eLTE的应用及未来发展前景

丁俊华 为技术有限公司系统设计师

eLTE的应用及未来发展前景

丁俊华 为技术有限公司系统设计师

阐述了eLTE在交通、政府、能源、电力和大企业等领域的应用，分析了eLTE在行业中的应用。

eLTE LTE 集群

1 引言

在MBB时代，华为聚焦行业客户，协助客户提升企业通信质量，打造企业竞争力。华为依托领先的无线技术及对行业客户的深入理解，向交通、政府、能源、电力和大企业这五大领域客户提供eLTE宽带集群、宽带接入解决方案，包含专业宽带集群、视频监控、数据采集、宽带数据接入、应急通信、铁路专业无线调度和高速列控承载等专业业务，帮助企业客户提高运营效率、解决严酷环境下的网络部署问题，打造平安社会，丰富人们的生活。

在运营商LTE市场，华为已取得领导者的地位。据GSA最新统计报告显示，截至2014年9月，华为已与全球运营商签订300多个LTE商用合同；全球共部署了331张LTE商用网络，其中，154张由华为部署，位列业界第一。华为LTE已进入100多个首都及全球九大金融中心（如伦敦、香港、新加坡、苏黎世、首尔、东京、日内瓦、多伦多等）。

在企业LTE市场，截至2014年第三季度，华为已签订66个企业LTE网络合同，并开通了20张企业LTE商用网络。在66个企业业务商用合同中，政府行业占35个、交通行业11个、电力行业6个、能源行业5个、WISP 9个。2013年，华为企业无线收入为2.72亿美金，较2012年增长36%。在政府及公共安全领域，华为eLTE已覆盖南京市全部城区，实现了包括可视化指挥调度，电力、水文等数据监控，交通和重点位置视频监控，以及政务移动办公在内的多项业务功能，并首次支持与TETRA等系统的互通，保护前期投资。在轨道交通领域，华为eLTE为郑州地铁一号线提供PIS（旅客信息系统）和车厢内无线视频监控业务，有效解决当前车地无线系统分散建设、易受干扰、业务不连续的问题，为车地之间语音、数据、视频等多种业务提供了双向、连续、高可靠的无线传输通道，增强了轨道交通的综合运营能力，未来该系统还将承载CBTC和宽带集群调度业务。在能源领域，华为部署了全球首个离岸的LTE网络，为挪威Tampnet海上油田提供方圆37km的宽带通信。在电力行业，华为扩大领先优势，与南方电网和国家电网深入合作，提供了便捷的eLTE无线宽带专网通信。另外，在机场和港口等行业，华为也均实现了突破。

2 业界趋势

在相当长的一段时间内，以TETRA、PDT、P25、iDen为代表的数字集群系统以其齐全的调度功能，优越的性能，赢得了市场的赞誉。但随着无线通信技术的发展，窄带集群通信系统的缺点越来越明显：对数据业务的支持能力严重不足，这些技术不能支持视频监控、数据采集等大流量的宽带数据业务。目前，除了语音调度，政府行业客户还需要视频调度以及大数据业务调度。

目前，有些行业客户采用租用无线公网的方式，满足其语音及数据业务的需求。然而，无线公网由于安全性、可靠性和带宽流量的限制，不宜作为行业客户的网络通信方式。为了保证行业客户的业务安全性、稳定性及可靠性，他们必须建立自己的专用移动宽带网络，并要求根据行业的特点，提供高度定制化的解决方案。

Wi-Fi虽然可以支持宽带数据业务，但没有能力支持语音集群业务。并且，Wi-Fi的覆盖范围很小，网络部署及维护成本较高，由于使用公共频点，且没有特殊的抗干扰技术，其抗干扰能力较差。在移动性上，Wi-Fi移动性能力最大只能达到120km/h。WiMAX的产业链正在萎缩，主流行业客户正在逐渐向LTE网络转移。

LTE基于4G宽带技术，在提供传统的语音集群业务的同时，更可以满足行业客户提出的大流量宽带数据业务。和Wi-Fi相比，LTE有着更大的覆盖，在抗干扰、移动性上有着明显的优势。因此，在行业市场，以TETRA、PDT、P25、iDen为代表的窄带数字集群向LTE的演进已经是大势所趋。比如美国已经宣布启动在政务和公共安全行业将LTE技术作为公共安全移动宽带标准；中国业已启动基于TD-LTE标准的政务网建设；同时，在澳洲、俄罗斯、德国等国的不同行业也都进行了LTE试验网的建设。相关标准组织都在大力推动：2013年2月，TCCA发布关键通信宽带研究组（CCBG）白皮书，正式立项LTE宽带集群标准和路标的研究；2013年12月，中国通信标准化协会CCSA通过了LTETDD集群空口标准，标志着LTE-TDD宽带集群技术已经纳入中国标准，这将加速整个LTE宽带集群产业链的商用进程。因此，窄带集群向LTE的演进是未来的必经之路。

3 eLTE宽带集群

华为提供了eLTE解决方案。基于LTE技术的解决方案成功地将4G无线通信技术应用于多个行业。其下行速率可达100Mbit/s，上行速率达50Mbit/s，完全可以满足企业用户的带宽需求。华为eLTE解决方案在提供传统的语音集群业务的同时，更可以满足行业客户提出的大流量宽带数据业务，如视频监控、数据采集等。同时，这样的超宽带网络必须具有很高的性能：既能提高各种超远距离的覆盖，也能支持高速覆盖，最远覆盖距离可达100km，高速覆盖可达430km/h。

华为eLTE宽带集群解决方案不仅可以支持专业化的语音集群性能，而且可以实现调度可视化。具体来说：华为eLTE宽带集群解决方案组呼时延小于300ms，话权抢占时延小于150ms，性能指标可完全满足行业客户的需求。同时，华为eLTE宽带集群也能支持调度的可视化：现场人员也可以利用宽带集群的视频上传功能，将现场的实时画面传递给指挥调度中心，指挥调度中心再将这些图像转发给群组里的所有成员，从而提高调度效率。最后，华为宽带集群解决方案可支持多频带、灵活组网并适应严酷环境。在企业市场，行业客户频谱获取困难，并且在不同的行业、区域，行业客户获取的频率范围及宽带可能有所不同，这要求企业无线宽带系统供应商能够根据行业客户获取的频率资源，快速提供定制化的方案，帮助客户快速部署网络。华为eLTE解决方案可支持400MHz～5.8GHz的各种频带，从而快速响应客户需求。其次，企业客户的网络规模大小不一，在一些政府安全领域，客户需要一些单站系统或应急通信车，满足应急场景下快速建网、快速提供宽带通信业务的需求；一些小型化港口及园区网的覆盖，则需要几个基站即能满足网络覆盖的需求；而都市政务网，则需要几百、甚至上千个基站的覆盖。面对不同规模的网络需求，企业无线宽带系统供应商要能够提供各种类型的设备帮助客户快速、经济地建设网络。华为eLTE解决方案可支持单站、应急通信车系统、盒式核心网以及单框核心网，满足不同规模的建网需求。最后，企业客户对网络设备的防护等级要求极高，如在政府、能源等行业中，设备要能够防震、防水、防尘、甚至防爆。并且，无论是在极度寒冷的北极圈，还是酷热的沙漠地区，设备均能够正常工作。面对不同行业的应用，华为也可提供开放的平台以及API接口，以支持第三方终端和不同的行业应用；同时，开放的平台也可和不同厂家的设备进行互联互通，如和TETRA、PLMN系统的互联互通，从而可保护客户投资，有效协调各部门工作。

4 eLTE丰富的行业应用

华为eLTE主要是针对交通、政府、能源、电力和大企业这五大领域，在这些行业，工业信息化正驱动着行业宽带需求的快速增长。除了语音业务，行业客户还有大量的视频监控、远程数据采集、多媒体广播等宽带数据业务。

在政府行业，eLTE解决方案可支持高清无线视频监控、数据采集等业务。利用高清视频监控，政府客户可实时监控城市中一些特别重要的区域，从而快速响应应急事件。通过对城市生命线（水、电、煤气等事关民生的城市供应系统）以及环境参数的数据采集和监控，政府客户可实时监控城市关键设施的工作状态，从而提高城市管理水平。同时，华为eLTE宽带集群也能支持调度的可视化：现场人员也可以利用宽带集群的视频上传功能，将现场的实时画面传递给指挥调度中心，指挥调度中心再将这些图像转发给群组里的所有成员，从而提高调度效率。同时，宽带集群业务可以和智真业务有效融合，远程指挥时，现场可见，这将大幅提升部门间协同效率。华为eLTE解决方案可为政府工作人员，提供移动宽带业务，实现随时随地的无纸化办公，助力政府行业实现高效运营。

在轨道交通行业，eLTE解决方案除了支持传统的语音业务，还需要承载PIS、CCTV、宽带集群以及CBTC等业务。华为eLTE解决方案下行达到100Mbit/s，上行达到50Mbit/s，完全可以满足地铁行业PIS和车厢高清视频监控等业务的带宽需求，可帮助地铁客户构建流畅的宽带信息传递平台，并支持卓越的宽带网络性能。

在港口行业，华为eLTE解决方案可提供语音集群、数据、图像、视频等业务，实时监控和指挥场桥、流机、集卡进行合理作业，对堆场生产各作业环节全面管理，实现安全、有机、高效运作。大大提高包括装船、卸船、集港、倒箱、运输等作业的效率、场区利用率、设备利用率，同时降低生产、管理成本，提升港口的综合服务水平和经济效益。

在机场行业，华为eLTE解决方案一张网络可同时承载宽带集群、数据调度、视频监控等业务，并可实现室内和室外无缝覆盖，包括停机坪、行李区域、维护区域和航站楼，从而大大提高飞机的准点率、增强机场的运输能力。

在能源行业，华为eLTE解决方案解决了钻井平台与远程控制中心的语音通信和生产数据回传问题，同时可实现视频监控数据的回传以及无线集群业务，提高能源行业的运营效率，节省运营成本。

在电力行业，华为eLTE解决方案可针对配电自动化、远程抄表以及配电网视频监控业务等需求，在非视距的条件下为用户提供多场景下的高带宽无线数据接入，以及VoIP、视频监控、VOD点播等多种增值业务，改善电网整体工作性能和效率，提高电网抄表在线率。

4.1 南京政务网——全球首个LTE宽带集群政务专网

南京总面积6582.31km2，是华东地区仅次于上海的第二大城市。目前，南京正在积极推进无线宽带政务专网建设，努力构建无处不在、安全高效的泛在网络。南京市政府经过比较和分析，发现当前的Wi-Fi、WiMAX、公网3G、TETRA扩容等方案无法全面满足政务专网性能、可靠性、大带宽、可扩展的要求，因此最终选择华为eLTE解决方案建设政务专网，形成各部门统一的信息平台，提高部门间协作效率，并构建覆盖全市的应急通信网络，保障亚青会和青奥会等大型活动的顺利进行，以及在遭受重大灾害时的高效指挥。目前，华为eLTE解决方案已覆盖南京市全部城区，实现了包括语音集群、可视化指挥调度、电力和水文等市政数据实时监测、交通和重点位置视频监控，以及政务移动办公在内的多项业务功能，并首次支持与TETRA等系统的互通，保护客户原有投资。该方案以其优异的性能为2013年亚青会和2014年青奥会的顺利举办提供了有力保障。

4.2 桂林公安——eLTE帮助客户实现智慧桂林、数字漓江

桂林是大家熟悉的国家级旅游景点，绵延83km长的漓江，是数千年来无数文人志士获得灵感的地方。而近年来，漓江却面临着生态被人为破坏、景区安保工作形势严峻、旅游业受影响等诸多挑战，如何更好地解决以上难题成为摆在漓江公安部门面前的头等大事。针对以上难题，华为携手漓江公安部门部署了全球公共安全行业内第一个LTE宽带集群网络，覆盖83km全江面。漓江公安分局借助华为eLTE宽带集群系统，建立水上警务站和水上移动指挥部，并与陆上指挥中心和水面巡逻快艇互联互通，并通过eLTE承载的高清固定视频监控、巡逻艇移动视频监控，对全水域实时掌控、消除安防隐患、维护景区治安秩序；对突发事件及“两抢一盗”案件，通过集群语音和视频指挥调度，迅速响应迅速派遣。部署eLTE后，漓江景区治安和旅游环境显著提升。展望未来，eLTE将服务于我们公共安全的方方面面，eLTE解决方案将让城市更安全。

4.3 郑州地铁一号线——全球首个eLTE城市轨道交通解决方案

郑州eLTE城市轨道交通解决方案是全球第一条基于4G技术的地铁综合业务无线解决方案。利用华为eLTE城市轨道交通解决方案，郑州地铁运营管理部门及乘客可获得敏捷的运营、便捷的体验以及无忧的安全。首先，华为eLTE城市轨道交通解决方案中一张网络可同时承载多种业务，有效解决现有地铁无线解决方案中多网络共存的现状，减少了网络设备，简化了网络维护工作，可以帮助地铁客户实现敏捷运营。随着地铁行业的高速发展，地铁无线专网所需承载的业务也在不断增加。除了传统的语音业务，还需要承载PIS、CCTV、宽带集群以及CBTC等业务。华为eLTE解决方案可帮助地铁客户构建流畅的宽带信息传输平台，并支持卓越的宽带网络性能，从而给地铁客户以及乘客带来便捷的出行体验。轨道交通对运营的安全性要求极高，且在调度、沟通、实时汇报等方面需要大量视频、语音等数据传输，华为eLTE城市轨道解决方案既可以支持语音调度，也可以支持视频调度，并且抗干扰能力极强，可确保地铁安全运营。

4.4 朔黄铁路——LTE技术重载铁路全球首次应用，华为eLTE助力铁路运能跃升

朔黄铁路全长594km，共有34个车站，全线穿过很多山区及隧道，网络部署困难。每年客户约有2.5亿吨煤炭需要向外运输，亟需改善运能。因此，客户需要列控、列调和视频监控业务来提高运能、保障安全运营。华为eLTE解决方案基于4GLTE技术，具备高带宽、低时延、广覆盖的优势，可满足客户的需求。整个解决方案可支持集群调度、多机车同步业务，可提高运输效率；全网热备份方案可确保网络高可靠性；视频监控业务可确保安全运营。在华为的帮助下，客户改善了铁路运输效率，运能从每年1亿吨提升到了3.5亿吨，带来了上亿元的利润。

4.5 天津港——集群与TOS一体化，创全新高效港口

天津港太平洋国际集装箱码头是目前天津港东疆港区唯一的，也是天津港单体规模最大的集装箱码头。面对客户在模拟对讲机和TOS数据作业系统难协同、无线数据业务覆盖盲区多、语音数据两套系统分离等多方面问题，华为推出无线LTE宽带集群专网系统，进行生产调度，为港口和集装箱码头提供语音集群、数据、图像、视频等多种调度手段实时监控和指挥厂桥、流机、集卡进行合理作业，对堆场生产各作业环节全面管理，实现了安全、有机、高效的运作，解决了以往使用码头流动机械Wi-Fi无线移动作业系统造成的地面覆盖盲区问题，大大提高了包括装船、卸船、集港、倒箱、运输等作业的效率、场区利用率、设备利用率，同时降低了生产和管理成本，提升了港口的综合服务水平和经济效益。

4.6 挪威Tampnet——海上油田LTE承载网，全球首个离岸LTE网络

Tampnet是挪威北海油气领域主要通信服务商，拥有覆盖北海大部分海域的通信网络。华为实现全球第一个将LTE技术用于离岸通信网络，为海上平台周围37km的海域提供宽带覆盖，解决了钻井平台、FPSO（浮式储油卸油装置）、油轮与陆地间的语音通信和生产数据回传问题，同时后续可实现视频监控数据的回传以及无线集群业务，为客户在海上能源领域的战略扩张提供了坚实的基础，具有很好的示范效应。

4.7 南方电网珠海电力——配电自动化LTE承载网络

电网正朝着智能、高效、可靠和绿色方向发展。这对通信技术提出了新的要求。针对珠海电力配网自动化业务需求，华为在珠海市部署了集团公司首个无线1.8GHz配电网试验点，这是全球范围内LTE技术在电力行业的首个应用，打开了配网建设新模式，具有示范效应。该方案针对配电、计量、用电智能化以及配电网视频监控业务等需求，能够在非视距的条件下为用户提供多场景下的高带宽无线数据接入，以及VoIP、视频监控、VOD点播等多种增值业务，改善了电网整体工作性能和效率，提高了电网抄表在线率。部署后，该通信网络运行良好，具备大容量、高带宽，低时延、多级QoS保障等显著特点。

4.8 西班牙IB-RED——欧洲首个用于乡村超宽带覆盖的4G商用网络

西班牙IB-RED公司位于西班牙东部的巴利阿里群岛，是一家为乡村人口和农村企业提供宽带互联网接入和语音服务的WISP。当地现有的WiMAX和Wi-Fi网络存在覆盖差、吞吐量低和受干扰严重等缺点，采用华为eLTE解决方案后，IB-RED快速部署、安装并商用了欧洲首个用于乡村居民和企业无线上网服务的4G宽带网络，让当地居民在乡村地区获得40Mbit/s互联网接入服务，同时在乡村地区的企业也能获得和市区同样的互联网接入速度。网络开通后，用户数目快速增长，助力当地政府消除了数字鸿沟。

4.9 波兰Ożarowice——全球首个3.7G eLTE宽带接入网络

波兰Ożarowice小镇位于波兰TarnowskieGóry县东部乡村地区，整个区域的IT基础设施薄弱、宽带覆盖率低。由于收益偏低，电信运营商不愿斥资在此修建网络。Ożarowice处于偏远乡村，地广人稀，使用无线宽带代替有线接入能大幅降低客户的建网成本；但同时也对无线网络的覆盖范围和性能提出了苛刻要求。作为当地政府民生的重要工程，华为eLTE的部署解决了当地居民上网问题，并提供IP电话、视频监控等多样化服务。华为eLTE宽带接入解决方案作为一种应用于地广人稀地区上网的解决方案，助力欧洲偏远地区消除了数字鸿沟，在欧洲乃至全球都极具示范效应。

4.10 美国北密歇根大学——华为助力美国北密歇根大学构建全美首个LTE超宽带校园网

美国北密歇根大学，是一所四年制公立大学，拥有9200名在校学生，300名全日制工作人员，并以无线网络建设著称。2011年美国总统奥巴马选择在此宣布其国家无线创新计划。为了提供更加稳定高速的无线宽带接入，校方决定从2.5G的WiMAX网络升级为最先进的LTE网络。美国北密歇根大学联合华为，部署了eLTE网络，为在校师生提供7×24h不间断的高速无线宽带接入网络，实现了全新的教学通信手段，并节约了固网租用成本。校方同时还将网络共享给政府官员，促进了双方良好关系的建立。另外，该网络具有很强的灵活性，未来的扩容以及业务扩展也十分方便。

5 结束语

本文详细阐述了eLTE在各领域的应用，分析了eLTE在行业中的应用场景。面向未来，eLTE不仅能服务于人，也将联接人与物、物与物，eLTE下一步的努力方向是服务物联网。通过物联网可以用云端对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行远程遥控，搜寻位置，防止物品被盗等。物联网将现实世界数字化，应用范围十分广泛（比如运输和物流、健康医疗、智慧环境（家庭、办公、工厂）、个人和社会等领域），具有十分广阔的市场和应用前景。

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）