LTE系統軌道交通領域應用案例
此項目是我司針對地鐵軌道交通應用定制的專網LTE系統，系統提供完整的LTE核心網和網管設備、LTE基站設備、無線信號覆蓋設施(天線，泄漏電纜等)，能為城市軌道交通CBTC信號系統以及其他通信業務需求提供大容量、穩定可靠的車--地雙向數據傳輸通道。
通過充分研究和分析了城市軌道交通應用的需求和特點，有針對性地對LTE系統進行了優化和改進，使之更加契合城市軌道交通環境，為CBTC系統以及其他業務提供更加優良的業務性能。
案例特點：
l 城市軌道交通專用的無線通信頻段，避免受到公網和公眾WIFI 頻段干擾
l LTE系統設計具備雙網冗余特性，LTE基站無線信號采用兩種頻段共址覆蓋，LTE車載終端設備采用雙網設備同時工作，LTE核心網以及和基站之間的傳輸通道也基于雙網獨立部署、同時工作，確保CBTC業務傳輸的可靠性專網。
l 優化的終端切換性能，針對典型的列車線性運動模式，簡化小區間切換算法，提高切換速度和穩定性。
l 無線傳輸性能優化：針對典型的列車線性運動模式，可以簡化上下行鏈路估計，加快信道調度算法，能以最快的速度調整上下行無線傳輸的調制階數和碼率，高效合理的分配無線資源，達到最優的無線傳輸性能。
l LTE專網基站采用一體化設計，將BBU、RRU集成在一個設備箱內，減小設備數量和體積，便于在軌道交通環境中安裝、布設和維護，一體化LTE基站采用全鋁壓鑄機箱，提高設備散熱能力，適應軌道封閉應用環境。
系統主要設備介紹:
LTE基站（ENB）
無線單元接入點，是LTE有線系統和無線系統的轉換點。相比于傳統模式的2G、3G Node B，ENB集成了部分RNC的功能，減少了通信時協議的層次。基站采用分布式架構，包括基本功能模塊：基帶控制單元和射頻單元。設備具有以下特點：
l 采用LTE標準先進技術，例如OFDM調制、MIMO技術、等先進的管理調度；
l 別于傳統的BBU-RRU設備結構，基站將BBU、RRU集成到一個機箱內部，減小設備體積，便于設備在特殊環境布設
l 基站和核心網之間之間支持電口、光口IP傳輸； 支持電口、光口以太網設備；
l 同步方式可采用IEEE 1588 V2、GPS、北斗技術。
ENB產品規格
項目 | 指標 |
技術標準 | 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 |
發射功率 | 2×10W |
接收靈敏度 | ＜-113dBm |
調制方式 | QPSK，16QAM，64QAM |
最大數據吞吐率（20M帶寬） | 下行60Mbps /上行40Mbps |
最大數據吞吐率（5M帶寬） | 下行10Mbps /上行5Mbps |
MTBF | ≥ 48900小時 |
MTTR | ≤ 0.5小時 |
工作電源 | 220V /AC 或者-48V /DC |
設備功耗 | 150W |
外形尺寸 | 尺寸（高×寬×深）：298*357.5*424 mm，重量：25 Kg |
環境溫度 | -40~+65°C |
環境濕度 | 5%~95% |
防護等級 | IP65 |
核心網（EPC）
核心網EPC為高集成服務器設備，設計和實現符合3GPP R9技術標準，支持標準化接口，設備具有高集成性和可靠性，能夠滿足行業客戶的專網專用要求，為專網用戶提供高速寬帶業務服務。設備具有以下特點：
l EPC產品兼容3GPP R9規范，采用通用的ALL-IP 方式的軟硬件平臺，支持EPS 多 種移動網絡，支持E-UTRAN無線網絡的接入，采用一體化的設計架構，極大的減少 運營和維護成本
l EPC標準配置集成了MME、S-GW、P-GW等網元的功能，可以根據客戶需求再將PCRF、HSS等網元集成到一個機箱結構中，方便各種對體積要求嚴格的專用網絡的應用
l 產品采用標準接口，通過標準 S1 接口與基站 eNodeB 連接、SGi 接口與外部網 絡連接，與基站共網管平臺，可以方便的和 E-UTRAN 及外部網絡進行通信，實現無 縫與現網融合基站和核心網之間之間支持電口、光口IP傳輸；支持電口、光口以太網設備
l 術支持CP和DP硬件分離，實現控制面和數據面分布式部署，可靈活可組網，同時也可保證控制數據和用戶數據獨立和安全性
l 為提高系統可靠性，有必要采用雙機熱備份的方式來確保EPC設備的可靠性。如果一臺EPC出現故障，可以在1S內實現EPC業務的順利轉移，保證LTE網絡提供的服務不受影響
EPC產品規格
項目 | 指標 |
產品類別 | 機架式 |
產品結構 | 2U |
顏色 | 銀色 |
最大支持用戶數 | 10000 用戶 |
最大數據吞吐率 | 上下行 2Gbps |
最大基站數目 | 1000 |
供電方式 | 兩路220V AC，雙電源備份 |
最大功耗 | <500W |
網口 | 提供 4個以太網接口 |
長期環境溫度 | 15~+35°C |
短期環境溫度 | 5~+40°C |
存儲溫度 | 0~+50°C |
環境相對濕度 | 5%~95% |
防護等級 | 不防水 |
TE網管服務器（OMC）
LTE網管服務器是LTE系統的管理中心，主要負責管所有LTE基站、EPC和監控時鐘服務器工作狀態，一機維護整體的方式減輕了系統維護成本，該網管服務器對于整個系統具有管理、設置、查詢、更新等功能，包含基站和EPC的設備參數配置、網關配置、告警、日志、用戶管理、性能管理和系統更新等模塊，能夠實時監控時鐘服務器的狀態和告警。
OMC產品規格
項目 | 指標 |
產品型號 (Model) | Dell PowerEdge T130 |
產品外觀 (Size) | 尺寸（高×寬×深）：360×175×435mm |
產品類別 | 塔式 |
產品結構 | 5U |
顏色 | 黑色 |
最大數據吞吐率 | 上下行 2Gbps |
最大基站數目 | 1000 |
供電方式 | 一路220V AC |
最大功耗 | <500W |
網口 | 提供 4個以太網接口 (4 Ethernet port) |
長期環境溫度 | 15~+35°C |
短期環境溫度 | 5~+40°C |
存儲溫度 | 0~+50°C |
環境相對濕度 | 5%~95% |
防護等級 | 不防水 |
PTP時鐘服務器
同步基準時鐘提供一款滿足電信運行商、電力系統、軌道交通系統的時間和頻率同步精度要求的新型基準時鐘。采用GPS或北斗衛星接收作為主時間和頻率源，同時接受1PPS+TOD、PTP等其他時間源和E1頻率備用輸入信號。輸出用戶所需的PTP、NTP、IRIG-B、1PPS+TOD等各種時間信號，輸出E1、2048Khz、T1、1554Khz頻率信號。PTP滿足1588v2。設備的頻率同步特性滿足YD/T 1012-1999中一級基準時鐘的要求，時間同步功能和性能滿足YD/T 2022-2009中時間同步設備的要求。既可以作為BITS設備組建數字同步網，也可以作為時間同步設備組建時間同步網。
時鐘服務器規格
項目 | 指標 | ||
外觀尺寸 | 19’標準機柜，深度29cm，高度4U | ||
供電功耗 | 雙路 -48V /DC，最大功耗240W | ||
運行溫度 | -5~+50°C | ||
環境濕度 | 5%~95% (無凝結) | ||
技術特性 | l 基于GPS或者北斗2代一級參考源 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時間碼輸出 l 跟蹤衛星系統輸出精度優于100納秒 l 跟蹤衛星信號頻率精度優于2E-12（24小時） l 采用獨特測量和守時技術在失去GPS后72小時內時間精度保持相對UTC優于1微妙，頻率優于1E-11（24小時） | ||
板卡端口配置 | 時鐘卡 * 2 (冗余)，各兩個PTP輸出端口 輸入GPS卡 * 2 (冗余) | ||
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