或多个地面接入，由于隧道内地形复杂，弯曲起伏，为了保证地面节点之间、车辆与地面之间的链路的30兆以上的速率，地面节点，以200~500米距离，分布布点。
假设地面节点间距小到200米，要求完成线路跨度大到2公里，就需要布置10个节点，30兆bps的链路速率，经过10次中继以后的实际带宽，不考虑波分复用和空时编码，是30/10=3Mbps，这是极限的情况，远高于项目的更低要求的512kbps。
假设2公里的范围内分布了10台车辆（200米一辆），10台车辆，512kbps以上的数据，都需要分别通过10个节点，经同一个路由，汇入到同一个地面接入点，不考虑波分复用和空时编码，接入点链路需要的更低速率是512k×10+512k×9+512k×8+...+512kx1=28.16Mbps，小于更低链路速率30Mbps。
上述假设的单信道系统的节点数量为，10个地面+10辆车=20个，远小于目前成熟使用方案的128个。
三、关键问题二：超长地铁线的多区域无缝自动切换
采用多信道的多线路的自动切换漫游，是解决长距离、大容量组网的关键。根据线路的地形，接入点的位置，机车数量，优化线路分段及布点，用双信道交叉分配，达到30Mbps以上链路速率。
超长地铁线的多区域无缝自动切换，是提供全线路无盲区的瞬时响应、精准操控的重要保障。简单的来讲，就是，第一，地面切换的区域，A到B之间，B到A之间，进行重叠覆盖，第二，移动车辆，双信道，同时工作。这样，车辆在行进过程中，在不同的覆盖区域，提前切换入网，确保数据不丢失，延时时间，控制到更小。
1. 网络：
1）不同区域采用不同频率固定台进行覆盖，提升网络整体规模、容量以及业务吞吐率；
2）在网络覆盖边缘区域，有2个左右点位布置双频段固定台，保证相邻网络有一定充分交叠区域；
2. 车辆：采用双频段车载台，保证双频同时接入能力
3. 数据：
1）在车辆移动过程当中，始终保持1~2个网络的接入，并有相应传输能力；
2）通过双频车载台与汇聚服务器的配合，保证业务应用终端与后台网络之间数据传输的连续流畅，同时与双频网络结合，实现无缝（无损）切换；
