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鼎桥通信技术有限公司
TD-LTE在轨道交通车地无线传输领域的创新应用
Contents
1
鼎桥公司简介
2
轨道交通行业车地无线需求
3
创新的Witen解决方案
4
Witen轨道交通行业解决方案
鼎桥公司简介
公司成立
2005年3月,鼎桥通信技术有限公司正式成立
研发能力
鼎桥在北京、上海和成都三地设立研发中心
员工1200人(88%+经验丰富的研发工程师),年均销售额超过40亿人民币
技术积累
鼎桥专注TDD技术与产品的创新,技术积累超过十年,是中
国TDD领域中实力最强的企业
市场占有
鼎桥产品和解决方案全面应用于中国移动3G商用网络
市场份额超过50%
行业方案
鼎桥无线宽带集群解决方案陆续在机场、港口、
政务、公安、地铁、电力、煤矿等行业广泛应用
鼎桥愿景 —— 成为全球宽带集群解决方案的领导者
TDD领域的持续专注
TD-SCDMA白皮书
 第一份TD-SCDMA技术白皮书
发布
 推出TD-SCDMA双载波捆绑方案,单用
户速率推升至8.4Mbps
 首先由测试转商用,第一套TDSCDMA商用产品推出
2001.04
1998.12
峰值8.4Mbps
首套商用产品
2005.09
2008.06
2011.06
2012…
首个3G电话
TD-HSUPA 3.75G
首个4G商用网络
 首个TD-SCDMA网络制式的
3G电话示范
 首个TDD制式HSUPA技术测试成功, 上行
2.2Mbps的3.75代技术首次商用
 首个TD-LTE制式的商用专网
交付运营
TDD核心基础专利的
最重要贡献者
大唐 12.2%
鼎桥及母公司 35.8%
其它 35.9%
中兴 10.1%
高通 6.1%
在无线宽带集群领域
拥有过百个核心专利
摩托罗拉 2.7%
•
集群系统中动态重组的方法、系统及交换机
•
TD-LTE集群通信系统中语音业务的实现方法
•
集群系统中监听终端的小区切换方法、设备和系统
•
TD-LTE数字集群系统中点对点呼叫方法及设备
•
……
Contents
1
鼎桥公司简介
2
轨道交通行业车地无线需求
3
创新的Witen解决方案
4
Witen轨道交通行业解决方案
地铁行业车地无线业务需求
语音行车调度
CBTC DCS无线传输
PIS+CCTV无线传输
语音
控制中心与列车司机、
工作人员之间的话音通
信、调度
集群
业务需求
车地之间连续、双向、高
速的通信,使列车命令和
状态可以在车辆和地面之
间进行实时可靠的交换,
保证列车的高效运行。
车地之间宽带实时数据传输
•乘客信息节目播放
•车载视频实时监控
2013’s
数据
视频
• 提供车辆与地面之间语音、数据、视频等业务传输
• 保证高速移动下业务实时性、可靠性传输,具备专业级系统性能
行业现有解决方案分析
现状
列车语音调度
CBTC控制中心系
统
控制中心
1、建设和维护三张独
立的无线网络,运营
成本高
2、开放频段干扰问题
3、高速移动下数据的
实时性、高带宽的保
证
视频中心系统
TETRA
窄带集群技术
•语音
•短数据
宽带数据技术
• CBTC数据实时
高效传输
宽带数据技术
• 乘客信息数据
• 车载视频监控
车地无线通信网络要求
下行单路高清视频单
路需要6~8M带宽
上行每条视频监控
需要1.5~2M带宽
支持语音集群,完
成行车调度
无线网络要求
数据、语音集群等多种业务并
发
数据传输安全性保证
高带宽、良好的传输性能
列车运行情况下
实时可靠信息传
输
高速移动的支持≥120km/hr
何种无线系统??
Contents
1
鼎桥公司简介
2
轨道交通行业车地无线需求
3
创新的Witen解决方案
4
Witen轨道交通行业解决方案
Witen系统概述
多媒体综合
指挥调度中心
立足TD-LTE技术
创新专业集群功能
多业务并发
• 智能终端支持专业集群
、宽带数据、视频调度
等多业务并发
调度机
• 一张网络、一个频段、一部终
核心网eCNS
端支持专业集群 (群组建立时
端到端产品
延小于300ms)、宽带数据、
视频调度等多种业务功能
• 芯片、终端、接入网、
调度设备端到端自主研
发解决方案
基站eNodeB
基站eNodeB
• 多种形态终端,接口开
放,可进行定制化开发
人员移动场景
智能终端
车载接入终端
车载台
数据客户端
Witen优势——专业、高性能集群语音
实时、准确、专业
指挥中心
 TD-LTE网络架构下创新性地引入专业集
群业务,群组建立时延小于300ms,达
到现有专业集群系统的时延指标,现有
…
集群用户的使用习惯得以保障。
丰富的集群功能
<300ms
用户1
…
用户2
用户n
•
•
•
•
•
•
•
•
组呼
点呼
紧急呼叫
通话组扫描
迟后加入
优先呼叫
遥开遥闭
异系统互联 。。。
Witen优势——大容量上、下行及良好网络覆盖能力
轨旁覆盖站间距
1.4GHz
站间距
1.8GHz
RRU
语音
数据
语音
数据
地下
2.1 Km
1.5Km
1.8Km
1.3 Km
地上
2.1 Km
1.8Km
1.8Km
1.6Km
RRU
RRU
1.3KM
注:地下通过漏缆覆盖,地上通过4米天线覆盖,10MHz频宽,小区平均吞吐量达到18MHz
高带宽能力
120
100
80
60
40
20
0
低时延能力
50
端到端时延(ms)
40
30
20
上行传输带宽
下行传输带宽
WLAN(上下行共享) Wimax
10
并发集群组呼
0
HSPA+
Wimax
保证业务的实时性传输要求
LTE
80 组
120 组
5MHz
带宽峰值
上行: 12 Mbps
下行: 25 Mbps
10MHz
LTE
160 组
20MHz
上行 25Mbps
下行 50Mbps
上行: 50Mbps
下行:100Mbps
Witen优势 ——良好的传输能力和抗干扰能力
抗干扰能力
业务实时传输保证
用户速率
• 切换次数少,切换时延短,保证实时视频的流畅和清晰
• 使用专用频点,导致速率稳定,传输时延小,避免干扰
• 多种算法减少干扰,支持同频组网
保证高速移动情况下车地间数据稳定、可靠、高效的传输
Witen优势——安全的信息保密机制
加密路径
空口
加密、鉴权保障信息安全
有线链路
空口
• Witen支持空口和端到端的加密,支持
包括祖冲之算法在内的多种加密算法;
加密终端
eNB
核心网络
eNB
加密终端
• 通过加密接口开放,支持TF硬加密和
有中心的加密,可以满足专业集群用
户的定制化加密要求;
• 用户和网络采用双向鉴权机制,防止
非法用户进入专用网络,以及用户进
入伪装网络。
非法用户
伪装网络
Witen优势——高可靠性的软硬件系统
硬件平台稳定
系统整体可靠性高
PTT Server
高温
严寒
eCNS
eCNS
• 采用华为稳定的硬件平台,全球超过
100万发货量,经过各种恶劣环境的
考验,返修率低于0.4%;
雨淋
矿山
eNodeB
核心网容灾
eNodeB
• 通过链路备份、单板备份、故障单站
、核心网容灾、双覆盖等机制,增加
系统的整体可靠性,即使遇到人为破
A1
B1
A1
B1
Double Coverage
B1
链路备份
板级备份
A1
B1
A1
坏、地震等突发情况,仍能快速恢复
服务;
双覆盖
Page 15
Witen优势——创新的业务联合调度
丰富协同 一呼百应
 Witen系统对语音、视频、短数据
综合指挥
调度中心
维修人员
eNodeB
,为行业用户提供了丰富的协同作
业手段,满足精准调度指挥的需要
工作人员
 Witen系统通过分级分组调度,实
eNodeB
列车司机
视频流 1
救护
、GIS定位等全业务的“一呼百应”
视频流 2
集群语音
现了跨部门业务协同,保证应急场
景下的资源调配
 开创数字化、信息化轨道交通调度
指挥的新时代
Witen优势——完善的QoS机制
多级QoS参数定义,保证不同时延、丢包率等业务要求以及多业务并发性能,保证高优先级优先传输
QCI
1
2
3
4
5
资源类型
GBR
6
7
Non-GBR
优先级
2
4
3
5
1
端到端数据包时延
100ms
150ms
50ms
300ms
100ms
数据包丢包率
10-2
10-3
10-3
10-6
10-6
6
300ms
10-6
语音(缓冲流要求)、基于TCP的业务(如:www、e-mail、
chat、ftp、p2p file sharing、progressive video等)
7
100ms
10-3
语音、视频(直播流要求)---PIS数据流
300ms
10-6
语音(缓冲流要求)、基于TCP的业务(如:www、e-mail、
chat、ftp、p2p文件共享、progressive video等)
8
8
9
9
典型业务
会话语音
会话视频(直播要求)
实时游戏
非会话视频(缓冲流要求)
IMS信令 – CBTC信息
可根据业务QoS要求划分优先级,保证多业务并发时,高优先级优先分配资源
Witen优势——自主芯片研发
率先研制出全球首颗TD-LTE宽带集群终端芯片
ⅹ 公网LTE终端芯片推出语音及专业集群业务的驱动力弱,端到端产业链支撑粒度小,难以按需定制业务
 借用公网产业链能力,统一流片,继承产业发展优势
 自行设计开发的终端芯片,可以很好地支持专业语音、宽带数据、视频统一调度业务
 终端低功耗、稳定性,端到端业务性能的保障
Witen优势——智能宽带集群终端
率先推出全球首款LTE宽带集群终端EP680
•
低功耗与专业人机响应速度,低功耗条件下满足百毫秒级的人机交互响应速度要求
•
单终端支持语音、数据、视频多业务并发
•
高清视频处理,可根据环境调整最优图像视频质量
•
防护等级达到IP67的同时具备快拆电池盖设计
•
高品质半反半透屏,满足强光下的界面操作要求
•
支持集群终端远端OTA升级
EP680手持终端荣获iF设计大奖
iF评委会对EP680的评价
紧凑设计,针对行业特点设计,造型硬朗;
细节精巧的造型凸起和软质材料的应用;
小于同类终端的尺寸设计,亚洲人也能很好的握持和操
作;
满足行业需要的IP67防护等级;
德国iF Design Award设计大奖,国际设计领域最重要奖项,
….
素有“设计奥斯卡”美誉,获奖产品代表当今世界最高设计水平。
Witen应用部署创新——异系统互联互通
特点
互联互通解决方案
PSTN互联互通
• 支持FXS/FXO/E1主流接口
• 支持点对点呼叫
• FXS口连接话机,FXO口/E1口连接PSTN交换机
TETRA互通
• 支持组呼
• 支持TETRA用户抢权或释放功能
PLMN互通
• 支持点对点呼叫
• 通过一种主流移动制式MODEM(GSM)接入运营商网
络:PSTN,2G/3G,公网LTE
模拟集群互通
• 支持350M MPT1327互联互通
• 支持与短波、超短波电台互联互通
Witen与其他集群系统的互联互通策略确保行业用户利旧使用!
Contents
1
鼎桥公司简介
2
轨道交通行业车地无线需求
3
创新的Witen解决方案
4
Witen轨道交通行业解决方案
TD-LTE Witen地铁解决方案

控制中心级子系统 - 为上
层业务应用平台提供车地宽
带无线系统及集群无线调度
控制中心接口,核心网设备
及配套网管平台。

车站级子系统 - 由LTE基
站及配套设备构成,BBU放
置在通信机房,RRU放置在
轨旁。

车载子系统
- 主要由TAU构成,提供车
载设备的无线传输接口
良好的性能支持
1
端到端用户面传输时延小于50ms
2
1.3Km – 4Km的大覆盖距离
3
4
5
切换时延小于50ms,保证业务的不间断
据传输稳定可靠,丢包率小于10-6
小区平均吞吐量最大可达:UL 25Mbps/ DL 50Mbps(20MHZ)
高度匹配轨道交通需求
 在轨道交通中的应用和目标







线性覆盖、高速移动的特点
低时延、减少切换
与轨道交通需求的完美结合
可靠性要求高
安全性要求高
维护简单方便
列车调度融合的拓展应用
 定制化的算法、网络规划和优化
Witen关键业务
语音集群
•
•
•
•
•
•
•
•
组呼
点呼
紧急呼叫
通话组扫描
迟后加入
优先呼叫
遥开遥闭
异系统互联
视频调度
多媒体综合调度
•
•
•
•
•
指挥调度中心
调度机
数据业务
核心网
eCNS
基站
eNodeB
视频回传
视频监控
视频分发
视频点呼
录音录像
•
•
•
•
基站
eNodeB
普通数据业务
彩信
短信
GIS
业务并发与联动
应急现场
智能终端
CPE宽接热点
车载台
• GIS+数据+语音+群
组
Witen典型综合业务——多媒体调度
现场
调度中心
视频实时上传
语音集群
视频实时分发
 多路高清视频同时上传
 视频播放、视频监控、
视频回传
 视频回传和分发的同
时,语音集群功能可正常
使用
用户1
用户2
实现多路视频回传和分发,同时语音集群功能可并发使用
用户3
LTE承载车地无线总结
1
专用频点,减少干扰
易维护:减少网络布网施工,便于后期维护
2
3
4
5
多网融合:同时支持多种业务共网承载
Qos:保证信号等高优先级业务的资源和性能
高速移动:>350km/h
郑州地铁项目概况
项目情况
客户要求(Phase I)
• 车载业务能力: PIS, 车载视频监控上传,视频通话和车辆状态
信息上报
• 高带宽能力: 10MHz频宽下,小区平均吞吐量25Mbps
3 个阶段: 第一阶段 (2014), 第二阶段(2016), 第三阶段 (2023)
• 第一阶段: 26.2KM全地下隧道, 20 车站, 25列车
• 第二阶段 : 延长10km,55列
• 第三阶段: 67 列车
• 良好的移动性: 120KM/h移动速度下,良好的性能支持
• 性能要求: 多级QoS机制,保证多业务并发时,区分优先级,
保证高优先级业务资源;良好的视频传输效果
网络规模:中心一套核心网设备、20套基站设备
隧道布网实施方案
接收泄漏电缆
发射泄漏电缆
图例
RRU/BTS
RRU
GSM900
中国移动 TD-SCDMA
中国联通
GSM900
RRU
POI
中国移动
TD-SCDMA
中国联通
WCDMA
中国电信
CDMA
车地无线宽带
GSM900
GSM900
WCDMA
中国电信
POI
POI
耦合器
功分器
隔直器
吸顶天线
CDMA
同轴电缆
泄漏电缆
车地无线宽带
发射泄漏电缆
接收泄漏电缆
 隧道内与商用系统共用漏缆进行覆盖,由于GSM和WCDMA上下行分开,所以一般隧道壁会安装两根商用漏 缆,TD-LTE可以共用这两根商用漏
缆,为客户节约建网成本并提供比较良好的覆盖性能
 通过频分合路器与公网商用系统合路,合路器一般安装在车站办公区域和隧道中间,在隧道中的位置根据各系统的覆盖范围选择合适的位置安装
现场施工图片
Witen提供行业综合应用
Witen服务漓江公安
Witen 助力天津政务网 --- 全球首个1.4G TD-LTE无线多媒体宽带集群业务
无线网络
IP回传网络
核心网
HSS
E-NodeB
手持终端
Mini PCIe卡
烟
台
港
滨海新区一期覆盖区域
承载网
E-NodeB
CG
CE
PE
USB 卡
CPE
MME
SAE GW
网管系统
CE
DNS
PCRF
NTPServer
河东区一期覆盖区域
Witen参与北京十八大安保演练,提供音视频集群
指挥调度综合业务
Witen其他行业应用
 能源行业:
• 深圳供电局智能电网项目
• 南方电网配网计量自动化
和视频调度系统
 交通行业
• 城市机场项目
• 烟台港项目
 军队行业
• 南方某军用机场项目
 ……
鼎桥无线宽带集群解决方案采用TD-LTE 4G技术,使用全球首颗宽带集群
芯片,开创了从语音集群到多媒体集群行业专网解决方案的先河
客户价值
专业的和丰富
的业务:
全业务并发,
提升客户作业
效率
及时、快速、低
成本的网络部
署:
一张网络
一个频率
一部终端
降低成本
Witen端到端的产品系列
芯片
终端
网络
应用
定位
可视化指挥
多媒体调度
……
提供由芯片到终端、网络、应用的端到端全方位解决方案
Witen 后续演进
 持续不断提高无线接入能力和性能:
上行VMIMO、上行64QAM等 技术
 持续不断降低频率获取:
 基于TD-LTE技术与平台,
可以共享LTE技术与产业链的发展演进
载波聚合、系统感知无线电等
 进一步丰富业务应用:
宽带形势下的业务丰富性、用户使用习惯等
Page 36
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