隨著信息化和工業(yè)化的不斷融合,給信息通信產(chǎn)業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇。“兩化”的融合是將現(xiàn)代的通信技術(shù)與信息化技術(shù)融入傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)流程中,以達到提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)作業(yè)成本,拉動各行業(yè)經(jīng)濟收益的增長的目的。基于LTE的華為eWBB無線園區(qū)解決方案,作為一種新型的生產(chǎn)作業(yè)工具,采用最新的無線寬帶接入技術(shù),針對園區(qū)網(wǎng)面臨的主要問題,有效的解決了語音,數(shù)據(jù),多業(yè)務綜合承載,多用戶通信,移動性,超遠距離覆蓋及與現(xiàn)有系統(tǒng)互通等主要問題。通過這一新型解決方案的應用,各工業(yè)領域?qū)@著提升經(jīng)濟效益的增量,并產(chǎn)生良好的投資回報。
1. 智能園區(qū)網(wǎng)的發(fā)展對無線技術(shù)的要求
在無線寬帶化,移動化發(fā)展的潮流下,智能園區(qū)對無線網(wǎng)絡技術(shù)要求越來越高,傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡提供的單純語音功能已不能夠滿足工業(yè)信息化的要求:大量視頻傳輸要求系統(tǒng)能夠提供100Mbps甚至更高的吞吐率;可靠的QoS的保證機制,時刻保證關(guān)鍵信息的可靠性傳輸;遍布現(xiàn)代化工業(yè)園區(qū)各個角落的傳感器,要求系統(tǒng)具有幾乎無限的連接數(shù)目的能力….。
2. 無線解決方案在智能園區(qū)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)
1) WLAN技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
目前業(yè)界無線園區(qū)網(wǎng)的專網(wǎng)解決方案通?;?02.11的WLAN技術(shù),此技術(shù)基于CSMA/CD,應用此技術(shù)可為智能園區(qū)網(wǎng)提供有限的寬帶服務,但也存在很多問題:
s傳輸質(zhì)量:,在用戶較少時,可向用戶提供了較好寬帶服務,在用戶數(shù)目超過20個左右時,傳輸性能急劇下降,傳輸帶寬和QoS難以保證;此外,由于AP均工作在ISM頻段,傳輸過程中非常易于受到同樣工作在ISM頻段的設備(微波爐,其他AP,無繩電話等)的干擾,從而影響系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。
s移動性:802.11系列技術(shù)在研發(fā)之初定位為辦公室無線寬帶接入,天然不支持移動性,用戶在兩個AP覆蓋范圍內(nèi)移動,會暫時中斷與網(wǎng)絡的連接,影響系統(tǒng)可靠性。
s可維護性:WLAN設備發(fā)射功率小,單個AP只能覆蓋100~300m,因此需要數(shù)量眾多的AP才能完成對企業(yè)園區(qū)的覆蓋,相關(guān)的工程及后續(xù)維護工作量巨大,出現(xiàn)問題時的檢測,維修非常困難。
2) 公網(wǎng)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
目前,部分企業(yè)園區(qū)網(wǎng)客戶通過公網(wǎng)運營商網(wǎng)絡為其提供無線寬帶服務,但其由于其網(wǎng)絡面向的主體客戶的特點,使其很難兼顧公網(wǎng)和專網(wǎng)業(yè)務的服務質(zhì)量:
s網(wǎng)絡服務質(zhì)量:普通公網(wǎng)運營商面向的普通公眾客戶,注重熱點區(qū)域的覆蓋,注重客戶業(yè)務體驗的提升,注重APRU的提升;而企業(yè)客戶更關(guān)注在各種復雜場景下無線解決方案對各個工作流程各個環(huán)節(jié)的高效整合,以提升企業(yè)的運營效率。由于企業(yè)客戶和普通公眾客戶訴求的不同,導致公網(wǎng)運營商往往難以提供相應的服務質(zhì)量以滿足企業(yè)運營效率的提升。
s多樣化覆蓋場景:無線智能園區(qū)的應用涵蓋能源,電力,機場,大企業(yè)(醫(yī)院,教育)等各行各業(yè)。能源領域(如石油,礦業(yè)等)坐落于沙漠,戈壁,偏遠的山區(qū)或海岸,公網(wǎng)運營商往往在相關(guān)區(qū)只提供有限覆蓋甚至不會提供覆蓋。例如:海上油田往往坐落于距離海岸線幾十或上百公里的區(qū)域要求基站單站能夠覆蓋100KM以上,吞吐率要能達到幾十乃至上百Mbps;礦山,在開采過程中由于礦山的地形隨開采進程不斷變化,因此要求基站覆蓋面積盡量廣,并在需要時能夠方便的改變其部署位置。
s專業(yè)化:公網(wǎng)運營商通常只提供面向大眾的標準化解決方案,而在企業(yè)領域往往對解決方案提出更高的專業(yè)化需求:能源領域需要高安全性的防爆終端,保證日常作業(yè)中的絕對安全;在配電自動化領域,要求終端具有100%在線率,保證配電數(shù)據(jù)的實時可靠的傳輸,并且要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳舷滦袝r隙配比可靈活配置易于業(yè)務的擴展;在機場調(diào)度領域,需要一套無線系統(tǒng)支持同時提供寬帶數(shù)據(jù),語音,集群和視頻等服務,整個指揮調(diào)度數(shù)據(jù)能夠通過一套系統(tǒng)指派到各個執(zhí)行機構(gòu),提升運作的協(xié)同性……
3. eWBB LTE無線寬帶多媒體智能園區(qū)解決方案
1) LTE是智能園區(qū)無線寬帶最佳技術(shù)
LTE是移動寬帶領域權(quán)威組織定3GPP定義的最新移動寬帶技術(shù),有著最廣泛的產(chǎn)業(yè)鏈的支撐。其空口采用OFDM+MIMO技術(shù),在20MHz頻寬時,下行峰值速率100Mbps,上行峰值速率50Mbps,根據(jù)未來3GPP LTE-A的規(guī)劃,在100MHz頻寬時,其吞吐量在未來可提升至下行峰值1Gbps,上行峰值500Mbps;其次,LTE采用EPC + eNodeB的兩層組網(wǎng)架構(gòu),大大降低了系統(tǒng)的傳輸時延,其接入側(cè)最小單向傳輸時延<5ms,并具有完備的多用戶調(diào)度機制和QoS保證機制;最后,LTE可支持350km/h的高速覆蓋和100km的覆蓋距離,便于在各種復雜場景下為客戶提供無線寬帶覆蓋服務。
LTE技術(shù)有效平衡了吞吐量,覆蓋,QoS,多用戶和高移動性等諸多方面,無疑是構(gòu)建無線智能園區(qū)網(wǎng)的最理想的技術(shù)。
2) 成熟,專業(yè),高性能,靈活和可演進的eWBB LTE園區(qū)網(wǎng)解決方案
截止GSA 2012年7月11日的報告,華為LTE和EPC全球合同數(shù)已經(jīng)分別達到45和35個,領先愛立信,諾西等業(yè)界巨頭,位居全球第一。
eWBB LTE園區(qū)網(wǎng)解決方案正是基于上述產(chǎn)品和解決方案開發(fā),定制的面向企業(yè)用戶的解決方案。運營商級的網(wǎng)絡設備并不適合直接應用于一般企業(yè)的園區(qū)網(wǎng)的建設,比如:對于企業(yè)客戶過于龐大核心網(wǎng)設備;企業(yè)客戶難以申請到運營商的頻點資源來運營自己的園區(qū)網(wǎng);企業(yè)客戶的運營場景多處于嚴苛的環(huán)境下,如高溫,低溫,油氣,風沙等。eWBB LTE解決方案在研發(fā)時充分考慮這些因素,在繼承運營商級高性能網(wǎng)絡的基礎上,形成了面向行業(yè)的專業(yè)化,靈活部署和可演進的eWBB LTE解決方案。
在解決方案的專業(yè)化上,終端是至關(guān)重要的一環(huán)。終端往往工作在高溫,高壓,充滿油氣,風暴,粉塵和振動等各種極端惡劣環(huán)境下。華為提供了一系列平臺化企業(yè)無線解決方案終端有效的解決了上述問題。比如:eH811 Ex防爆手持終端,符合IP67,可以工作在-20度~55度,滿足Ex ic IIC T4防爆標準;為室外移動寬帶接入開發(fā)的eA660支持內(nèi)部防雷,無需為其增加任何外部防雷保護,便于在惡劣環(huán)境下使用,此外,此設備還符合MIL_STD_801F防震標準,可快速的安裝于園區(qū)車輛中,為其提供實時高質(zhì)量的數(shù)據(jù)業(yè)務服務。
企業(yè)園區(qū)的部署場景多種多樣,不同國家的可用頻譜也大相徑庭,網(wǎng)絡規(guī)模大小不一,因此,園區(qū)網(wǎng)要求解決方案具有良好的彈性,以適應多種場景的需求,同時保持原有LTE系統(tǒng)的高性能。在性能方面,eWBB LTE解決方案不但繼承原有運營商網(wǎng)絡優(yōu)勢而且還針對企業(yè)客戶的特殊需求做了優(yōu)化設計,比如:華為提供的超遠覆蓋解決方案可以解決距離海岸線100Km下的海上油田覆蓋問題,在20MHz帶寬下提供下行峰值100Mbps,上行峰值50Mbps的吞吐率,一套系統(tǒng)在提供高性能無線傳輸?shù)耐瑫r,還提供了對移動性的支持;又如,在密集城區(qū)或偏遠地區(qū),布線存在巨大困難,華為的eRelay自回傳解決方案,通過無線自回傳大量減少有線的部署,可支撐用戶在短時間內(nèi)采用無線迅速構(gòu)建起一張無線園區(qū)覆蓋網(wǎng)絡。
針對不同國家和地區(qū)的頻譜差異化問題,一方面eWBB LTE針對企業(yè)市場專門設計了1.8G TDD, 3.7G TDD和5.0G TDD解決方案,滿足不同國家和市場的需求;另一方面,基站,終端均采用平臺化設計,射頻模塊和硬件整機系統(tǒng)模塊解耦設計,方便快速滿足客戶的定制化需求。
對于不同規(guī)模的園區(qū)網(wǎng),華為eWBB LTE也提供了靈活的解決方案進行適配。對于超小型的園區(qū)網(wǎng)絡,要求部署的便利性十分突出,,兩名人員可以攜帶一套重約32KG的Instant Broadband系統(tǒng)進入園區(qū),大約30分鐘即可安裝完成系統(tǒng)的搭建。對于中型的網(wǎng)絡,華為提供的小型化單框核心網(wǎng)解決方案,配合華為的分布式基站,可快速支持企業(yè)無線網(wǎng)絡的構(gòu)建,單站的覆蓋半徑可達最遠15km,節(jié)省客戶CAPEX。此外,基于全IP架構(gòu)設計的核心網(wǎng)可提供語音解決方案并支持與客戶的IPPBX系統(tǒng)對接,在節(jié)省客戶投資的同時提升了運作效率。
4. 未來展望
eWBB LTE智能園區(qū)網(wǎng)解決方案是基于華為先進的LTE/EPC平臺架構(gòu)為企業(yè)園區(qū)客戶定制開發(fā)的一套解決方案。目前已經(jīng)應用在國外某醫(yī)院,機場,和海上油田覆蓋項目中。未來,隨LTE技術(shù)的不斷演進,華為eWBB LTE解決方案將不斷加強與業(yè)界合作伙伴的開放合作,提供更加符合行業(yè)客戶的園區(qū)解決方案,助力行業(yè)客戶的信息化,自動化水平持續(xù)提升,為增強行業(yè)整體運營效率的提升做出貢獻。