EUHT-5G的产业化应用分析

林立新

（福建新岸线腾通科技有限公司，福建 福州 350001）

0 引 言

我国已经迈入了科学技术飞速进步且经济快速发展的新时代，如何在5G时代利用先进的科学技术为我国的生产计划提升活性、提高我国各领域的生产效率，是我国提升国际市场竞争力的决定性因素。“5G+工业互联网”建设对各领域都提出了更高标准的要求，而EUHT-5G技术可以全面满足这些要求。EUHT-5G的产业化应用可以有效提高各领域的生产安全性和网络延迟性，能够同时承载工业数据、视频、物联网等业务，专网专用保护工业互联的安全性，保障了智能生产、安全生产以及快速生产的各项需求。

1 EUHT-5G技术概述

EUHT-5G技术是在现代无线通信理论基础上，由新岸线公司主导研发设计的一项全新的无线通信技术和标准，满足国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）提出的第五代移动通信技术的全部技术要求[1]。

EUHT-5G技术是以基本的无线通信原理为基础，可以执行包含以下内容的技术，如帧结构、导频、预编码、信道估计、信道预测、物理层、MAC层、协议层、同步、控制以及调度无线通信等，是世界上首次提出并实施了许多关键的无线通信核心技术。

在国家重大科研项目的支持下，EUHT-5G技术经过十多年的研究和开发，已申请了200多项国内外核心技术专利，发布了两项国家标准和两项行业标准，并完成了包括处理器、基带以及射频在内的整个流程。全套EUHT系统核心芯片已开发并批量生产，大规模商业应用于许多领域，如轨道交通、汽车联网、工业互连以及无线宽带等。

2 EUHT-5G技术优势

EUHT-5G技术具有覆盖能力强的特点，可以为各领域的远程控制和自动控制系统提供高吞吐、高可靠以及低时延的通信解决方案，其主要特性如下。

2.1 无线信号冗余覆盖

EUHT-5G系统的中央访问设备的覆盖均具有重叠区域。当单个中央接入设备发生故障时，相邻的中央接入设备对因设备故障产生的信号漏洞区域进行覆盖，从而可以保证系统的正常运行，系统的可靠性也有所提高。

2.2 强抗干扰能力

EUHT-5G系统可以适用多种机制来对抗干扰。利用滤波器对工作频段以外的干扰进行过滤，由于EUHT-5G具有DFS动态干扰频率检测功能，对于工作频段内的干扰可以根据实际信道情况在可用频段的范围内自动选择轻微干扰的频点，从而提高系统的抗干扰性[2]。

在大规模的网络部署中，EUHT-5G支持动态发送功率控制（Transmit Power Control，TPC），不仅可以实现基站间的抗干扰，而且可以实现功耗的减小。EUHT-5G可以将对各信道产生干扰的信息发送到邻站，并通过动态功率控制将受到干扰的基站用户数据转移到邻站。另外，EUHT-5G为了使接收机的同步过程更加稳定、高效，在帧头处设计了特殊序列。在设计时就对下行帧进行了抗干扰考虑，并采取相应的抗干扰措施，可以使下行帧结构自动对齐，从而增加了信道控制的稳定性。此外基站间的同步时间偏差相比于3GPP来说要求更低[3]。

2.3 数据安全

EUHT-5G设备的内在安全性和信道加密技术可确保数据传输的安全性。目前来说，新岸线的信道加密解密技术的安全性比较高，经过多次实验也无法攻破。由于新岸线掌握着整套基础技术，因此在内部安全性和通道加密方面具有绝对优势。

数据安全性还包括软件容错能力、数据机密性、数据完整性以及数据备份。在软件容错方面提供了数据有效性检查功能，以确保通过人机界面或通过通信接口输入的内容符合系统设置要求。当发生故障时，它应该能够继续提供某些功能，以确保可以采取必要的措施。在数据完整性方面，使用校验码或加密和解密来确保重要数据在传输过程中的完整性。

2.4 网络管理

EUHT-5G的网络管理平台为整个EUHT-5G系统网络的实时监管、设备管理、设备配置管理、系统升级以及故障反馈等提供技术支持，还提供了系统、规范的流程及通知提醒等服务，从而提高运维团队的工作效率和服务质量，保障EUHT-5G系统的高效、稳定运行[4]。

3 EUHT-5G的产业化应用

3.1 轨道交通产业化应用

EUHT-5G技术早在2017年就已成功应用于京津城际铁路，成为世界上第一条实现高可靠性宽带无线通信网络覆盖的高铁示范线，实现高清视频监控，旅客联网服务和其他宽带数据服务，已稳定运行3年以上。

广州地铁14号线的知识城支线于2017年应用EUHT系统，14号线的一期工程于2018年应用EUHT系统，21号线于2019年应用EUHT系统。2018年12月，EUHT系统中标了广州地铁10号线、12号线、14号线、2号线、18号线以及22号线。目前，18号线和22号线的建设已经开始。2018年9月，EUHT系统中标了正在建设中的天津地铁滨海轨道交通Z4线一期工程。

3.2 车联网产业化应用

2019年8月，北京市中关村环保园成为了EUHT-5G自动驾驶车联网示范园。新岸线设计了EUHT-5G车联网基础网络系统并投入使用。实现了任何场景下的无人驾驶汽车与其他汽车之间、无人驾驶汽车与道路之间以及无人驾驶汽车与网络之间的有效结合。建立了无人驾驶汽车与附近智能交通设施、控制中心之间进行通信的桥梁。实现了车辆专用网络与公共网络之间的通信以及公共网络与专用网络的有机融合[5]。

2019年10月，世界智能网联汽车大会上进行了EUHT-5G车辆之间的通信与自动驾驶编队演示。将基于EUHT-5G技术的车辆之间通信设备添加到由4辆汽车组成的列队行驶车队的通信模块中，实现了后车在跟随前车进行启动、调头以及刹车等功能。基于EUHT-5G技术的车辆间通信设备与车辆上的摄像头相连，可以实时将车内外的视频数据传输给传指挥中心，不仅提高了指挥中心调度车辆的便捷性，同时保障了车队的安全。

截止至2020年初，EUHT-5G技术已经在广深高速、长安汽车智能汽车测试场以及齐鲁智能高速无人驾驶示范场等得到广泛应用，建立了多个网络建设示范点，其应用性能也受到了一致好评。

3.3 工业互联产业化应用

2019年10月，EUHT-5G技术被应用于某知名手机屏幕玻璃制造厂，车间32条产线共1 058台精雕机床，利用EUHT-5G技术实现互联互通和智能制造。随后，该企业继续扩大EUHT-5G技术应用的规模，逐渐在其所有的车间内应用EUHT-5G技术，已应用该技术的机床设备累计超过10 000台。

2020年8月至9月，EUHT-5G系统在福建马坑铁矿内进行应用，以实际操作验证了EUHT-5G在隧道内的实际传输效果，并实现了将8信道1080P高清视频在电机车上的传输[6]。在铁矿井环境下，EUHT-5G可以为电机车提供带宽大、稳定性高且延迟低的无线通信网络，该网络还具有可随时切换的效果，完全满足矿井智能化施工的各项要求。目前，EUHT-5G系统已中标多地的矿井无线网络建设项目，足以说明EUHT-5G在工业互联中的产业化应用价值[7]。

2020年12月，EUHT-5G系统在福建厦门港海天码头首次进行应用，其为桥吊多用户的高清视频回传及智能装卸服务提供了稳定、安全的无线通信服务，受到了用户的高度赞扬，打下了在港口贸易领域应用的稳固基础[8]。

3.4 无线宽带产业化应用

广东省人民政府、江西省人民政府、福建省人民政府、中国电信集团公司以及广东新岸线公司在财政部的支持下，于2015年12月将EUHT-5G应用到偏远山区宽带网络的建设中，为偏远山区提供了低网络延迟和高性价比的无线网络覆盖，彻底解决了该地区的偏远地区互联网使用问题[9]。

截止至2018年末，广东省已经建立了超过3 000个应用EUHT-5G的网络建设试点村，如今这些试点的网络服务依然在稳定的运行中。截止至2019年末，江西省也已经建立了超过1 000个应用EUHT-5G的网络建设试点村，其运行稳定程度与福建省试点村同样可靠。

4 EUHT-5G在首都机场线的应用实例

城市轨道交通的无线通信系统的发展瓶颈向来都是其无线频率资源，从传统的2.4 GHz开放频段的WLAN技术到几年前开始使用的1.8 GHz授权频段的LTE-M技术，二者都无法与城市轨道交通的发展脚步所匹配。“北京地铁首都机场线EUHT综合承载研发试验线项目”中创新性地应用了EUHT-5G技术，并设计出地铁1.8 GHz+5.8 GHz双频率组合网络方案，实现了列控CBTC、PIS旅客信息系统、VMS视频监控系统、中心列车广播、乘客紧急对讲以及航班信息列车实时发布等多种业务的综合承载，在轨道交通领域首次实现无线通信频率授权频段和开放频段综合运用。

此次北京地铁首都机场线采用1 785～1 795 MHz地铁专用授权频段频率组建A网（红网），工作频宽为10 MHz，主要承载列控CBTC等安全相关高可靠业务。采用5 725～5 850 MHz开放频段组建B网（蓝网），工作频宽为80 MHz，承载VMS车厢视频监控和PIS旅客信息服务等非安全相关大带宽业务，同时备份承载列控CBTC业务[10]。频率分布如图1所示

为解决地铁1.8 GHz频率使用不能进入机场地区的问题，京投新岸线公司创新提出了A网（红网）1.8 GHz+5.8 GHz分区域混合组网，即机场外区域使用1 785～1 795 MHz专用频率，进入机场区域后使用5 830～5 850 MHz开放频率，运行列车在过渡区间切换时间小于100 ms，满足列控CBTC业务承载需求，有效解决了城市轨道交通1.8 GHz频率在机场等区域使用受限问题。

2020年4月，北京地铁首都机场线进行了EUHT系统的地面网络和车载网络的全面测试、包括CBTS、PIS、VMS、PA等业务系统在内的综合承载测试以及EUHT系统的无线性能测试，包括传输延迟、最大丢包率、双频率的切换性能等。最后进行了两辆列车的混跑测试与多辆列车的混跑测试，验证应用了EUHT-5G系统后的列车间追踪安全及速度、方向及制动控制性能。测试结果如表1所示。

北京地铁首都机场线依靠EUHT-5G技术的应用，不仅达到“1.8 GHz+5.8 GHz”双频率组合网络的实现，解决了困扰已久的频率资款限制，而且使天线的设计更加合理，天线安装时也不会造成电缆和波导管的裸露，极大程度上降低了施工难度。与传统的LTE-M技术相比，EUHT-5G技术具有高性能和低成本的优势，在轨道交通中的产业化应用无疑是未来轨道交通无线通信技术的必然发展趋势。

5 结 论

截止到目前为止，EUHT-5G技术在各领域的产业化应用收获的效果及受到的评价都比较良好，技术研究人员应加大对其应用范围和技术完善的工作力度，以此实现EUHT-5G技术在更多领域内的产业化应用，促进我国的国体提升，助力我国的经济发展。