4G-LTE專網(wǎng)在駕校的應(yīng)用

1、背景隨著4G-LTE技術(shù)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(duì)于高速率無線網(wǎng)絡(luò)信息的需求可以依靠4G-LTE網(wǎng)絡(luò)來實(shí)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(duì)考試考試動(dòng)作直接判罰為標(biāo)準(zhǔn)的電子路考已經(jīng)全面施行。目前電子路考主要依靠運(yùn)行商3G/4G或者wifi來解決，但是隨著使用發(fā)現(xiàn)3G帶寬達(dá)不到使用要求，運(yùn)營(yíng)商4G租用流量費(fèi)用巨大，而wifi由于通信協(xié)議方面的缺點(diǎn)也直接影響考試的正常進(jìn)行；所以本公司推出了基于4G-LTE專用網(wǎng)絡(luò)為主體框架的全新駕考模式。LTE專網(wǎng)與目前無線技術(shù)的對(duì)比（針對(duì)科目三

2、考試）WIFI和LTE的比較對(duì)比點(diǎn)Wifi基站LTE基站針對(duì)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(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射能力越強(qiáng)，覆蓋半徑越大。單基站下LTE基站覆蓋距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yīng)低速率30km/h高速，120-350KM/hwifi在速率大于40KM/h的時(shí)候信號(hào)不穩(wěn)定，極容易出現(xiàn)丟包，導(dǎo)致視頻卡頓和掉線?？架嚨牟罘侄ㄎ恍盘?hào)要求信號(hào)實(shí)時(shí)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(dòng)作的漏報(bào)和誤報(bào)。這就會(huì)加深考生與考場(chǎng)的矛盾。Wifi的使用模式為終端固定或緩慢移動(dòng)模式，在移動(dòng)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(yuǎn)遠(yuǎn)好于wifi。那么傳輸移動(dòng)圖速率下wifi終端必須保證夠強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度，則wifi基站數(shù)量必然會(huì)增多，涉及節(jié)點(diǎn)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(hù)成本約會(huì)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(duì)駕校發(fā)車點(diǎn)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(hào)強(qiáng)度（檢測(cè)到哪個(gè)信號(hào)強(qiáng)度越高，就會(huì)接入到那個(gè)AP下），極易出現(xiàn)某個(gè)AP帶很多臺(tái)車，視頻掉線卡頓嚴(yán)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(fù)載控制不支持可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行容量負(fù)載控制切換只根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度，且為先切換后握手根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度、單基站容量、

5、基站物理資源占用率等多種方式設(shè)置施工難度和成本沿考場(chǎng)路線需架設(shè)多個(gè)AP一般科目三考場(chǎng)，根據(jù)考試車輛需求12臺(tái)基站完成wifi施工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于LTE,需沿路鋪設(shè)光纖和電纜穩(wěn)定性2.4G和5.8G為民用頻點(diǎn)1.4G和1.8G（專網(wǎng)指定頻段）wifi使用頻點(diǎn)很容易被干擾，穩(wěn)定性差，LTE專用頻點(diǎn)穩(wěn)定性好后期維護(hù)架設(shè)設(shè)備很多，維護(hù)率很高架設(shè)設(shè)備少量，維護(hù)率很低wifi的維護(hù)跡遠(yuǎn)大于LTE擴(kuò)展性wifi架設(shè)完畢后，基本無任何擴(kuò)容和改變可根據(jù)考試車輛的增加或線路的更改，進(jìn)行靈活擴(kuò)容LTE擴(kuò)展性跡遠(yuǎn)大于wifi運(yùn)營(yíng)商4G公網(wǎng)和行業(yè)4G專網(wǎng)的比較對(duì)比點(diǎn)運(yùn)營(yíng)商4G公網(wǎng)行業(yè)4G專網(wǎng)安全性為開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，安全性很

6、低行業(yè)內(nèi)專用型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，安全性很高覆蓋駕校一般較偏避，運(yùn)宮商網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋隨需而設(shè)用戶群主要用戶群為大眾手機(jī)業(yè)務(wù)行業(yè)內(nèi)專業(yè)用戶群業(yè)務(wù)模式主要為下載業(yè)務(wù)模式如上網(wǎng)，聊天等主要為業(yè)務(wù)是上傳業(yè)務(wù)模式如上傳視頻，數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(luò)結(jié)構(gòu)，靈活性很強(qiáng)，如可為上行帶寬需要而更改通道配比維護(hù)傳輸鏈路屬于第二方，后期應(yīng)用維護(hù)麻煩傳輸鏈路行業(yè)私有，可隨時(shí)維護(hù)擴(kuò)展性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固定，擴(kuò)展性很差可根據(jù)需求，隨時(shí)擴(kuò)展，擴(kuò)展性很強(qiáng)穩(wěn)定性反于第二方網(wǎng)絡(luò)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(luò)資源，為行業(yè)量身定做網(wǎng)路，穩(wěn)定性很強(qiáng)容量

7、上行帶寬資源很窄，很能支持大容量用戶同時(shí)使用上行帶寬資源很寬，支持大容量用戶同時(shí)使用發(fā)車點(diǎn)問題扇區(qū)化組網(wǎng)，擴(kuò)充容量需要縮小覆蓋，補(bǔ)站，成本高、難度較大、周期長(zhǎng)針對(duì)駕校發(fā)車較多的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)分層小區(qū)組網(wǎng)，完美解決發(fā)車點(diǎn)問題考試區(qū)域覆蓋駕校站點(diǎn)固定，固定，考試容量較大，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)較難優(yōu)化針對(duì)性建設(shè)，針對(duì)性網(wǎng)優(yōu)，達(dá)到最優(yōu)覆蓋，最高性價(jià)比頻率問題公網(wǎng)頻率較局，移動(dòng)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(xiàng)目方案4GTD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)與駕校考試系統(tǒng)組網(wǎng)示意

8、圖如下所示:峋蛔4G專網(wǎng)優(yōu)勢(shì)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(shè)備相比在以下方面具有優(yōu)勢(shì):單板實(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(gòu)簡(jiǎn)單，操作性強(qiáng)；單板系統(tǒng)設(shè)計(jì)按照商用產(chǎn)品級(jí)別設(shè)計(jì)，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(shè)備形態(tài)包括一體化外掛式、RRS離式等，應(yīng)用范圍廣。4G專網(wǎng)覆蓋考試現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(jī)、視頻服務(wù)器相連?？荚囓嚨娜芬曨l信號(hào)通過視頻服務(wù)器匯聚通過流媒體的方式直接傳到機(jī)房中心的服務(wù)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(jí)和功放ABD技術(shù)。使得CPE的最大功耗小于25wo可構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)小型有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)，供網(wǎng)內(nèi)用戶進(jìn)行音頻、視頻和數(shù)據(jù)的高速接入，實(shí)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(gè)試驗(yàn)網(wǎng)的核心設(shè)備，它包含了核心網(wǎng)三個(gè)部分，該設(shè)備采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，安全可靠，性能優(yōu)良。主要特點(diǎn)：?jiǎn)伟鍖?shí)現(xiàn)了一個(gè)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(gòu)簡(jiǎn)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(hào)覆蓋范圍大（高清視頻業(yè)務(wù)的信號(hào)

10、覆蓋半徑約2-5公里）；支持軟件的遠(yuǎn)程升級(jí)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(shè)備形態(tài)包括一體化外掛式、一體化便攜式、RRU離式等，應(yīng)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(shí)隙配比鑒權(quán)支持SIM卡的5元組鑒權(quán)功能只有授權(quán)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(shè)備重量外掛式：20kg兩者功能性能相同，機(jī)殼散熱小同便攜式：12kg單小區(qū)支持注冊(cè)用戶數(shù)不少于1200個(gè)單小

11、區(qū)支持并發(fā)用戶數(shù)88個(gè)等效VoIP用戶支持調(diào)度算法動(dòng)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(shí)延（單向）下行：5ms上行：動(dòng)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(jìn)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(duì)入網(wǎng)的用戶數(shù)據(jù)的管理，包括鑒權(quán)，用戶IMSI,IMEI功耗220V供電，150-200W用戶接入路由設(shè)備CPEXTC-AO1400ACPE是一種新型的無線終端接入設(shè)備，設(shè)備安裝方式靈活，其對(duì)上行無線接口采用TD-LTE規(guī)范，對(duì)下實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)口及WI

12、FI無線接口，可構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)小型有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)，供網(wǎng)內(nèi)用戶進(jìn)行音頻、視頻和數(shù)據(jù)的高速接入，實(shí)現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)等功能；使用WEBO關(guān)實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)車載式，壁掛式安裝及抱桿式安裝。抱桿安裝時(shí)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(biāo)工作頻率1.4GHz,1.8GHz發(fā)射功率332dBm網(wǎng)口2個(gè)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，支持POEWIFI1個(gè)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(chǔ)溫度-4585C防護(hù)指標(biāo)IP65,滿足高防雷標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)高達(dá)300Mbps的總吞吐量，支持長(zhǎng)距離傳輸與4.9-6GHZ寬頻段。RADWIF2000系列集成一流的技術(shù)，包括MIM5口OFDM獨(dú)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(jìn)的組網(wǎng)能力，如QoSVLAN標(biāo)記/去標(biāo)記和QinQ特性。RADWIN2000系列無線電系統(tǒng)可以采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)部署，可以實(shí)現(xiàn)同站址鏈路間的TDD同步與遠(yuǎn)程

14、鏈路間的GPS同步。為了確保在設(shè)備故障或掉鏈路時(shí)提供穩(wěn)定的業(yè)務(wù)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(hù)功能。產(chǎn)品規(guī)格:指標(biāo)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(gòu)ODU配備集成式天線，嵌入式天線的室外設(shè)備或可以連接外部天線的室外設(shè)備IDU:室內(nèi)單元或PoE設(shè)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(yīng)調(diào)制和編碼支持分集技術(shù)支持極化和空間分集端口數(shù)PoE設(shè)備：1個(gè)10/100BaseT或10/100/1000BaseTIDU-C和IDU-E:2個(gè)10/100BaseT,IDU-CE0支持1個(gè)10/100/1000BaseT;IDU-H:6個(gè)PoE端口(10/100/1000BaseT),