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轨道交通系列专网覆盖 解决方案

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LTE系统轨道交通领域应用案例

时间:2021-10-19   访问量:

此项目是我司针对地铁轨道交通应用定制的专网LTE系统,系统提供完整的LTE核心网和网管设备、LTE基站设备、无线信号覆盖设施(天线,泄漏电缆等),能为城市轨道交通CBTC信号系统以及其他通信业务需求提供大容量、稳定可靠的车--地双向数据传输通道。

通过充分研究和分析了城市轨道交通应用的需求和特点,有针对性地对LTE系统进行了优化和改进,使之更加契合城市轨道交通环境,为CBTC系统以及其他业务提供更加优良的业务性能。

 

案例特点:

l  城市轨道交通专用的无线通信频段,避免受到公网和公众WIFI 频段干扰

l  LTE系统设计具备双网冗余特性,LTE基站无线信号采用两种频段共址覆盖,LTE车载终端设备采用双网设备同时工作,LTE核心网以及和基站之间的传输通道也基于双网独立部署、同时工作,确保CBTC业务传输的可靠性专网。

l  优化的终端切换性能,针对典型的列车线性运动模式,简化小区间切换算法,提高切换速度和稳定性。

l  无线传输性能优化:针对典型的列车线性运动模式,可以简化上下行链路估计,加快信道调度算法,能以最快的速度调整上下行无线传输的调制阶数和码率,高效合理的分配无线资源,达到最优的无线传输性能。

l  LTE专网基站采用一体化设计,将BBURRU集成在一个设备箱内,减小设备数量和体积,便于在轨道交通环境中安装、布设和维护,一体化LTE基站采用全铝压铸机箱,提高设备散热能力,适应轨道封闭应用环境。

系统主要设备介绍:

LTE基站(ENB

无线单元接入点,是LTE有线系统和无线系统的转换点。相比于传统模式的2G、3G Node B,ENB集成了部分RNC的功能,减少了通信时协议的层次。基站采用分布式架构,包括基本功能模块:基带控制单元和射频单元。设备具有以下特点:

 

l  采用LTE标准先进技术,例如OFDM调制、MIMO技术、等先进的管理调度;

l  别于传统的BBU-RRU设备结构,基站将BBU、RRU集成到一个机箱内部,减小设备体积,便于设备在特殊环境布设

l  基站和核心网之间之间支持电口、光口IP传输; 支持电口、光口以太网设备;

l  同步方式可采用IEEE 1588 V2、GPS、北斗技术。

ENB产品规格

项目

指标

技术标准

LTE TDD   3GPP Release 9

工作制式

LTE TDD

工作频段

1.8GHz

工作带宽

5MHz/10MHz/15MHz/20MHz

支持的滤波器带宽

20M/15M/10M/5M

发射功率

2×10W

接收灵敏度

-113dBm

调制方式

QPSK16QAM64QAM

最大数据吞吐率(20M带宽)

下行60Mbps   /上行40Mbps

最大数据吞吐率(5M带宽)

下行10Mbps   /上行5Mbps

MTBF

48900小时

MTTR

0.5小时

工作电源

220V   /AC  或者-48V /DC

设备功耗

150W

外形尺寸

尺寸(高×宽×深):298*357.5*424 mm,重量:25 Kg

环境温度

-40~+65°C

环境湿度

5%~95%

防护等级

IP65


核心网(EPC

核心网EPC为高集成服务器设备,设计和实现符合3GPP R9技术标准,支持标准化接口,设备具有高集成性和可靠性,能够满足行业客户的专网专用要求,为专网用户提供高速宽带业务服务。设备具有以下特点:

l  EPC产品兼容3GPP R9规范,采用通用的ALL-IP 方式的软硬件平台,支持EPS 多 种移动网络,支持E-UTRAN无线网络的接入,采用一体化的设计架构,极大的减少 运营和维护成本

l  EPC标准配置集成了MME、S-GW、P-GW等网元的功能,可以根据客户需求再将PCRF、HSS等网元集成到一个机箱结构中,方便各种对体积要求严格的专用网络的应用

l  产品采用标准接口,通过标准 S1 接口与基站 eNodeB 连接、SGi 接口与外部网 络连接,与基站共网管平台,可以方便的和 E-UTRAN 及外部网络进行通信,实现无 缝与现网融合基站和核心网之间之间支持电口、光口IP传输;支持电口、光口以太网设备

l  术支持CP和DP硬件分离,实现控制面和数据面分布式部署,可灵活可组网,同时也可保证控制数据和用户数据独立和安全性

l  为提高系统可靠性,有必要采用双机热备份的方式来确保EPC设备的可靠性。如果一台EPC出现故障,可以在1S内实现EPC业务的顺利转移,保证LTE网络提供的服务不受影响

EPC产品规格

项目

指标

产品类别

机架式

产品结构

2U

颜色

银色

最大支持用户数

10000 用户

最大数据吞吐率

上下行 2Gbps

最大基站数目

1000

供电方式

两路220V  AC,双电源备份

最大功耗

<500W

网口

提供 4个以太网接口

长期环境温度

15~+35°C

短期环境温度

5~+40°C

存储温度

0~+50°C

环境相对湿度

5%~95%

防护等级

不防水

 

TE网管服务器(OMC

LTE网管服务器是LTE系统的管理中心,主要负责管所有LTE基站、EPC和监控时钟服务器工作状态,一机维护整体的方式减轻了系统维护成本,该网管服务器对于整个系统具有管理、设置、查询、更新等功能,包含基站和EPC的设备参数配置、网关配置、告警、日志、用户管理、性能管理和系统更新等模块,能够实时监控时钟服务器的状态和告警。

 

OMC产品规格

项目

指标

产品型号 (Model)

Dell   PowerEdge T130

产品外观 (Size)

尺寸(高×宽×深):360×175×435mm

产品类别

塔式

产品结构

5U

颜色

黑色

最大数据吞吐率

上下行   2Gbps

最大基站数目

1000

供电方式 

一路220V  AC

最大功耗

<500W

网口

提供 4个以太网接口   (4 Ethernet port)

长期环境温度

15~+35°C

短期环境温度

5~+40°C

存储温度

0~+50°C

环境相对湿度

5%~95%

防护等级

不防水

 

PTP时钟服务器

 

同步基准时钟提供一款满足电信运行商、电力系统、轨道交通系统的时间和频率同步精度要求的新型基准时钟。采用GPS或北斗卫星接收作为主时间和频率源,同时接受1PPS+TOD、PTP等其他时间源和E1频率备用输入信号。输出用户所需的PTP、NTP、IRIG-B、1PPS+TOD等各种时间信号,输出E1、2048Khz、T1、1554Khz频率信号。PTP满足1588v2。设备的频率同步特性满足YD/T 1012-1999中一级基准时钟的要求,时间同步功能和性能满足YD/T 2022-2009中时间同步设备的要求。既可以作为BITS设备组建数字同步网,也可以作为时间同步设备组建时间同步网。

 

时钟服务器规格

项目

指标


外观尺寸

19’标准机柜,深度29cm,高度4U



供电功耗

双路 -48V /DC,最大功耗240W



运行温度

-5~+50°C



环境湿度

5%~95% (无凝结)



技术特性

l  基于GPS或者北斗2代一级参考源

l  基于1588v2(Telecom Profile)

l  PTP输入、E1输入、1PPS+TOD输入

l  NTP输出,PTP输出、1PPS+TOD输出

l  E1输出、T1输出、2048Khz输出、1544Khz输出

l  IRIG-B时间码输出

l  跟踪卫星系统输出精度优于100纳秒

l  跟踪卫星信号频率精度优于2E-12(24小时)

l  采用独特测量和守时技术在失去GPS后72小时内时间精度保持相对UTC优于1微妙,频率优于1E-11(24小时)



板卡端口配置

时钟卡 * 2 (冗余),各两个PTP输出端口

输入GPS卡 * 2 (冗余)






 

 

 



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