华为地铁eLTE解决方案.ppt

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD title :40-47pt Slide subtitle :26-30ptColor::white Corporate Font :FrutigerNext LT MediumFont to be used by customers and partners : Arial车地车地““新新””无线，宽带无线，宽带““心心””体验体验Huawei Enterprise A Better Way------华为超宽带无线车地通信解决方案华为超宽带无线车地通信解决方案HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2Huawei Enterprise A Better WayContent 1 1 轨道交通呼唤宽带无线轨道交通呼唤宽带无线2 24 4LTE无线宽带技术优势郑州地铁车地无线方案介绍3 3华为超宽带无线设备介绍5 5成功案例与实践HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3Huawei Enterprise A Better Way乘客信息系统乘客信息系统(PIS)(PIS)信息发布、车载流媒体、广告信息发布、车载流媒体、广告司机室视频监控司机室视频监控车厢内视频监控车厢内视频监控HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4Huawei Enterprise A Better Way车载车载WiFi及集群及集群车载车载wifiwifi服务服务列车司机移动通信列车司机移动通信控制中心固定通信控制中心固定通信车站无线通信车站无线通信集群指挥调度集群指挥调度HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5Huawei Enterprise A Better Way车地无线通信系统的时代挑战车地无线通信系统的时代挑战传输质量差传输质量差带带宽无保障宽无保障切换频繁切换频繁维护困难维护困难干扰干扰源多源多？？l业务宽带化：业务宽带化：流媒体、高清广告实时播放等大带宽业需要车地无线网提供足够宽的传输管道l运行高速化：运行高速化：城市地铁最高设计时速由60km/h向120km/h迈进，对移动场景下的网络性能力提出考验l管控实时化：管控实时化：出于安全维稳的考虑, 将运行列车车厢实时视频监控回传,可更好的保障运营安全HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6Huawei Enterprise A Better Way宽带无线，以有限列车空间创造无限运营空间宽带无线，以有限列车空间创造无限运营空间n 宽带多媒体宽带多媒体集群集群n 快捷生产协快捷生产协调调n 可靠应急救可靠应急救援援n 稳定平台、终稳定平台、终端端n 确保业务长期确保业务长期发展发展n 成熟、商用、成熟、商用、可靠可靠n窄带向宽带演窄带向宽带演变变n业务海量增长业务海量增长n视频需求增多视频需求增多超宽带超宽带集群集群成熟成熟60M60M超宽带业务支撑平台超宽带业务支撑平台低时延高性能集群调度平台低时延高性能集群调度平台成熟产业链聚焦业务发展成熟产业链聚焦业务发展宽带无线将揭开轨道交通车地通信新时代宽带无线将揭开轨道交通车地通信新时代HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7Huawei Enterprise A Better WayContent 1 1 轨道交通呼唤宽带无线2 24 4LTELTE无线宽带技术优势无线宽带技术优势郑州地铁车地无线方案介绍3 3华为超宽带无线设备介绍5 5成功案例与实践HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8Huawei Enterprise A Better WayLTELTE引领无线通信未来引领无线通信未来l 无线技术演进方向无线技术演进方向l 标准4G技术，频谱利用率最高l 最先进的无线技术标准l 完善解决方案完善解决方案l 全球主流运营商和设备商均参与标准制定l 产业链丰富完善产业链丰富完善l 业界各厂商广泛开展IOT测试l 可提供丰富的终端类型，满足定制化需求l 丰富全球应用丰富全球应用l 全球52个国家的128个网络已经采用 LTE技术，70个国家的180个运营商确定采用LTE技术与其它无线制式比较与其它无线制式比较HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9Huawei Enterprise A Better WayLTELTE技术特点适用于行业应用技术特点适用于行业应用语音＋数据l扁平网络架构，网元节点少，传输时延<50msl可支持5MHz-20MHz间的多种系统带宽，TDD LTE可以根据实际业务需求灵活调整上下行时隙配比l频谱利用率达到 5bps/Hz，20Mhz吞 吐 量可达100Mbpsl增加小区边界比特速率，提供给1bps/Hz的小区边缘速率。

扁平化的扁平化的网络架构网络架构 系统部署系统部署灵活灵活LTELTE技术优势技术优势频谱利用频谱利用率高率高广域覆盖广域覆盖HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10Huawei Enterprise A Better WayLTELTE实现无线实现无线““超宽带超宽带””l自动频率校正技术：采用频偏补偿机制，有效克服多普勒效应，确保高速移动场景下的无线链路质量l基于频偏的切换技术：切换时参考频率偏移变化，提高切换成功率，保证高速切换场景下的带宽稳定语音＋数据频偏增大频偏增大频偏减小频偏减小l基于多RRU共小区技术：多RRU共小区，减少由于切换带来的时延，抖动，丢包，保证高速切换场景下的带宽稳定CPRIBBUBBURRURRURRURRURRURRURRURRURRURRURRURRUCPRI基站BBUBBUl华为多项专利技术确保0~120 km/h移动 场 景 下 吞 吐 率>60Mbps， 平 均 下行 速 率 >40Mbps，平 均 上 行 速 率>20MbpsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11Huawei Enterprise A Better WayLTE与与WLAN技术对比技术对比　LTELTEWLANWLAN抗干扰能力专用频段，避免干扰；采用ICIC，IRC等抗干扰技术，解决系统内干扰问题开放频段，难以避免干扰；缺乏系统内抗干扰技术；数据传输速率在10MHz频段下，上下行资源1：1，下行峰值20Mpbs，上行峰值8Mbps。

LTE采用了先进的无线技术（例如MIMO），将空中接口的资源利用发挥到极限实际项目中，20MHz频段下，下行峰值为15Mbps，上行峰值为2Mbps移动性采用抗频偏的算法，能够支持430Km/h的速度LTE已经在上海磁悬浮得到的验证，完全可以满足地铁的移动速度要求无抗频偏算法WLAN的定位就是覆盖机场、宾馆、办公室等场所的覆盖，主要为了解决网络布线的问题，其协议标准就确定了支持步行速度的慢速移动频段灵活性可以根据业务需求灵活申请，支持5/10/15/20MHz组网限定在2.4G的20Mhz带宽建设和维护成本可以利用商用通信的泄漏电缆每200米就需要铺设AP，施工难度大，维护成本高由于AP功率低，不适合连接泄漏电缆，对于弯曲隧道的覆盖比较麻烦覆盖距离和效果隧道内单个RRU覆盖1.2KM.漏缆能够提供稳定的覆盖单个AP覆盖200米,天线覆盖的信号强度忽强忽弱切换频度在80KM/h的速度下，54秒切换一次在80KM/h的速度下，9秒切换一次，切换增多影响QoS切换时间100ms500ms，切换中断时间长将影响实时的视频监控业务质量可扩展性未来可以承载更多的业务，包括列控业务和语音集群业务只能服务对安全和质量没有严格要求的单一视频广播业务可靠性电信运营商级别的可靠性设计和生产，RRU的可靠性指标MTBF=150000小时AP的可靠性指标MTBF<50000小时HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 12Huawei Enterprise A Better Way移动场景下的无线超宽带移动场景下的无线超宽带基于最佳无线宽带技术基于最佳无线宽带技术紧密结合地铁业务场景，符合工程化要求紧密结合地铁业务场景，符合工程化要求LTELTE车地宽车地宽带解决方案带解决方案超宽带无线车地通信解决方案优势超宽带无线车地通信解决方案优势l基于3GPP标准制定的LTE技术l产业链丰富完善l全球规模部署丰富、完善的解决方案l全业务场景覆盖方案l分布式接入系统，便于设备部署与集中管理l共建共享，可与商用无线系统共用漏缆，保护投资l多项专利技术保证高速移动下的稳定高带宽l 0~120km/h场景下平均吞吐速率达到60Mbps端到端产品解决方案端到端产品解决方案l 匹配需求的定制化终端l 面向行业客户的紧凑型核心网l 标准化接口支持行业互联互通HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 13Huawei Enterprise A Better WayContent 1 1 轨道交通呼唤宽带无线2 24 4LTE无线宽带技术优势郑州地铁车地无线方案介绍3 3华为超宽带无线设备介绍华为超宽带无线设备介绍5 5成功案例与实践HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14Huawei Enterprise A Better Way超宽带无线车地通信解决方案组网超宽带无线车地通信解决方案组网核心网核心网eCNSeCNS交换机交换机传输网络传输网络网管服务器网管服务器M2000M2000BBUBBUBBUBBURRURRURRURRU漏缆漏缆CPECPE 中央机房内部署核心网设备，负责与中心服务器、视频服务器通过以太网交换机接口，接收视频信息并将相关信息通过TD-LTE无线网络传输到列车上。

在车站部署LTE基站的BBU和RRU设备，覆盖站台周边区域，根据无线信号覆盖的要求在隧道区间布置RRU设备延伸无线覆盖，实现与车载无线设备之间的无线数据通信各LTE基站通过百兆以太网接入车站网络交换机，通过通信传输系统提供的通道与控制中心连接 车厢内部署LTE车载终端，通过车载交换机通过车载交换机与车载控制器、LCD控制器、无线AP等设备连接HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15Huawei Enterprise A Better Way企业级小型化核心网企业级小型化核心网SGW/PGWSGW/PGWHSSHSS小型化核小型化核心网心网EPCEPCMMEMME传统核心网设备传统核心网设备企业级单框核心网企业级单框核心网产品简介产品简介l核心网放置在控制中心机房，与核心交换机相连，实现业务控制企业级单框核心网企业级单框核心网l企业级核心网集成度高，仅单框配置，尺寸（高×宽×深）: 620mm×442mm×437mm产品特点产品特点l针对企业用户定制，集成了MME和HSS，SGW/PGW等网元， 功耗低，有效降低网络TCO，满足企业小容量、低成本、易安装、易维护的需求HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16Huawei Enterprise A Better Way业界领先的分布式基站业界领先的分布式基站lDBS3900基站采用分布式架构，由两种基本功能模块组成：基带控制单元BBU3900和射频拉远单元RRU lBBU通过车站的交换机接口与核心网通信，负责数据传输和基带处理，可安装在室内墙壁或标准机柜中（占用19英寸宽、2U高空间）lRRU满足IP65防护等级，负责无线射频处理，将无线信号发送到漏缆，可安装在抱杆、或建筑物墙上，减少馈线成本和功耗。

产品简介产品简介产品特点产品特点l支持5M/10M/20M等各种带宽，实现灵活组网l4*20W的 RRU发射功率业界领先，高达20W的单通道发射功率可实现更远覆盖，有效降低客户建网成本lDBS3900基站支持灵活安装，降低企业站址选择的难度，实现低成本、快速建网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17Huawei Enterprise A Better Way室外终端室外终端CPE设备介绍设备介绍价值：价值：构建端到端超宽带无线解决方案应用场景：应用场景：数据回传，如视频监控数据，视频广播数据，传感器数据等， 可安装在抱杆，挂墙，交通工具外壳等特性：特性：1、满足IP67的防护等级2、可选高增益天线，增强覆盖3、抗震动（车载）分类描述技术标准WAN：LTE R8LAN：IEEE 802.3/802.3u工作频段1785MHz~1805MHz频谱带宽 5M、10M、20M外部接口1个10/100（RJ45）2个天线接口1个SIM卡插槽接收灵敏度-100dBm/5MHz-97dBm/10MHz-94dBm/20Mhz最大发射功率23dBm（+-2）功耗< 12w供电POE供电尺寸250 x 250 x 60mm防水防尘等级IP67重量< 500g（不包括电源适配器）温度工作温度：-400C ~ 650C储存温度：-40°C ~ 70°CHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18Huawei Enterprise A Better Way车载终端车载终端TAU设备介绍设备介绍技术标准LTE TDDLAN：IEEE 802.3/802.3uWiFi：IEEE 802.11 b/g/n对外物理接口LAN接口（2个，DB9）：10/100Base-TXTD-LTE天线接口：4个USB接口：1个工作频段1785－1805MHz最大发射功率33dbm路由功能支持IPv4、路由转发和静态路由配置IP接入网络支持动态NAT转换、支持APN、支持GRE隧道功耗< 50W供电110V直流温度工作温度：-25 ℃～+65 ℃存储温度：-40 ℃～+70 ℃湿度5%～95%EMC要求满足GB25119、TB/T30212001的相关要求机械振动和冲击满足轨道交通冲击和振动要求（GB/T 21563－2008 机车车辆设备 冲击和振动试验）天线防雷8KA/40KA(差模/共模)安规ESD标准接触放电/空气放电ESD标准操作维护基于WEB方式管理界面，方便直观，支持远程维护：包括状态管理、配置管理、软件升级等；支持性能统计、故障管理等，便于操作维护支持TR-069集中网管安装方式440*300*43.6(长宽高)，支持19"机柜安装HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19Huawei Enterprise A Better WayContent 1 1 轨道交通呼唤宽带无线2 24 4LTE无线宽带技术优势郑州地铁车地无线方案介绍郑州地铁车地无线方案介绍3 3华为超宽带无线设备介绍5 5成功案例与实践HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 20Huawei Enterprise A Better Way郑州地铁情况简介郑州地铁情况简介项目概况项目概况l一期线路长26.2km，均为地下线；设站20个，最大站间距2353.71m，最小站间距944.2m，平均站间距1.325km。

l1号线一期工程配置列车数：初期25列，最终规划47辆车l最大车速80 KM/H，最小列车发车间隔3分钟l与公网无线信号合路后共用漏缆，单向隧道中配备2条漏缆l频段1795-1805，采用LTE-TDD制式业务需求业务需求l车站区间/到车辆段的宽隧道/U型槽业务需求：p每辆车上行2路视频监控，4Mpbs，下行PIS信息8Mbpsl停车场/车辆段的业务需求：p停车场/车辆段内可以同时调2路视频监控信号上传，上行4Mpbsp在非运营时段，通过无线通信下载录播信息到车辆，下行8MbpsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21Huawei Enterprise A Better Way无无线覆盖方线覆盖方案案（（漏缆）漏缆）共建共享共建共享lLTE系统与民用通信系统共用漏缆，靠右侧2根漏缆，分别在1.9米和3米高度处，车顶高4.15米l无须在隧道中另外布设天线，节省建设成本和维护成本RRURRU和漏缆的连接和漏缆的连接l4path RRU采用单向2path方案覆盖，RRU两端的漏缆覆盖属于同一小区lRRU的射频信号通过多频合分路器，与其它系统的信号合路后一起连接到漏缆HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22Huawei Enterprise A Better Way隧道覆盖漏缆合路设计方案隧道覆盖漏缆合路设计方案lLTE车地无线与商用系统信号合路后共用漏缆l为保证系统提供足够的带宽，提高用户的整体宽带体验，上下行隧道设计为两个小区。

由于POI无法将LTE的两路信号隔离后与公网信号合路，因此需要额外的合路器，将RRU与POI合路后的信号进行二次合路lLTE系统与民用通信系统共用漏缆，靠右侧2根漏缆，分别在1.9米和3米高度处，车顶高4.15米(郑州地铁)方案说明方案说明HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 23Huawei Enterprise A Better Way隧道覆盖方案隧道覆盖方案隧道覆盖隧道覆盖lRRU与BBU配置在一起，部署在各个车站；l如果车站间距大于相邻车站RRU的覆盖能力，在隧道中进行加站，采用光纤将RRU拉远到隧道中长隧道短隧道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24Huawei Enterprise A Better Way小区组网方式小区组网方式隧道覆盖隧道覆盖l采用同频组网，每小区10MHzl一个4T4R RRU分path覆盖两侧并合并为一个小区，所以一个小区的覆盖范围为两侧链路预算覆盖距离之和HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25Huawei Enterprise A Better Way覆盖规划覆盖规划小区覆盖规划：小区覆盖规划：上行受限，根据业务带宽需求，经链路预算后得出小区单边覆盖距离为708.6米。

切换带规划：切换带规划：切换的迟滞为2dB,切换的时延为120ms, 列车速度按照最大80公里/小时，传播模型按照漏缆每100米损耗4.3dB计算，切换带计算如下表：考虑切换带，则允许站间距为2*708.6-100=1317m，小区覆盖距离也是1317m 切换迟滞(m)47切换时延(m)3切换区重叠距离(m)100车站区间覆盖规划：车站区间覆盖规划：考虑留有一定冗余，站间距按1.2km规划，大于1.2km的地方需要加站，大于2.4km的站间考虑加2个站 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26Huawei Enterprise A Better Way特殊场景覆盖（一）特殊场景覆盖（一）车站到通往车辆段的隧道口车站到通往车辆段的隧道口l覆盖特点：覆盖特点：p多条轨道在一个大的隧道中，列车不一定会挨着铺设在两侧墙面上的漏缆走，列车走到中间道岔时信号强度较差且在宽隧道终点需要将漏缆1分2耦合到两个隧道中去，这个场景在链路预算上除上面因素外需要增加考虑隧道的宽度因子，耦合器的损耗两个因素p避免误切换然后掉话。

l起点站的相关区段是起点站的相关区段是长度长度163m，终点站的相关区段是，终点站的相关区段是172m，分别利用起点站和终点站的基站延伸覆盖，分别利用起点站和终点站的基站延伸覆盖HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 27Huawei Enterprise A Better Way特殊场景覆盖（二）特殊场景覆盖（二） U形槽形槽覆盖覆盖l 起点站U形槽长度大约140m，终点站这段长239m，与U型槽相连的隧道共用RRU，在隧道口使用平板天线进行U型槽覆盖，这部分的覆盖主要目的是和后面一段的无线覆盖平滑切换l 可以覆盖到U型槽外220mHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 28Huawei Enterprise A Better Way特殊场景覆盖（三）特殊场景覆盖（三） 车场覆盖车场覆盖覆盖特点： 车场有棚，为一块矩形面积，为了信号的均匀，采用室分方式进行覆盖，车场内部采用吸顶天线覆盖，靠近车场入口处采用定向天线向外覆盖，保证和前面宏站的平滑切换。

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 29Huawei Enterprise A Better Way车载无线覆盖方案车载无线覆盖方案方案简介方案简介l车头和车尾的车载终端TAU互相备份，同时只有一个TAU在收发数据l采用2个天线能够利用LTE的多发多收技术，提高数据流量l单极化列车车载天线尺寸260x100x90mm(长x宽x高)l需安装2个，在列车中心线上安装，天线间距2米，天线间连线与列车长度方向一致 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 30Huawei Enterprise A Better Way车载终端车载终端TAU与与PIS设备接口设备接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 31Huawei Enterprise A Better WayContent 1 1 轨道交通呼唤宽带无线2 24 4LTE无线宽带技术优势郑州地铁车地无线方案介绍3 3华为超宽带无线设备介绍5 5成功案例与实践成功案例与实践HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 32Huawei Enterprise A Better Way3GPP3GPP提案通过数全球第一提案通过数全球第一自研并整合业界最佳芯片自研并整合业界最佳芯片设备商专利排名第一设备商专利排名第一提供全球第一个提供全球第一个TDD LTETDD LTE芯片及终端芯片及终端自主创新自主创新 构建构建LTELTE核心竞争力核心竞争力• 第一个第一个 TD-TD-LTE CPELTE CPEBalong700Balong700• 第一个第一个 LTE TDD/FDDLTE TDD/FDD双模数据卡双模数据卡• 第一第一 TD-TD-LTELTE商用芯片商用芯片• 第一个第一个LTE LTE TDD/FDD TDD/FDD 双模双模多频段芯片多频段芯片宣告宣告宣告宣告270+270+270+270+基本专利基本专利基本专利基本专利华为华为爱立信爱立信阿朗阿朗诺西诺西三星三星高通高通日本日本电报电报HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 33Huawei Enterprise A Better Way领跑跑TDD LTETDD LTE商用商用进程，全球市程，全球市场份份额90%90%u日本软银：日本软银：全球最大TDD LTE商用网络，覆盖最核心区域东京/名古屋/大阪大型城市群u美国美国ClearwireClearwire：：北美首个TDD LTE商用网络，覆盖西雅图，旧金山等核心城市u民航中天：民航中天：国内首个商用TDD LTE应用u沙特沙特Mobily/STCMobily/STC：：中东首两个TDD LTE已商用网络u波兰波兰Aero2Aero2：：全球首个TDD LTE已商用网络 u南非南非TelcomTelcom：：非洲第一个TDD LTE商用网络按合同基站数，按合同基站数， 截至截至20112011年年8 8月月波兰波兰沙特沙特日本日本中国中国南非南非美国美国成功在东京等世界级大城市规模成功在东京等世界级大城市规模TD-LTETD-LTE商用组网，赢得全球广大客户认可商用组网，赢得全球广大客户认可HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 34Huawei Enterprise A Better Way华为华为TD-LTETD-LTE服务郑州地铁服务郑州地铁l车地通信：车地通信：端到端提供高质量的车地双向通信服务，为车载PIS系统提供高清视频下发，为车载视频监控提供标清视频上传。

客户需求客户需求l轨道交通轨道交通TD-LTETD-LTE解决方案解决方案：基于LTE技术提供车地宽带通信，提供高质量的车地双向通信服务覆盖郑州地铁1号线全线26Kml高高QoSQoS保障机制：保障机制：同时承载PIS和车厢内视频监控系统数据解决方案解决方案l 宽带网络承载多种数据传输业务：宽带网络承载多种数据传输业务：提供创新融合通信平台，降低维护成本同时方便新业务的扩展l充分利用现有设备：充分利用现有设备：实现隧道场景下与商用无线网络共漏缆，保护设备投资客户价值客户价值HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 35Huawei Enterprise A Better WayTD-LTETD-LTE在磁在磁悬浮得到浮得到验证l AFC (Auto Frequency Correction) 消除多普勒影响l 高速调度算法减少小区间干扰l 多RRU共小区技术，减少小区切换次数8 基站, 11 小区, 20km磁悬浮列车In shanghai In shanghai HQHQ核心高速算法保证覆盖性能核心高速算法保证覆盖性能l高速: 431 Km/Hl切换成功率: >99.5%l吞吐率：50Mbpsl平均下行速率：>20Mbps单车载终端吞吐率小区覆盖磁悬浮测试结果磁悬浮测试结果Huawei Enterprise A Better Way。