大唐移动将4.5G从规划书搬到现实生活中,大唐移动提出了全场景立体覆盖方案

2016年6月29日,GSMA世界移动大会在上海新国际博览中心召开。历年来,大唐移动都会在此盛会中,作为移动通信行业的国家队,面向全球展示产业最新的技术实力与长期的发展愿景。

随着无线环境和业务从平面向立体发展,无线网络建设重点已由室外转向室内。据分析,目前70%的话务发生在室内。预测LTE将有90%的业务发生在室内,针对室内网络覆盖质量的提升刻不容缓。另一方面,随着VOLTE商用时间的迫近,网络覆盖的重要性被提升到新高度,高质量和高密度的室内覆盖才是VoLTE发展和良好用户感知的助推剂。

2015年中国国际信息通信展览会于9月22日在北京盛大开幕,作为展览会的官方论坛,“ICT中国·2015高层论坛”也于同期隆重召开。大唐移动通信设备有限公司上海子公司总工程师王叶青在会上发表了《创新、合作:打造铁塔公司全面合作伙伴》的主题演讲,与业界同仁分享了大唐移动实现室内、室外共建共享的创新产品和解决方案,以及助力铁塔产业建设与发展的思路。

在本届展会中,大唐移动将继续盛大亮相,与业界伙伴共同分享4G建设的成功经验,见证4.5G的平滑演进,探讨5G的商用落地。同时,大唐移动还将聚焦物联网领域,思考如何依托未来的5G网络,让移动通信技术与各行各业更好的融合,以特色应用、产品打造涵盖农业、交通、金融、制造等多领域的物联网生态圈,使人们享受高品质的信息生活。

基于对深度覆盖场景的进一步研究,大唐移动提出了全场景立体覆盖方案。目前,该方案已在亚洲第一大楼盘——贵阳花果园区进行了有效部署,帮助当地运营商成功解决了高层住宅建筑群的室内覆盖问题,并在网络质量和建设成本上取得了更好的效果。

2015年是铁塔公司正式运营元年,作为中国通信行业的新生力量,诞生于“互联网+”时代的中国铁塔被赋予了重要的、艰巨的责任。随着4G进入高速建设期,三家电信运营商短时间内拥有大量的建设需求,要满足这些需求,铁塔公司面临着时间紧、任务重的难题以及诸多挑战。

4.5G架起网络换代的桥梁

1、 大唐移动全场景立体覆盖解决方案

自中国铁塔成立以来,大唐移动就以铁塔公司急需产品与解决方案为牵引,确定新引进和开发的产品类别;以多场景为基础,整合不同解决方案;同时,大唐移动采取横向合作、自我研发相结合的方式,在坚持自主品牌与自有知识产权的基础上,高效支撑中国铁塔业务发展,致力成为中国铁塔全业务合作伙伴。

4G网络引发了移动互联网接入流量的爆发式增长,驱动着通信技术的升级换代。在全产业链的共同努力下,5G的研发已驶入快车道,然而5G真正成熟仍需一段时间。在这个过度期间,大唐移动认为4.5G会作为4G和5G
的衔接,在保护运营商既有投资、提升网络容量、改善用户感知等方面发挥巨大作用;同时,4.5G阶段会对5G部分技术进行先期验证,为5G的引入提供更多可能性。

在以往的网络建设中,室内覆盖一般会采用室外宏基站的方式进行广覆盖,对于室内信号依然不好的区域,再配合室内分布系统加强覆盖。然而由于受到室外复杂的传播环境影响,室外基站提供给住宅小区的覆盖通常存在弱覆盖或者盲区。同时,室内分布天线建设也面临协调难度大的问题,且室内分布天线一般安装在住宅小区的电梯、地下室、走廊等区域,信号很难满足居民室内的覆盖要求。

在新的网络运维形势下,大唐移动勇于创新,敢为人先,提出“物业维系为基础、动环配套为重点、铁塔天馈为专项”的铁塔一体化代维新概念模式。运用大唐移动创新平台和智能手段,通过运维平台系统和代维管理系统的有机结合,最终将维护终端
APP互动,实现工单调度、业务操作、故障处理、结果显现一站式在线管理,极大地提升代维服务效率和水准。

2016年3月,大唐移动发布了《4.5G无线技术演进发展规划书》,重点阐述了4.5G阶段的关键技术、网络架构演进、融合演进的测试情况以及商用部署进度。在本次展会期间,大唐移动将4.5G从规划书搬到现实生活中,围绕“创新技术对用户感知的提升”、“网络架构演进”、“融合组网”以及“场景拓展应用”等话题,对4.5G实施部署进行了生动的演示。

基于对室内覆盖问题的深入研究,大唐移动提出了全场景立体覆盖方案。该方案是新型的整体性优化覆盖方案,结合了多形态设备和多样化天线,对现网情况进行精确评估设计,通过流程化的设计方法,最终达到无死角覆盖。

基于在通信行业多年的经验积累,大唐移动在实践中形成了自身的优势与竞争力,成熟的产品、丰富的交付经验恰恰成为铁塔公司迫切需要的得力帮手。目前,大唐移动已可以提供全系列的室内、室外专业共建共享产品,包括多系统接入平台POI(Point
Of
Interface)、数字光纤分布系统、多频段天线、室分天线和美化天线等,涵盖了GSM/CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/TETRA/PHS各系统的相关有源、无源器件等。

针对业界关心的4G深度覆盖问题,大唐移动打造了全方位立体深度覆盖综合解决方案。该方案通过“宏站+微站+皮站、硬件+软件”的多形式组合进行异构组网,实现网络360度全覆盖;从而帮助运营商快速、精准、低成本地解决LTE深度覆盖难题,达到流量分担和精确服务的效果。目前该方案已在亚洲第一大楼盘——贵阳花果园区进行了有效部署,帮助当地运营商成功解决了高层住宅建筑群的室内覆盖问题,并在网络质量和建设成本上取得了更好的效果。

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作为通信行业的主流设备厂商,大唐移动已陆续与山西、河北、湖南、河南、福建、广西等多省份铁塔公司展开了战略合作,拥有全方位服务中国网络基础建设的优势与能力,致力为中国铁塔提供全面、快速、优质的服务。

在提升用户感知方面,大唐移动对载波聚合技术、3D
MIMO技术、VoLTE高清语音通话、以及面向5G的MEC敏捷业务服务都做了深入的研究。其中,大唐移动上、下行两载波聚合技术已在4G现网中广泛服务运营商,为上、下行峰值速率均带来了较大的增益。

花果园楼盘内楼宇高、间距小、建筑密集大。楼宇内隔断多,空间划分复杂。传统仿真方式只能对建筑物轮廓进行穿透损耗计算,无法得到建筑物内部的覆盖情况。

本着“共创、共建、共享、共赢”的服务理念,大唐移动在铁塔公司的服务项目,一步步从存在到发展再到壮大,成为了铁塔公司值得信赖和依靠的关键力量。未来,大唐移动也将继续和产业界共同努力、与时俱进,共同迎接“互联网+”时代更好的发展。
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多天线技术一直被认为是提升上下行频谱效率和传输速率最有效的手段,同时也是LTE系统的关键技术之一。大唐移动在此次展会中展出了3D
MIMO设备,该设备采用BBU+AAU分布式架构,具有模块体积小、重量轻,工程施工更加便利的特点。通过采用128大规模阵列天线,目前最大可支持16个数据流并行传输,具有天面占用少、垂直覆盖宽和频谱效率高的优势。大唐移动的3D
MIMO有助于改善移动通信系统整体效率、性能及最终用户体验,可灵活适应于高层楼宇、热点、大型体育场馆等大话务量需求场景。

  • 投资无法收回

此外,大唐移动针对VoLTE高清语音以及MEC敏捷业务服务的解决方案也吸引了诸多业内专家驻足聆听。据了解,大唐移动针对VoLTE的创新技术,如bSRVCC解决方案、基于语音质量的切换等已广泛部署于现网。同时,大唐移动还将进一步推动AMR-C和EVS等语音编码新技术的创新,促进volte高清语音通话体验再提升。以MEC技术为核心、以LTE基站为触手的Agilesite解决方案也已相对成熟,在北京、西安、苏州等多地进行了试点部署,可以提供诸如移动办公、智能安防、室内定位及导航、广告推送、VR和AR的多种功能。

如果通过建设室分系统进行室内覆盖将投资巨大,而立体覆盖方案的成本仅为室内分布方案的30%。

全球领先的5G技术引爆现场

  • 天线安装困难

4G方兴未艾、5G悄然而至。大唐自2011年便启动了5G技术预研,深入研究5G需求及关键技术。2016年5G关键技术路线正在快速收敛,基于多年来在TDD技术研发领域的积累,大唐已在大规模天线、非正交多址接入、超密集组网、低时延高可靠等技术方向中取得重要技术突破,处于国际领先水平。

S区的容积率高达6.2,导致住宅楼内公共区域较少,楼外立面几乎没有可以安装天线的位置。

在此次展会中,大唐就携带着5G最新研究成果来到公众视野。其中,最引人瞩目的要数业界首款,也是阵元规模数量最大的256天线。基于此款大规模天线,大唐已实现了20流数据的并行传输,小区峰值速率超过4Gbps。相比于4G,意味着5-10倍频谱效率的提升。在未来的5G系统中,大规模天线技术将会在广阔服务区域的宏覆盖场景、高层建筑的覆盖场景、以及室内外热点区域的覆盖、大容量无线传输的回传链路中扮演重要的角色。

  • 高层电梯覆盖难

在非正交多址接入技术方面,大唐从2008年开始便率先介入了研究,2014年,在业内第一次正式命名了PDMA(Pattern
Division Multiple
Access,图样分割多址接入)技术。在IMT-2020推进组中,大唐主导了PDMA的专题研究,提交了多份文稿,在国际上大获成功,成功被纳入ITU面向5G的新技术趋势报告中。

S区内采用“9户4梯”的建设方式,每个电梯高度都在40层以上。按照传统方式在井道内布放天线,天线数量多且施工时间长。

此次展会中,大唐联手运营商对PDMA技术进行了演示,该技术不仅能够提升移动宽带应用的频谱效率和系统容量,还可以显著提升物联网应用的连接数,使用户接入数量提升3倍以上。在未来一些对特殊性能指标有严格要求的场景中,比如汽车自动驾驶、工业控制等,PDMA技术是不可或缺的。

  • 干扰难以控制

除了核心技术的突破,大唐在5G应用场景方面也有了相当的进展,尤其是在车联网领域。大唐是国内率先提出利用LTE-V技术作为支持未来汽车智能化、网联化关键技术的厂商。据介绍,大唐的车联网技术,提供了车车、车路协同通信解决方案,在提升车辆行驶主动安全方面有独特优势。未来,大唐会持续加速推进V2X产业化进程。参与国内V2X示范建设工作,联合产业链各方,推动开展V2X示范应用和规模试验,拓展面向自动驾驶的创新应用(如辅助驾驶、车队自动驾驶),达到低时延高可靠目标。

使用普通的小板状天线对高层楼宇进行对打覆盖,由于楼宇高度都在100米以上,楼顶天线信号极易泄漏对周边基站造成干扰,

基于以上问题,大唐移动成立了技术专项小组,并在花果园S区进行了全场景立体覆盖专项研究,以立体覆盖的方式成功解决了高层住宅建筑群的室内覆盖问题。

在大唐看来,用户、环境和资源,以及服务和应用等都是5G场景最基本的维度。大唐将加速布局5G系统、网络、仪表、终端芯片等全产业链的各个环节,进一步加强与运营商的紧密合作,积极贡献思想和成果。凭借在移动通信领域多年的积累,共促5G物联网时代的到来。

2.1 全场景立体覆盖规划方案

全领域融合联接无限

花果园S区共有12栋楼,约12000户。在项目实施前,大唐移动对该区域进行了全面的网络摸底测试。结果显示在S区内,2G网络站点密集、频段覆盖范围大、穿透性能较好,在房间内仍可收到部分信号,但周围高站的重叠覆盖会造成一定的干扰,因此信号质量并不佳;3G和4G网络在绝大部分区域都处于脱网状态,不仅无法达到上网要求,连最基本的通话也很难满足。

2G到3G再到4G是移动通信网络升级换代的过程,而5G的变化并不仅仅是基础通信能力的提升,5G是未来信息社会和物联生活的驱动者、承载者。基于5G低时延、高可靠、高速率、大带宽的特点,移动通信网络将会与各个垂直行业产生深度的融合,物联网、车联网、工业互联网、智慧城市、虚拟/增强现实等等,这种万物联通的融合是前所未有的。

在了解了S区的网络情况和现场环境后,大唐移动首先基于适合该区域的设备、天线及建筑物CAD图纸进行三维室内外仿真,并将模拟测试数据和仿真数据拟合进行模型修正,得到最接近现网的仿真结果。

大唐移动从2010年起,就积极探索物联网在垂直领域的应用,深挖其潜在价值,努力构建“智慧型”社会,在物联网的接入层、控制层、应用层形成了一系列具有核心知识产权和竞争力的产品和解决方案。据了解,大唐移动的无线设备可支持NB-IoT、eMTC与LTE多模同步部署,可与当前业界主流的三种物联技术形成完美匹配。

S区其中三栋楼宇的仿真结果如下图:

此外,在行业信息化市场,大唐移动也已形成了有特色和竞争力的物联网应用综合解决方案,成功在教育、农业、交通、水务、社区、石油、电力等行业进行了部署。

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欢迎莅临2016年上海世界移动大会,大唐移动展台:N1号馆 D24展位。

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