eLTE的應用及未來發展前景

丁俊華 為技術有限公司系統設計師

eLTE的應用及未來發展前景

丁俊華 為技術有限公司系統設計師

闡述了eLTE在交通、政府、能源、電力和大企業等領域的應用，分析了eLTE在行業中的應用。

eLTE LTE 集群

1 引言

在MBB時代，華為聚焦行業客戶，協助客戶提升企業通信質量，打造企業競爭力。華為依托領先的無線技術及對行業客戶的深入理解，向交通、政府、能源、電力和大企業這五大領域客戶提供eLTE寬帶集群、寬帶接入解決方案，包含專業寬帶集群、視頻監控、數據采集、寬帶數據接入、應急通信、鐵路專業無線調度和高速列控承載等專業業務，幫助企業客戶提高運營效率、解決嚴酷環境下的網絡部署問題，打造平安社會，豐富人們的生活。

在運營商LTE市場，華為已取得領導者的地位。據GSA最新統計報告顯示，截至2014年9月，華為已與全球運營商簽訂300多個LTE商用合同；全球共部署了331張LTE商用網絡，其中，154張由華為部署，位列業界第一。華為LTE已進入100多個首都及全球九大金融中心（如倫敦、香港、新加坡、蘇黎世、首爾、東京、日內瓦、多倫多等）。

在企業LTE市場，截至2014年第三季度，華為已簽訂66個企業LTE網絡合同，并開通了20張企業LTE商用網絡。在66個企業業務商用合同中，政府行業占35個、交通行業11個、電力行業6個、能源行業5個、WISP 9個。2013年，華為企業無線收入為2.72億美金，較2012年增長36%。在政府及公共安全領域，華為eLTE已覆蓋南京市全部城區，實現了包括可視化指揮調度，電力、水文等數據監控，交通和重點位置視頻監控，以及政務移動辦公在內的多項業務功能，并首次支持與TETRA等系統的互通，保護前期投資。在軌道交通領域，華為eLTE為鄭州地鐵一號線提供PIS（旅客信息系統）和車廂內無線視頻監控業務，有效解決當前車地無線系統分散建設、易受干擾、業務不連續的問題，為車地之間語音、數據、視頻等多種業務提供了雙向、連續、高可靠的無線傳輸通道，增強了軌道交通的綜合運營能力，未來該系統還將承載CBTC和寬帶集群調度業務。在能源領域，華為部署了全球首個離岸的LTE網絡，為挪威Tampnet海上油田提供方圓37km的寬帶通信。在電力行業，華為擴大領先優勢，與南方電網和國家電網深入合作，提供了便捷的eLTE無線寬帶專網通信。另外，在機場和港口等行業，華為也均實現了突破。

2 業界趨勢

在相當長的一段時間內，以TETRA、PDT、P25、iDen為代表的數字集群系統以其齊全的調度功能，優越的性能，贏得了市場的贊譽。但隨著無線通信技術的發展，窄帶集群通信系統的缺點越來越明顯：對數據業務的支持能力嚴重不足，這些技術不能支持視頻監控、數據采集等大流量的寬帶數據業務。目前，除了語音調度，政府行業客戶還需要視頻調度以及大數據業務調度。

目前，有些行業客戶采用租用無線公網的方式，滿足其語音及數據業務的需求。然而，無線公網由于安全性、可靠性和帶寬流量的限制，不宜作為行業客戶的網絡通信方式。為了保證行業客戶的業務安全性、穩定性及可靠性，他們必須建立自己的專用移動寬帶網絡，并要求根據行業的特點，提供高度定制化的解決方案。

Wi-Fi雖然可以支持寬帶數據業務，但沒有能力支持語音集群業務。并且，Wi-Fi的覆蓋范圍很小，網絡部署及維護成本較高，由于使用公共頻點，且沒有特殊的抗干擾技術，其抗干擾能力較差。在移動性上，Wi-Fi移動性能力最大只能達到120km/h。WiMAX的產業鏈正在萎縮，主流行業客戶正在逐漸向LTE網絡轉移。

LTE基于4G寬帶技術，在提供傳統的語音集群業務的同時，更可以滿足行業客戶提出的大流量寬帶數據業務。和Wi-Fi相比，LTE有著更大的覆蓋，在抗干擾、移動性上有著明顯的優勢。因此，在行業市場，以TETRA、PDT、P25、iDen為代表的窄帶數字集群向LTE的演進已經是大勢所趨。比如美國已經宣布啟動在政務和公共安全行業將LTE技術作為公共安全移動寬帶標準；中國業已啟動基于TD-LTE標準的政務網建設；同時，在澳洲、俄羅斯、德國等國的不同行業也都進行了LTE試驗網的建設。相關標準組織都在大力推動：2013年2月，TCCA發布關鍵通信寬帶研究組（CCBG）白皮書，正式立項LTE寬帶集群標準和路標的研究；2013年12月，中國通信標準化協會CCSA通過了LTETDD集群空口標準，標志著LTE-TDD寬帶集群技術已經納入中國標準，這將加速整個LTE寬帶集群產業鏈的商用進程。因此，窄帶集群向LTE的演進是未來的必經之路。

3 eLTE寬帶集群

華為提供了eLTE解決方案?；贚TE技術的解決方案成功地將4G無線通信技術應用于多個行業。其下行速率可達100Mbit/s，上行速率達50Mbit/s，完全可以滿足企業用戶的帶寬需求。華為eLTE解決方案在提供傳統的語音集群業務的同時，更可以滿足行業客戶提出的大流量寬帶數據業務，如視頻監控、數據采集等。同時，這樣的超寬帶網絡必須具有很高的性能：既能提高各種超遠距離的覆蓋，也能支持高速覆蓋，最遠覆蓋距離可達100km，高速覆蓋可達430km/h。

華為eLTE寬帶集群解決方案不僅可以支持專業化的語音集群性能，而且可以實現調度可視化。具體來說：華為eLTE寬帶集群解決方案組呼時延小于300ms，話權搶占時延小于150ms，性能指標可完全滿足行業客戶的需求。同時，華為eLTE寬帶集群也能支持調度的可視化：現場人員也可以利用寬帶集群的視頻上傳功能，將現場的實時畫面傳遞給指揮調度中心，指揮調度中心再將這些圖像轉發給群組里的所有成員，從而提高調度效率。最后，華為寬帶集群解決方案可支持多頻帶、靈活組網并適應嚴酷環境。在企業市場，行業客戶頻譜獲取困難，并且在不同的行業、區域，行業客戶獲取的頻率范圍及寬帶可能有所不同，這要求企業無線寬帶系統供應商能夠根據行業客戶獲取的頻率資源，快速提供定制化的方案，幫助客戶快速部署網絡。華為eLTE解決方案可支持400MHz～5.8GHz的各種頻帶，從而快速響應客戶需求。其次，企業客戶的網絡規模大小不一，在一些政府安全領域，客戶需要一些單站系統或應急通信車，滿足應急場景下快速建網、快速提供寬帶通信業務的需求；一些小型化港口及園區網的覆蓋，則需要幾個基站即能滿足網絡覆蓋的需求；而都市政務網，則需要幾百、甚至上千個基站的覆蓋。面對不同規模的網絡需求，企業無線寬帶系統供應商要能夠提供各種類型的設備幫助客戶快速、經濟地建設網絡。華為eLTE解決方案可支持單站、應急通信車系統、盒式核心網以及單框核心網，滿足不同規模的建網需求。最后，企業客戶對網絡設備的防護等級要求極高，如在政府、能源等行業中，設備要能夠防震、防水、防塵、甚至防爆。并且，無論是在極度寒冷的北極圈，還是酷熱的沙漠地區，設備均能夠正常工作。面對不同行業的應用，華為也可提供開放的平臺以及API接口，以支持第三方終端和不同的行業應用；同時，開放的平臺也可和不同廠家的設備進行互聯互通，如和TETRA、PLMN系統的互聯互通，從而可保護客戶投資，有效協調各部門工作。

4 eLTE豐富的行業應用

華為eLTE主要是針對交通、政府、能源、電力和大企業這五大領域，在這些行業，工業信息化正驅動著行業寬帶需求的快速增長。除了語音業務，行業客戶還有大量的視頻監控、遠程數據采集、多媒體廣播等寬帶數據業務。

在政府行業，eLTE解決方案可支持高清無線視頻監控、數據采集等業務。利用高清視頻監控，政府客戶可實時監控城市中一些特別重要的區域，從而快速響應應急事件。通過對城市生命線（水、電、煤氣等事關民生的城市供應系統）以及環境參數的數據采集和監控，政府客戶可實時監控城市關鍵設施的工作狀態，從而提高城市管理水平。同時，華為eLTE寬帶集群也能支持調度的可視化：現場人員也可以利用寬帶集群的視頻上傳功能，將現場的實時畫面傳遞給指揮調度中心，指揮調度中心再將這些圖像轉發給群組里的所有成員，從而提高調度效率。同時，寬帶集群業務可以和智真業務有效融合，遠程指揮時，現場可見，這將大幅提升部門間協同效率。華為eLTE解決方案可為政府工作人員，提供移動寬帶業務，實現隨時隨地的無紙化辦公，助力政府行業實現高效運營。

在軌道交通行業，eLTE解決方案除了支持傳統的語音業務，還需要承載PIS、CCTV、寬帶集群以及CBTC等業務。華為eLTE解決方案下行達到100Mbit/s，上行達到50Mbit/s，完全可以滿足地鐵行業PIS和車廂高清視頻監控等業務的帶寬需求，可幫助地鐵客戶構建流暢的寬帶信息傳遞平臺，并支持卓越的寬帶網絡性能。

在港口行業，華為eLTE解決方案可提供語音集群、數據、圖像、視頻等業務，實時監控和指揮場橋、流機、集卡進行合理作業，對堆場生產各作業環節全面管理，實現安全、有機、高效運作。大大提高包括裝船、卸船、集港、倒箱、運輸等作業的效率、場區利用率、設備利用率，同時降低生產、管理成本，提升港口的綜合服務水平和經濟效益。

在機場行業，華為eLTE解決方案一張網絡可同時承載寬帶集群、數據調度、視頻監控等業務，并可實現室內和室外無縫覆蓋，包括停機坪、行李區域、維護區域和航站樓，從而大大提高飛機的準點率、增強機場的運輸能力。

在能源行業，華為eLTE解決方案解決了鉆井平臺與遠程控制中心的語音通信和生產數據回傳問題，同時可實現視頻監控數據的回傳以及無線集群業務，提高能源行業的運營效率，節省運營成本。

在電力行業，華為eLTE解決方案可針對配電自動化、遠程抄表以及配電網視頻監控業務等需求，在非視距的條件下為用戶提供多場景下的高帶寬無線數據接入，以及VoIP、視頻監控、VOD點播等多種增值業務，改善電網整體工作性能和效率，提高電網抄表在線率。

4.1 南京政務網——全球首個LTE寬帶集群政務專網

南京總面積6582.31km2，是華東地區僅次于上海的第二大城市。目前，南京正在積極推進無線寬帶政務專網建設，努力構建無處不在、安全高效的泛在網絡。南京市政府經過比較和分析，發現當前的Wi-Fi、WiMAX、公網3G、TETRA擴容等方案無法全面滿足政務專網性能、可靠性、大帶寬、可擴展的要求，因此最終選擇華為eLTE解決方案建設政務專網，形成各部門統一的信息平臺，提高部門間協作效率，并構建覆蓋全市的應急通信網絡，保障亞青會和青奧會等大型活動的順利進行，以及在遭受重大災害時的高效指揮。目前，華為eLTE解決方案已覆蓋南京市全部城區，實現了包括語音集群、可視化指揮調度、電力和水文等市政數據實時監測、交通和重點位置視頻監控，以及政務移動辦公在內的多項業務功能，并首次支持與TETRA等系統的互通，保護客戶原有投資。該方案以其優異的性能為2013年亞青會和2014年青奧會的順利舉辦提供了有力保障。

4.2 桂林公安——eLTE幫助客戶實現智慧桂林、數字漓江

桂林是大家熟悉的國家級旅游景點，綿延83km長的漓江，是數千年來無數文人志士獲得靈感的地方。而近年來，漓江卻面臨著生態被人為破壞、景區安保工作形勢嚴峻、旅游業受影響等諸多挑戰，如何更好地解決以上難題成為擺在漓江公安部門面前的頭等大事。針對以上難題，華為攜手漓江公安部門部署了全球公共安全行業內第一個LTE寬帶集群網絡，覆蓋83km全江面。漓江公安分局借助華為eLTE寬帶集群系統，建立水上警務站和水上移動指揮部，并與陸上指揮中心和水面巡邏快艇互聯互通，并通過eLTE承載的高清固定視頻監控、巡邏艇移動視頻監控，對全水域實時掌控、消除安防隱患、維護景區治安秩序；對突發事件及“兩搶一盜”案件，通過集群語音和視頻指揮調度，迅速響應迅速派遣。部署eLTE后，漓江景區治安和旅游環境顯著提升。展望未來，eLTE將服務于我們公共安全的方方面面，eLTE解決方案將讓城市更安全。

4.3 鄭州地鐵一號線——全球首個eLTE城市軌道交通解決方案

鄭州eLTE城市軌道交通解決方案是全球第一條基于4G技術的地鐵綜合業務無線解決方案。利用華為eLTE城市軌道交通解決方案，鄭州地鐵運營管理部門及乘客可獲得敏捷的運營、便捷的體驗以及無憂的安全。首先，華為eLTE城市軌道交通解決方案中一張網絡可同時承載多種業務，有效解決現有地鐵無線解決方案中多網絡共存的現狀，減少了網絡設備，簡化了網絡維護工作，可以幫助地鐵客戶實現敏捷運營。隨著地鐵行業的高速發展，地鐵無線專網所需承載的業務也在不斷增加。除了傳統的語音業務，還需要承載PIS、CCTV、寬帶集群以及CBTC等業務。華為eLTE解決方案可幫助地鐵客戶構建流暢的寬帶信息傳輸平臺，并支持卓越的寬帶網絡性能，從而給地鐵客戶以及乘客帶來便捷的出行體驗。軌道交通對運營的安全性要求極高，且在調度、溝通、實時匯報等方面需要大量視頻、語音等數據傳輸，華為eLTE城市軌道解決方案既可以支持語音調度，也可以支持視頻調度，并且抗干擾能力極強，可確保地鐵安全運營。

4.4 朔黃鐵路——LTE技術重載鐵路全球首次應用，華為eLTE助力鐵路運能躍升

朔黃鐵路全長594km，共有34個車站，全線穿過很多山區及隧道，網絡部署困難。每年客戶約有2.5億噸煤炭需要向外運輸，亟需改善運能。因此，客戶需要列控、列調和視頻監控業務來提高運能、保障安全運營。華為eLTE解決方案基于4GLTE技術，具備高帶寬、低時延、廣覆蓋的優勢，可滿足客戶的需求。整個解決方案可支持集群調度、多機車同步業務，可提高運輸效率；全網熱備份方案可確保網絡高可靠性；視頻監控業務可確保安全運營。在華為的幫助下，客戶改善了鐵路運輸效率，運能從每年1億噸提升到了3.5億噸，帶來了上億元的利潤。

4.5 天津港——集群與TOS一體化，創全新高效港口

天津港太平洋國際集裝箱碼頭是目前天津港東疆港區唯一的，也是天津港單體規模最大的集裝箱碼頭。面對客戶在模擬對講機和TOS數據作業系統難協同、無線數據業務覆蓋盲區多、語音數據兩套系統分離等多方面問題，華為推出無線LTE寬帶集群專網系統，進行生產調度，為港口和集裝箱碼頭提供語音集群、數據、圖像、視頻等多種調度手段實時監控和指揮廠橋、流機、集卡進行合理作業，對堆場生產各作業環節全面管理，實現了安全、有機、高效的運作，解決了以往使用碼頭流動機械Wi-Fi無線移動作業系統造成的地面覆蓋盲區問題，大大提高了包括裝船、卸船、集港、倒箱、運輸等作業的效率、場區利用率、設備利用率，同時降低了生產和管理成本，提升了港口的綜合服務水平和經濟效益。

4.6 挪威Tampnet——海上油田LTE承載網，全球首個離岸LTE網絡

Tampnet是挪威北海油氣領域主要通信服務商，擁有覆蓋北海大部分海域的通信網絡。華為實現全球第一個將LTE技術用于離岸通信網絡，為海上平臺周圍37km的海域提供寬帶覆蓋，解決了鉆井平臺、FPSO（浮式儲油卸油裝置）、油輪與陸地間的語音通信和生產數據回傳問題，同時后續可實現視頻監控數據的回傳以及無線集群業務，為客戶在海上能源領域的戰略擴張提供了堅實的基礎，具有很好的示范效應。

4.7 南方電網珠海電力——配電自動化LTE承載網絡

電網正朝著智能、高效、可靠和綠色方向發展。這對通信技術提出了新的要求。針對珠海電力配網自動化業務需求，華為在珠海市部署了集團公司首個無線1.8GHz配電網試驗點，這是全球范圍內LTE技術在電力行業的首個應用，打開了配網建設新模式，具有示范效應。該方案針對配電、計量、用電智能化以及配電網視頻監控業務等需求，能夠在非視距的條件下為用戶提供多場景下的高帶寬無線數據接入，以及VoIP、視頻監控、VOD點播等多種增值業務，改善了電網整體工作性能和效率，提高了電網抄表在線率。部署后，該通信網絡運行良好，具備大容量、高帶寬，低時延、多級QoS保障等顯著特點。

4.8 西班牙IB-RED——歐洲首個用于鄉村超寬帶覆蓋的4G商用網絡

西班牙IB-RED公司位于西班牙東部的巴利阿里群島，是一家為鄉村人口和農村企業提供寬帶互聯網接入和語音服務的WISP。當地現有的WiMAX和Wi-Fi網絡存在覆蓋差、吞吐量低和受干擾嚴重等缺點，采用華為eLTE解決方案后，IB-RED快速部署、安裝并商用了歐洲首個用于鄉村居民和企業無線上網服務的4G寬帶網絡，讓當地居民在鄉村地區獲得40Mbit/s互聯網接入服務，同時在鄉村地區的企業也能獲得和市區同樣的互聯網接入速度。網絡開通后，用戶數目快速增長，助力當地政府消除了數字鴻溝。

4.9 波蘭O?arowice——全球首個3.7G eLTE寬帶接入網絡

波蘭O?arowice小鎮位于波蘭TarnowskieGóry縣東部鄉村地區，整個區域的IT基礎設施薄弱、寬帶覆蓋率低。由于收益偏低，電信運營商不愿斥資在此修建網絡。O?arowice處于偏遠鄉村，地廣人稀，使用無線寬帶代替有線接入能大幅降低客戶的建網成本；但同時也對無線網絡的覆蓋范圍和性能提出了苛刻要求。作為當地政府民生的重要工程，華為eLTE的部署解決了當地居民上網問題，并提供IP電話、視頻監控等多樣化服務。華為eLTE寬帶接入解決方案作為一種應用于地廣人稀地區上網的解決方案，助力歐洲偏遠地區消除了數字鴻溝，在歐洲乃至全球都極具示范效應。

4.10 美國北密歇根大學——華為助力美國北密歇根大學構建全美首個LTE超寬帶校園網

美國北密歇根大學，是一所四年制公立大學，擁有9200名在校學生，300名全日制工作人員，并以無線網絡建設著稱。2011年美國總統奧巴馬選擇在此宣布其國家無線創新計劃。為了提供更加穩定高速的無線寬帶接入，校方決定從2.5G的WiMAX網絡升級為最先進的LTE網絡。美國北密歇根大學聯合華為，部署了eLTE網絡，為在校師生提供7×24h不間斷的高速無線寬帶接入網絡，實現了全新的教學通信手段，并節約了固網租用成本。校方同時還將網絡共享給政府官員，促進了雙方良好關系的建立。另外，該網絡具有很強的靈活性，未來的擴容以及業務擴展也十分方便。

5 結束語

本文詳細闡述了eLTE在各領域的應用，分析了eLTE在行業中的應用場景。面向未來，eLTE不僅能服務于人，也將聯接人與物、物與物，eLTE下一步的努力方向是服務物聯網。通過物聯網可以用云端對機器、設備、人員進行集中管理、控制，也可以對家庭設備、汽車進行遠程遙控，搜尋位置，防止物品被盜等。物聯網將現實世界數字化，應用范圍十分廣泛（比如運輸和物流、健康醫療、智慧環境（家庭、辦公、工廠）、個人和社會等領域），具有十分廣闊的市場和應用前景。

1 EPC and 4G Packet Networks Driving the Mobile Broadband Revolution

2 LTE-The UMTS Long Term Evolution From Theory to Practice

2014-12-20）