LTE系統(tǒng)軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用案例
此項(xiàng)目是我司針對(duì)地鐵軌道交通應(yīng)用定制的專網(wǎng)LTE系統(tǒng)，系統(tǒng)提供完整的LTE核心網(wǎng)和網(wǎng)管設(shè)備、LTE基站設(shè)備、無(wú)線信號(hào)覆蓋設(shè)施(天線，泄漏電纜等)，能為城市軌道交通CBTC信號(hào)系統(tǒng)以及其他通信業(yè)務(wù)需求提供大容量、穩(wěn)定可靠的車--地雙向數(shù)據(jù)傳輸通道。
通過(guò)充分研究和分析了城市軌道交通應(yīng)用的需求和特點(diǎn)，有針對(duì)性地對(duì)LTE系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，使之更加契合城市軌道交通環(huán)境，為CBTC系統(tǒng)以及其他業(yè)務(wù)提供更加優(yōu)良的業(yè)務(wù)性能。
案例特點(diǎn)：
l 城市軌道交通專用的無(wú)線通信頻段，避免受到公網(wǎng)和公眾WIFI 頻段干擾
l LTE系統(tǒng)設(shè)計(jì)具備雙網(wǎng)冗余特性，LTE基站無(wú)線信號(hào)采用兩種頻段共址覆蓋，LTE車載終端設(shè)備采用雙網(wǎng)設(shè)備同時(shí)工作，LTE核心網(wǎng)以及和基站之間的傳輸通道也基于雙網(wǎng)獨(dú)立部署、同時(shí)工作，確保CBTC業(yè)務(wù)傳輸?shù)目煽啃詫＞W(wǎng)。
l 優(yōu)化的終端切換性能，針對(duì)典型的列車線性運(yùn)動(dòng)模式，簡(jiǎn)化小區(qū)間切換算法，提高切換速度和穩(wěn)定性。
l 無(wú)線傳輸性能優(yōu)化：針對(duì)典型的列車線性運(yùn)動(dòng)模式，可以簡(jiǎn)化上下行鏈路估計(jì)，加快信道調(diào)度算法，能以最快的速度調(diào)整上下行無(wú)線傳輸?shù)恼{(diào)制階數(shù)和碼率，高效合理的分配無(wú)線資源，達(dá)到最優(yōu)的無(wú)線傳輸性能。
l LTE專網(wǎng)基站采用一體化設(shè)計(jì)，將BBU、RRU集成在一個(gè)設(shè)備箱內(nèi)，減小設(shè)備數(shù)量和體積，便于在軌道交通環(huán)境中安裝、布設(shè)和維護(hù)，一體化LTE基站采用全鋁壓鑄機(jī)箱，提高設(shè)備散熱能力，適應(yīng)軌道封閉應(yīng)用環(huán)境。
系統(tǒng)主要設(shè)備介紹:
LTE基站（ENB）
無(wú)線單元接入點(diǎn)，是LTE有線系統(tǒng)和無(wú)線系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。相比于傳統(tǒng)模式的2G、3G Node B，ENB集成了部分RNC的功能，減少了通信時(shí)協(xié)議的層次。基站采用分布式架構(gòu)，包括基本功能模塊：基帶控制單元和射頻單元。設(shè)備具有以下特點(diǎn)：
l 采用LTE標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)技術(shù)，例如OFDM調(diào)制、MIMO技術(shù)、等先進(jìn)的管理調(diào)度；
l 別于傳統(tǒng)的BBU-RRU設(shè)備結(jié)構(gòu)，基站將BBU、RRU集成到一個(gè)機(jī)箱內(nèi)部，減小設(shè)備體積，便于設(shè)備在特殊環(huán)境布設(shè)
l 基站和核心網(wǎng)之間之間支持電口、光口IP傳輸； 支持電口、光口以太網(wǎng)設(shè)備；
l 同步方式可采用IEEE 1588 V2、GPS、北斗技術(shù)。
ENB產(chǎn)品規(guī)格
項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) | LTE TDD 3GPP Release 9 |
工作制式 | LTE TDD |
工作頻段 | 1.8GHz |
工作帶寬 | 5MHz/10MHz/15MHz/20MHz |
支持的濾波器帶寬 | 20M/15M/10M/5M |
發(fā)射功率 | 2×10W |
接收靈敏度 | ＜-113dBm |
調(diào)制方式 | QPSK，16QAM，64QAM |
最大數(shù)據(jù)吞吐率（20M帶寬） | 下行60Mbps /上行40Mbps |
最大數(shù)據(jù)吞吐率（5M帶寬） | 下行10Mbps /上行5Mbps |
MTBF | ≥ 48900小時(shí) |
MTTR | ≤ 0.5小時(shí) |
工作電源 | 220V /AC 或者-48V /DC |
設(shè)備功耗 | 150W |
外形尺寸 | 尺寸（高×寬×深）：298*357.5*424 mm，重量：25 Kg |
環(huán)境溫度 | -40~+65°C |
環(huán)境濕度 | 5%~95% |
防護(hù)等級(jí) | IP65 |
核心網(wǎng)（EPC）
核心網(wǎng)EPC為高集成服務(wù)器設(shè)備，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)符合3GPP R9技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)化接口，設(shè)備具有高集成性和可靠性，能夠滿足行業(yè)客戶的專網(wǎng)專用要求，為專網(wǎng)用戶提供高速寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)。設(shè)備具有以下特點(diǎn)：
l EPC產(chǎn)品兼容3GPP R9規(guī)范，采用通用的ALL-IP 方式的軟硬件平臺(tái)，支持EPS 多 種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，支持E-UTRAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入，采用一體化的設(shè)計(jì)架構(gòu)，極大的減少 運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本
l EPC標(biāo)準(zhǔn)配置集成了MME、S-GW、P-GW等網(wǎng)元的功能，可以根據(jù)客戶需求再將PCRF、HSS等網(wǎng)元集成到一個(gè)機(jī)箱結(jié)構(gòu)中，方便各種對(duì)體積要求嚴(yán)格的專用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
l 產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)接口，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) S1 接口與基站 eNodeB 連接、SGi 接口與外部網(wǎng) 絡(luò)連接，與基站共網(wǎng)管平臺(tái)，可以方便的和 E-UTRAN 及外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)無(wú) 縫與現(xiàn)網(wǎng)融合基站和核心網(wǎng)之間之間支持電口、光口IP傳輸；支持電口、光口以太網(wǎng)設(shè)備
l 術(shù)支持CP和DP硬件分離，實(shí)現(xiàn)控制面和數(shù)據(jù)面分布式部署，可靈活可組網(wǎng)，同時(shí)也可保證控制數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)獨(dú)立和安全性
l 為提高系統(tǒng)可靠性，有必要采用雙機(jī)熱備份的方式來(lái)確保EPC設(shè)備的可靠性。如果一臺(tái)EPC出現(xiàn)故障，可以在1S內(nèi)實(shí)現(xiàn)EPC業(yè)務(wù)的順利轉(zhuǎn)移，保證LTE網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)不受影響
EPC產(chǎn)品規(guī)格
項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
產(chǎn)品類別 | 機(jī)架式 |
產(chǎn)品結(jié)構(gòu) | 2U |
顏色 | 銀色 |
最大支持用戶數(shù) | 10000 用戶 |
最大數(shù)據(jù)吞吐率 | 上下行 2Gbps |
最大基站數(shù)目 | 1000 |
供電方式 | 兩路220V AC，雙電源備份 |
最大功耗 | <500W |
網(wǎng)口 | 提供 4個(gè)以太網(wǎng)接口 |
長(zhǎng)期環(huán)境溫度 | 15~+35°C |
短期環(huán)境溫度 | 5~+40°C |
存儲(chǔ)溫度 | 0~+50°C |
環(huán)境相對(duì)濕度 | 5%~95% |
防護(hù)等級(jí) | 不防水 |
TE網(wǎng)管服務(wù)器（OMC）
LTE網(wǎng)管服務(wù)器是LTE系統(tǒng)的管理中心，主要負(fù)責(zé)管所有LTE基站、EPC和監(jiān)控時(shí)鐘服務(wù)器工作狀態(tài)，一機(jī)維護(hù)整體的方式減輕了系統(tǒng)維護(hù)成本，該網(wǎng)管服務(wù)器對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)具有管理、設(shè)置、查詢、更新等功能，包含基站和EPC的設(shè)備參數(shù)配置、網(wǎng)關(guān)配置、告警、日志、用戶管理、性能管理和系統(tǒng)更新等模塊，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控時(shí)鐘服務(wù)器的狀態(tài)和告警。
OMC產(chǎn)品規(guī)格
項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
產(chǎn)品型號(hào) (Model) | Dell PowerEdge T130 |
產(chǎn)品外觀 (Size) | 尺寸（高×寬×深）：360×175×435mm |
產(chǎn)品類別 | 塔式 |
產(chǎn)品結(jié)構(gòu) | 5U |
顏色 | 黑色 |
最大數(shù)據(jù)吞吐率 | 上下行 2Gbps |
最大基站數(shù)目 | 1000 |
供電方式 | 一路220V AC |
最大功耗 | <500W |
網(wǎng)口 | 提供 4個(gè)以太網(wǎng)接口 (4 Ethernet port) |
長(zhǎng)期環(huán)境溫度 | 15~+35°C |
短期環(huán)境溫度 | 5~+40°C |
存儲(chǔ)溫度 | 0~+50°C |
環(huán)境相對(duì)濕度 | 5%~95% |
防護(hù)等級(jí) | 不防水 |
PTP時(shí)鐘服務(wù)器
同步基準(zhǔn)時(shí)鐘提供一款滿足電信運(yùn)行商、電力系統(tǒng)、軌道交通系統(tǒng)的時(shí)間和頻率同步精度要求的新型基準(zhǔn)時(shí)鐘。采用GPS或北斗衛(wèi)星接收作為主時(shí)間和頻率源，同時(shí)接受1PPS+TOD、PTP等其他時(shí)間源和E1頻率備用輸入信號(hào)。輸出用戶所需的PTP、NTP、IRIG-B、1PPS+TOD等各種時(shí)間信號(hào)，輸出E1、2048Khz、T1、1554Khz頻率信號(hào)。PTP滿足1588v2。設(shè)備的頻率同步特性滿足YD/T 1012-1999中一級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘的要求，時(shí)間同步功能和性能滿足YD/T 2022-2009中時(shí)間同步設(shè)備的要求。既可以作為BITS設(shè)備組建數(shù)字同步網(wǎng)，也可以作為時(shí)間同步設(shè)備組建時(shí)間同步網(wǎng)。
時(shí)鐘服務(wù)器規(guī)格
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | ||
外觀尺寸 | 19’標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，深度29cm，高度4U | ||
供電功耗 | 雙路 -48V /DC，最大功耗240W | ||
運(yùn)行溫度 | -5~+50°C | ||
環(huán)境濕度 | 5%~95% (無(wú)凝結(jié)) | ||
技術(shù)特性 | l 基于GPS或者北斗2代一級(jí)參考源 l 基于1588v2（Telecom Profile） l PTP輸入、E1輸入、1PPS+TOD輸入 l NTP輸出，PTP輸出、1PPS+TOD輸出 l E1輸出、T1輸出、2048Khz輸出、1544Khz輸出 l IRIG-B時(shí)間碼輸出 l 跟蹤衛(wèi)星系統(tǒng)輸出精度優(yōu)于100納秒 l 跟蹤衛(wèi)星信號(hào)頻率精度優(yōu)于2E-12（24小時(shí)） l 采用獨(dú)特測(cè)量和守時(shí)技術(shù)在失去GPS后72小時(shí)內(nèi)時(shí)間精度保持相對(duì)UTC優(yōu)于1微妙，頻率優(yōu)于1E-11（24小時(shí)） | ||
板卡端口配置 | 時(shí)鐘卡 * 2 (冗余)，各兩個(gè)PTP輸出端口 輸入GPS卡 * 2 (冗余) | ||
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