4G-LTE專網(wǎng)在駕校的應用

1、背景隨著4G-LTE技術的發(fā)展，無線通信已從原來的窄帶通信走向了寬帶告訴通信的美好階段，因此很多特有行業(yè)對于高速率無線網(wǎng)絡信息的需求可以依靠4G-LTE網(wǎng)絡來實現(xiàn)。隨著科目三全新路考辦法的施行，以考試車輛的考生信息下發(fā)、考試視頻回傳以及考試車輛與數(shù)據(jù)庫連接，對考試考試動作直接判罰為標準的電子路考已經(jīng)全面施行。目前電子路考主要依靠運行商3G/4G或者wifi來解決，但是隨著使用發(fā)現(xiàn)3G帶寬達不到使用要求，運營商4G租用流量費用巨大，而wifi由于通信協(xié)議方面的缺點也直接影響考試的正常進行；所以本公司推出了基于4G-LTE專用網(wǎng)絡為主體框架的全新駕考模式。LTE專網(wǎng)與目前無線技術的對比（針對科目三

2、考試）WIFI和LTE的比較對比點Wifi基站LTE基站針對駕考行業(yè)協(xié)議802.11(a/b/g/n)LTE-R9(TDD-LTE)工作頻段2.4G和5.8G1.4G和1.8G（專網(wǎng)指定頻段）頻段越低，波長越長，繞射能力越強，覆蓋半徑越大。單基站下LTE基站覆蓋距離要遠遠大于wifi基站。發(fā)射功率27dbmt500mW43dbm(20W傳輸鏈路模型cost231-Hatacost231-Hata抗多普勒效應低速率30km/h高速，120-350KM/hwifi在速率大于40KM/h的時候信號不穩(wěn)定，極容易出現(xiàn)丟包，導致視頻卡頓和掉線?？架嚨牟罘侄ㄎ恍盘栆笮盘枌崟r性和連續(xù)性特別高，如果出現(xiàn)此類

3、情況，則很容易產(chǎn)生考試動作的漏報和誤報。這就會加深考生與考場的矛盾。Wifi的使用模式為終端固定或緩慢移動模式，在移動中，終端速度提高，帶寬降低速率（誤碼率不超過8%）6Mbps-82dbm15Mbps-100dbm從數(shù)據(jù)可以看出LTE在傳輸高帶寬數(shù)據(jù)情況下，終端的接收靈敏度要遠遠好于wifi。那么傳輸移動圖速率下wifi終端必須保證夠強的信號強度，則wifi基站數(shù)量必然會增多，涉及節(jié)點多系統(tǒng)穩(wěn)定性越差，系統(tǒng)間干擾越南優(yōu)化。安裝成本和維護成本約會越來越高。9Mbps-81dbm20Mbps-97dbm12Mbps-79dbm27Mbps-95dbm18Mbps32Mbps-77dbm-92db

4、m24Mbps-74dbm40Mbps-89dbm36Mbps-70dbm48Mbps-86dbm48Mbps-66dbm56Mbps-83dbm54Mbps-65dbm64Mbps-80dbm組網(wǎng)方式異頻同頻+異頻針對駕校發(fā)車點這樣的需要大數(shù)據(jù)量的區(qū)域，wifi的切換只取決于信號強度（檢測到哪個信號強度越高，就會接入到那個AP下），極易出現(xiàn)某個AP帶很多臺車，視頻掉線卡頓嚴重，而另外的AP處于閑置狀態(tài)。Wifi覆蓋多AP組網(wǎng)，切換帶帶寬只有幾十K,極易出現(xiàn)掉線，卡頓，丟包顯現(xiàn)容量負載控制不支持可根據(jù)實際場景調(diào)節(jié)參數(shù)進行容量負載控制切換只根據(jù)信號強度，且為先切換后握手根據(jù)信號強度、單基站容量、

5、基站物理資源占用率等多種方式設置施工難度和成本沿考場路線需架設多個AP一般科目三考場，根據(jù)考試車輛需求12臺基站完成wifi施工難度遠遠大于LTE,需沿路鋪設光纖和電纜穩(wěn)定性2.4G和5.8G為民用頻點1.4G和1.8G（專網(wǎng)指定頻段）wifi使用頻點很容易被干擾，穩(wěn)定性差，LTE專用頻點穩(wěn)定性好后期維護架設設備很多，維護率很高架設設備少量，維護率很低wifi的維護跡遠大于LTE擴展性wifi架設完畢后，基本無任何擴容和改變可根據(jù)考試車輛的增加或線路的更改，進行靈活擴容LTE擴展性跡遠大于wifi運營商4G公網(wǎng)和行業(yè)4G專網(wǎng)的比較對比點運營商4G公網(wǎng)行業(yè)4G專網(wǎng)安全性為開放式網(wǎng)絡結(jié)構，安全性很

6、低行業(yè)內(nèi)專用型網(wǎng)絡結(jié)構，安全性很高覆蓋駕校一般較偏避，運宮商網(wǎng)絡難以覆蓋隨需而設用戶群主要用戶群為大眾手機業(yè)務行業(yè)內(nèi)專業(yè)用戶群業(yè)務模式主要為下載業(yè)務模式如上網(wǎng)，聊天等主要為業(yè)務是上傳業(yè)務模式如上傳視頻，數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡結(jié)構網(wǎng)絡結(jié)構統(tǒng)一規(guī)劃，靈活性很差，如通道配比基本固定，很難根據(jù)需求靈活配置可根據(jù)需要靈活調(diào)配網(wǎng)絡結(jié)構，靈活性很強，如可為上行帶寬需要而更改通道配比維護傳輸鏈路屬于第二方，后期應用維護麻煩傳輸鏈路行業(yè)私有，可隨時維護擴展性網(wǎng)絡結(jié)構固定，擴展性很差可根據(jù)需求，隨時擴展，擴展性很強穩(wěn)定性反于第二方網(wǎng)絡資源，且主要用戶群后區(qū)別，穩(wěn)定性很差屬于行業(yè)專用網(wǎng)絡資源，為行業(yè)量身定做網(wǎng)路，穩(wěn)定性很強容量

7、上行帶寬資源很窄，很能支持大容量用戶同時使用上行帶寬資源很寬，支持大容量用戶同時使用發(fā)車點問題扇區(qū)化組網(wǎng)，擴充容量需要縮小覆蓋，補站，成本高、難度較大、周期長針對駕校發(fā)車較多的特點，實現(xiàn)分層小區(qū)組網(wǎng)，完美解決發(fā)車點問題考試區(qū)域覆蓋駕校站點固定，固定，考試容量較大，移動網(wǎng)絡較難優(yōu)化針對性建設，針對性網(wǎng)優(yōu)，達到最優(yōu)覆蓋，最高性價比頻率問題公網(wǎng)頻率較局，移動2.6G,1.9G較高，網(wǎng)優(yōu)困難專網(wǎng)頻率1.4G、1.8G,衰減較小，網(wǎng)優(yōu)容易定制化公網(wǎng)產(chǎn)品基站和終端都難以定制，難以完美契合駕考需求基站定制化（接口）、終端定制化（大功率），完美融入駕考系統(tǒng)項目方案4GTD-LTE無線網(wǎng)絡與駕?？荚囅到y(tǒng)組網(wǎng)示意

8、圖如下所示:峋蛔4G專網(wǎng)優(yōu)勢我司開發(fā)的專用LTE專網(wǎng)通信產(chǎn)品與其它同類LTE產(chǎn)品設備相比在以下方面具有優(yōu)勢:單板實現(xiàn)了一個可以組網(wǎng)的無線接入系統(tǒng)（含基站和核心網(wǎng)功能）；架構簡單，操作性強；單板系統(tǒng)設計按照商用產(chǎn)品級別設計，可靠性高；接口豐富，尺寸較小，部署方便；支持靈活的二次開發(fā)和功能定制；多種設備形態(tài)包括一體化外掛式、RRS離式等，應用范圍廣。4G專網(wǎng)覆蓋考試現(xiàn)場實際效果圖如下：無線組網(wǎng)分析本方案中考試車上使用室外型CPE作為視頻及數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端。CPE通過端口映射功能分別與考試車上的工控機、視頻服務器相連?？荚囓嚨娜芬曨l信號通過視頻服務器匯聚通過流媒體的方式直接傳到機房中心的服務器和監(jiān)控

9、大屏上。這樣保證視頻質(zhì)量的清晰和流暢。目前CPE!過軟件升級和功放ABD技術。使得CPE的最大功耗小于25wo可構建現(xiàn)場小型有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)，供網(wǎng)內(nèi)用戶進行音頻、視頻和數(shù)據(jù)的高速接入，實現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)等功能。系統(tǒng)組成TD-LTE一體化基站XNB-SC1400AEPG基站BBU和RRUTD-LTE一體化基站是整個試驗網(wǎng)的核心設備，它包含了核心網(wǎng)三個部分，該設備采用工業(yè)級設計，安全可靠，性能優(yōu)良。主要特點：單板實現(xiàn)了一個可以組網(wǎng)的無線接入系統(tǒng)（含基站和核心網(wǎng)功能）；架構簡單，操作方便，可靠性高；功耗較低，供電方便；接口豐富，尺寸較小，部署方便；基站接收靈敏度高、信號覆蓋范圍大（高清視頻業(yè)務的信號

10、覆蓋半徑約2-5公里）；支持軟件的遠程升級模式；具備多媒體集群調(diào)度功能；支持靈活的二次開發(fā)和功能定制；多種設備形態(tài)包括一體化外掛式、一體化便攜式、RRU離式等，應用范圍廣。產(chǎn)品規(guī)格功能功能描述備注通信體制3GPPR9LTE;雙工方式TDD使用頻段1447-1467MHz;1785-1805MHz信道帶寬20MHz峰值速率下行：150Mbps,上行：50Mbps可配置時隙配比鑒權支持SIM卡的5元組鑒權功能只有授權用戶才能接入該系統(tǒng)覆蓋能力基站最大發(fā)射功率雙通道各10W雙天線分集模式基站設備重量外掛式：20kg兩者功能性能相同，機殼散熱小同便攜式：12kg單小區(qū)支持注冊用戶數(shù)不少于1200個單小

11、區(qū)支持并發(fā)用戶數(shù)88個等效VoIP用戶支持調(diào)度算法動態(tài)（正比公平/輪詢等），半靜態(tài)和靜態(tài)資源調(diào)度算法數(shù)據(jù)傳輸時延（單向）下行：5ms上行：動態(tài)：30ms半靜態(tài)：同TTI周期（例如VOIP20ms）加密算法祖沖之算法可定制協(xié)議流程展示可以展示完整的通信流程，以及協(xié)議具體數(shù)據(jù)小區(qū)管理可以進行小區(qū)參數(shù)的配置，修改，提供小區(qū)建立，刪除操作用戶數(shù)據(jù)管理可以提供對入網(wǎng)的用戶數(shù)據(jù)的管理，包括鑒權，用戶IMSI,IMEI功耗220V供電，150-200W用戶接入路由設備CPEXTC-AO1400ACPE是一種新型的無線終端接入設備，設備安裝方式靈活，其對上行無線接口采用TD-LTE規(guī)范，對下實現(xiàn)以太網(wǎng)口及WI

12、FI無線接口，可構建現(xiàn)場小型有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)，供網(wǎng)內(nèi)用戶進行音頻、視頻和數(shù)據(jù)的高速接入，實現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)等功能；使用WEBO關實現(xiàn)本地和遠程管理。我司研制開發(fā)的CPE分為室內(nèi)和室外兩種類型，室內(nèi)型CPEM以置于桌面，室外型CPE可以采用不同的安裝配件，實現(xiàn)車載式，壁掛式安裝及抱桿式安裝。抱桿安裝時可以根據(jù)需要配置不通的抱箍，滿足不同的抱桿直徑要求。產(chǎn)品規(guī)格:指標工作頻率1.4GHz,1.8GHz發(fā)射功率332dBm網(wǎng)口2個10/100M自適應以太網(wǎng)接口，支持POEWIFI1個wifi接口，支持IEEE802.11b/g/n工作電壓DC12V輸入/AC220V輸入功耗25W工作溫度-2060c

13、工作濕度5%95%存儲溫度-4585C防護指標IP65,滿足高防雷標準RADWIN200O波RADWIN2000系列提供6GHz以下許可及免除許可頻段無線寬帶產(chǎn)品，可以實現(xiàn)高達300Mbps的總吞吐量，支持長距離傳輸與4.9-6GHZ寬頻段。RADWIF2000系列集成一流的技術，包括MIM5口OFDM獨特的空中接口能力保證了最佳性能，在密集無線電波環(huán)境與多徑條件下具備高頻譜效率與高穩(wěn)定性。另外，RADWIN2000系列提供了先進的組網(wǎng)能力，如QoSVLAN標記/去標記和QinQ特性。RADWIN2000系列無線電系統(tǒng)可以采用點對點和多點對點拓撲結(jié)構部署，可以實現(xiàn)同站址鏈路間的TDD同步與遠程

14、鏈路間的GPS同步。為了確保在設備故障或掉鏈路時提供穩(wěn)定的業(yè)務可用率，RADWIN6線電系統(tǒng)還提供內(nèi)置式1+1冗余和環(huán)路保護功能。產(chǎn)品規(guī)格:指標RADWIN2000C系列RADWIN2000B系歹U吞吐量300Mbps100Mbps覆蠱范圍120公里，4.900-6.060GHz信道帶寬5/10/20/40MHz5/10/20MHz體系架構ODU配備集成式天線，嵌入式天線的室外設備或可以連接外部天線的室外設備IDU:室內(nèi)單元或PoE設備最大發(fā)射功率25dBm2.49-2.7GHz,3.3-3.8GHz,4.4-6.4GHz26dBm2.3-2.47GHz自適應調(diào)制和編碼支持分集技術支持極化和空間分集端口數(shù)PoE設備：1個10/100BaseT或10/100/1000BaseTIDU-C和IDU-E:2個10/100BaseT,IDU-CE0支持1個10/100/1000BaseT;IDU-H:6個PoE端口(10/100/1000BaseT),