大唐移动秉承TD-SCDMA网络经验,煤矿智能安全生产管理系统

第九届中国国际煤炭装备及矿山技术设备展览会,将于2013年6月28~30日在北京国际展览中心召开,在此次展会上,大唐移动通信设备有限公司(以下简称“大唐移动”)将以“行业信息化专家”主题亮相,向煤炭行业用户集中展示其服务煤炭行业信息化建设的诸多方案及系统。

C114讯
据统计,截至2013年4月,全球一共在67个国家部署了163个LTE商用网络,其中12个国家和地区共开通了15个TD-LTE商用网络,另外至少28个国家和地区的43个运营商正在部署或试验TD-LTE技术,TD-LTE网络部署已进入快速发展时期。今年,我国TD-LTE网络规模将迎来20万基站规模的爆发式增长。在通向商用的方向上,TD-LTE已经越来越接近成熟。

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近两年在全球产业链的共同推动下,国内TD-LTE已经构建起了相对完备的产业链,从系统到终端都已逐渐趋向成熟,网络性能优化和各项指标也已经过反复验证,多方证明TD-LTE进行预商用网络部署的条件已趋向完备。在国内LTE市场呈现出高调布局态势的同时,如何高效、快速完成4G网络部署,并保障4G试商用网络的优质,成为产业内共同关注的话题。

TDeN矿用无线调度通信系统

作为专注于TDD技术的设备服务提供商,大唐移动秉承TD-SCDMA网络经验,始终致力于为运营商中国移动打造精品TD-LTE网络。大唐移动非常重视运营商对于TD-LTE建网所重点关注的问题,并通过长期的研究和测试验证,形成了一系列有益经验。

一、双模平滑演进 实现TD-LTE快速部署

TDeN矿用无线调度通信系统是基于TD-SCDMA制式的无线通信系统,该系统为矿区用户提供井上井下一体化无线网络覆盖,改变以固话技术为主的有线通讯调度系统存在的效率低、范围固定的矿区通讯现状,更将成熟的TD移动通信技术优势与煤矿专网需求相结合,提供多种业务、多种功能相结合的产品平台。

创新技术持续引领发展

自工信部在2013年年初释放颁发4G牌照信息以来,中国移动便展开了大规模的TD-LTE建设活动,更是在3月份向产业界宣布了“100座城市100万终端”的双百计划。然而,就中国移动现有网络条件来看,自2009年3G牌照发放至今,已实现我国自主创新的3G通信技术标准
22万余个基站的建设,3G通信网络覆盖全国;如此庞大的网络基础消耗了大量的人力物力,如在短时间内实现向4G网络的转变,无论从技术选择和经济损耗上都将会是一场巨大考验。

煤矿智能安全生产管理系统

作为TD-SCDMA/TD-LTE/TD-LTE-Advanced技术标准的提出者、核心知识产权拥有者,产业化推动者以及标准演进的承载者,大唐移动始终以技术自主创新为动力,目前拥有大量TD-LTE的核心技术,在TD-LTE领域拥有全面的技术优势。

大唐移动作为TD-SCDMA和TD-LTE标准和技术的提出者及中国移动的重要合作伙伴,义不容辞的承担起推动TD-LTE网络建设的责任,并联合中国移动成功推出了TD-SCDMA和TD-LTE双模平滑演进解决方案。该方案主要包括双模工程改造和双模协同优化两方面:

安全生产管理系统由生产管理子系统、设备运行管理子系统、物资消耗管理子系统、安全隐患管理子系统组成。该系统将有力的提高对现场作业在安全、生产、成本控制等方面的管控力度,实现从粗放式管理向一精细化管理转变,助力建设环境安全、过程可控、管理经营决策科学的现代化煤矿企业。

凭借在TDD技术上的深刻理解与创新精神,沿用并扩展TD-SCDMA的特色技术,大唐移动与中国移动通信公司共同提出了TD-LTE增强型技术——8天线双流波束赋形技术。经过测试,8天线的性能优势已经在试验网中得到证明,8天线相比于2天线性能增益明显。考虑TD-LTE网络性能和未来的MIMO持续增强的问题,室外宏基站采用成熟的8天线已正在成为运营商的首选。

1.双模改造,减少工程投入

无人值守运销自动化控制系统

大唐移动在南京、宁波、福州等地的TD-LTE规模试验网络中还验证和应用了一系列创新技术,均取得了良好效果,包括:上行MU-MIMO(提升上行的吞吐量和频谱效率)、ICIC技术和上行IRC技术(抑制邻区干扰,提升边缘性能);高速算法(支持高速运动场景下的TD-LTE的信道检测和信号解调)等。

大唐移动自TD-SCDMA产品设计的初期,就充分考虑到向TD-LTE平滑演进的需求。通过双模基站共用天线及网络设备,从而充分利用TD-SCDMA现网站点,实现向TD-LTE的平滑演进,有效节省宝贵的站址空间及资源,实现快速便捷网络升级的同时最大限度保护现有投资,网络建设周期也大幅度缩短。针对现网部署的各类产品,大唐移动均提出了TD-LTE平滑演进方案。以下为宏站各种站型向TD-LTE演进方案的简单介绍:

无人值守运销自动化控制系统旨在为煤炭运销企业建立一个全面的无人值守运销自动化控制平台,实现运销数据自动采集、业务流程智能定义、运销过程自动控制,有效杜绝人为作弊现象,实现营销窗口无人值守,达到提高运销管理水平、节约成本、提高煤炭企业的管理效益和经济效益的目的。

大唐移动积极推动新标准和新技术的发展,对于TD-LTE的演进标准TD-LTE-Advanced中的技术也进行了研发和验证。载波聚合是TD-LTE-Advanced标准中的技术,通过将多个LTE成员载波聚合起来形成更大的带宽,实现上下行峰值速率、上下行边缘速率成倍的提高。该技术可以给频谱资源较丰富的TDD运营商带来更强的LTE网络传输能力,主要用于业务密度大的密集城区,用于提高该区域聚合载波群的总容量,为TD-LTE用户提供更好的使用体验。经过测试验证,载波聚合技术在聚合了两个20MHz带宽的情况下,下行峰值速率可以达到223Mbps,超过相同系统带宽LTE
FDD的峰值速率。

对于现网FA频段宏基站演进F频段LTE,只需增加一套LTE板卡、增加一路Ir光纤;

智能巡更系统

充分利用资源提升用户体验

对于单A频段RRU的宏基站演进F频段LTE,需增加一套LTE板卡、增加一路Ir光纤、并把RRU替换为FA频段RRU。

智能巡更系统集二维码/RFID技术、网络通信等技术为一体,利用二维码/RFID能够很好的解决原有巡更方式的诸多弊病,将有效地杜绝矿区生产物资和煤炭资源的浪费与流失,同时提高对员工工作的监督力度。

在20万TD-LTE基站部署前夕,面向无线网络规划的研究和验证是非常重要的,而规划的第一个也是最重要的话题则是室外建网不同频段如何应用。中国移动可用于室外的频段有F频段(1880~1920MHz)和D频段(2575~2615MHz),需要通过测试验证了解其在LTE网络中的性能特点,以便进行网络规划合理应用。

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移动互联应用系统

经过外场测试验证,D频段覆盖能力相对不足,在部分区域存在弱覆盖情况。而且采用D频段宏基站进行深度覆盖时,因频率较高的原因,穿透、反射、绕射等能力差,存在多排楼宇前后遮挡的居民小区将成为网络覆盖难点。相比之下,F频段凭借其频段低的特点,在深度覆盖上相对有优势。

移动互联应用系统可实现企业内网与公网的互通,支持智能终端用户通过无线宽带网络对煤矿企业生产、安全、管理状况进行实时查询和处理,实现真正意义上的移动办公;还可以通过移动终端设备进行企业内相关信息的查询,使一线人员随时随地了解企业安全规程和各类通知,并可以查询相关设备的操作文档,为员工提供便利的信息平台。

根据2012年大唐移动在某省进行的片区的测试结果,充分验证了F频段相比于D频段具有的路损小、覆盖面积大特点,也就是说,在实现网络连续覆盖时,采用D频段要比F频段占用更多的站址资源,建设更密集的基站。而站址资源对于任何一个运营商来说都是非常宝贵的。

大唐移动作为大型高科技央企,一直致力于推动我国自主研发通信技术——TD技术的开发及应用,随着行业信息化建设需求的增加,大唐移动不再局限于“TD代言者”角色,而是以技术创新实力为出发点,从相对独立的单一产品,走向多元化产品发展道路,针对不同行业信息化建设需要开发出基于TD技术的多样化行业专网解决方案,开发的诸多方案已被广泛应用在煤炭、石油、电力、广电等多个行业中。展会上,大唐移动将通过业务演示、案例展示等方式全方位、多角度展示各个系统方案,让与会嘉宾更直观的了解大唐移动行业信息化建设优势。

采用F频段的另一好处就是TD-LTE与TD-SCDMA可在F频段完美共存。基于目前庞大的TD-SCDMA基础网络实现快速平滑演进至TD-LTE是F频段相对于D频段的先天优势。

大唐移动诚邀各界人士莅临8号馆T32-1号展位参观指导!
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当然,对于城市热点地区,容量需求较高,同时也是国际漫游的重点区域,在F频段连续覆盖的前提下,可采用D频段对这些区域进行连续覆盖,增加热点区域容量的同时满足国际漫游需求。

因此,通过分析不同场景的应用和覆盖需求,可根据不同频段的特点,融合组网提升网络的整体利用率,并提升用户感知,促进TD-LTE国际化发展。

平滑演进实现快速建网

2013年,中国移动将在100个城市建设TD-LTE网络,基站建设规模达20万个。如何能够在这么短的时间内完成如此大规模的基站建设并做好网络优化,提供一个优质的TD-LTE网络是一项非常艰巨的任务。

对于现阶段的TD-LTE网络快速部署,需要注意几个关键事项,首先是确保建网区域的连续覆盖,其次是保证网络架构的合理性以及网络未来演进的能力。其中,站址的复用、天面资源的复用也是运营商特别关注的问题。因此,如果天线、室外RRU单元能够实现共用,则可大大降低天线等施工的难度,并降低成本。

大唐移动根据理论分析和测试验证,建议运营商选择F频段平滑升级作为基础覆盖网络,这是实现TD-LTE快速建设的关键策略。这主要是基于F频段的覆盖能力考虑,TD-LTE可以做到与TD-SCDMA共覆盖,以TD-SCDMA平滑升级保证TD-LTE的连续覆盖,站址的解决;同时,平滑升级可以共用现有的RRU和天线,降低施工难度。

大唐移动现网TD-SCDMA设备可平滑演进升级至TD-LTE,支持TD-LTE快速建网需求,该项目已在南京、宁波等地试验网中进行了充分的测试验证。

同时,基于现网TD-SCDMA设备可平滑演进升级至TD-LTE的能力,大唐移动在宁波试验网进行了TD-LTE与TD-SCDMA协同优化的专项研究和验证。根据宁波TD-LTE和TD-SCDMA双模共天线测试研究可知,TD-LTE和TD-SCDMA的覆盖和干扰特性基本一致,等效SINR与TD-LTE实测结果具有强相似性,可从TD-SCDMA现网评估TD-LTE网络的干扰优化指标,调整天线倾角等降低干扰的优化手段可同时优化提升TD-SCDMA和TD-LTE的网络性能。

TD-SCDMA/TD-LTE双模网络协同优化有助于经验的传承和互补,助力TD-LTE网络尽早成熟完善,为后续TD-LTE网络的大规模快速建设优化奠定了坚实的基础。

互操作技术保证多网协调发展

在TD-LTE网络规模从小到大的发展过程中,需要实现LTE终端在不同网络间的互操作。就运营商的情况来看,GSM、TD-SCDMA和TD-LTE将会在较长一段时间内共存,如何保证多网络融合、协调、择优利用,显得尤为重要。因此,采用互操作技术实现TD-LTE网络与已有的GSM和TD-SCDMA网络间有益互补,
最大化地利用现有网络的资源是非常必要的。

从TD-LTE和2G/3G网络的能力分析,TD-LTE因其高速率低时延的技术优势,更适用于提供高速的数据服务,同时也可以分担2/3G网络上的数据业务。另外,在TD-LTE网络部署初期,因IMS系统不能及时广泛部署,可以将话音主要承载在2G/3G网络上。因此,TD-LTE与2/3G网络的互操作主要是实现数据业务的互操作和话音互操作。

语音业务互操作主要用于满足LTE网络建设初期的语音传输需要。CSFB(CS
Fallback)是当前的主流语音业务互操作解决方案,该技术是在LTE做话音业务时,直接回落到GSM/TD-SCDMA网络中进行CS呼叫。

数据业务互操作主要用于LTE初期覆盖不足时,通过GSM/TD-SCDMA网络分流PS业务。数据业务互操作包含空闲态小区重选和连接态的PS
CCO/handover/重定向等方式。

大唐移动目前正在配合中国移动在实验室和南京外场进行包括语音和数据业务的多项互操作测试,目前已经通过了多数用例,验证功能可用。

面对快速增长的TD-LTE网络建设需求,大唐移动希望通过有面向性、有针对性的技术演进和发展,更好的支持运营商适应移动通信业务剧增的趋势,满足未来消费者更高的需求!
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