TDLTE转WIFI典型场景应用与实践

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1、成果上报申请书成果名称TD-LTE转WIFI典型场景应用与实践关键词索引35个TD-LTE WIFI 典型场景 应用 实践对企业现有标准标准的符合度：符合成果来源：省公司自立工程专利情况：无成果简介：简要描述成果目的和意义，解决的问题，取得的社会和经济效益。中国移动董事长奚国华在2021年世界移动通信大会上发布了中国移动TD-LTE“双百方案。针对目前现状，湖北移动积极响应集团加快TD-LTE 4G网络商用和武汉市政府加快“无线城市、智慧武汉应用快速开展的号召，在武汉启动了TD-LTE试验网建设，拟定完成地铁、高校、政府、媒体、机场、火车站及公共热点区域等重要场所的4G网络建设。本创新工程基于

2、现在最领先的TRIZ创新原理中的预先作用原理及事先防范原理，以前瞻的视角，预先从平安性、可行性、合理性等多方面考虑，制定了公交、地铁、公共热点区域等典型场景的应用解决方案，并进行了相关的实践验证，能有效弥补建网初期终端普及率不高，满足了4G市场推广的需求，为广阔市民抢“鲜体验了中国移动4G的超快速度，扩大了社会影响；同时满足下一步大规模组网研究的需求，为湖北移动积累网络规划和建设的经验具有重要意义。省内试运行效果：描述成果引入后在本省试运行方案、取得的效果、推广价值和建议等。湖北移动积极响应集团和政府号召，在武汉开展了TD-LTE地铁、高校、政府、媒体、机场、火车站及公共热点区域等重要场所的4

3、G网络布局，4G试验网工作的开展满足市场推广的需求，为广阔市民抢“鲜体验了中国移动4G的超快速度，扩大了社会影响；同时满足了湖北公司下一步启动的大规模组网研究的需求，积累网络规划和建设的经验。其应用效果如下：一是基于TRIZ创新原理中的预先作用原理prior action和事先防范原理cushion in advance，以前瞻的角度，预计到后期实际应用的各类需求，预先从平安性、可行性、合理性等多方面考虑，提出相应典型场景的应用解决方案，有效指导后期的工程安装及应用。二是充分利用4G网络无线方式回传，能有效弥补建网初期终端普及不高，有效解决了公交、地铁等移动场景和固定热点区域场景有线传输资源难

4、以到位的难题，从而快速抢占市场，实现低本钱建站，有效解决WLAN网AP热装冷用，起到“热点探针作用，这种做法可以让建设投资更加有效。三是满足了4G市场推广的需求，为广阔市民抢“鲜体验了中国移动4G的超快速度，扩大了社会影响；同时满足下一步大规模组网研究的需求，积累网络规划和建设的经验。文章主体3000字以上，可附在表格后： 一、背景情况2021年，湖北移动积极响应集团加快TD-LTE 4G网络商用和武汉市政府加快“无线城市、智慧武汉应用快速开展的号召，在武汉“市民之家、地铁二号线、湖北省博物馆、湖北省美术馆、湖北省图书馆率先建成4G网络，为广阔市民抢“鲜体验了中国移动4G的超快速度。2021年

5、，武汉市政府为加快“无线城市、智慧武汉应用快速开展，把“公交上应用推广免费WiFi网络列为“十件惠民实事之一。湖北移动在武汉TD-LTE试验网拟定完成地铁、高校、政府、媒体、机场、火车站及公共热点区域等重要场所的4G布局，4G试验网工作的开展满足市场推广的需求，扩大社会影响，同时满足下一步大规模组网研究的需求，积累网络规划和建设的经验。同时，传统WLAN网络采用有线传输方式主要覆盖固定场所，而在移动性场景中，在TD-LTE部署初期终端产业链不成熟的情况下，利用TD-LTE转WIFI实现在公交、地铁移动场景及公共热点固定区域提供WIFI信号覆盖，将助力“无线城市、数字湖北的快速开展。二、技术方案

6、 （一） TD-LTE转WIFI总体部署方案二典型场景应用及实践1、公交车场景TD-LTE转WIFI最主要应用公交车场景，湖北公司在武汉选取537公交线路作为应用试点。武汉537路公交线路全长约25公里，沿途停靠26座站。全线共配置33台车，其中单层车29台，双层车4台。本次试点主要在33台车上安装TD-LTE转WiFi热点网关设备实现全线WIFI信号覆盖。 1武汉537公交WIFI设备安装方案 根据对武汉537路车现场勘查，单层在车头区域有2种可实施方案，一是隐蔽式安装，二是壁挂安装；双层车分别在下层和上层有一种实施安装方案。具体如下:车型安装方案方案描述优点缺点单层隐蔽式安装设备安装至LE

7、D广告仓右侧，靠近车门侧，可以就近从电子广告板的24V车载电源空余供电端子供电设备不直接暴露在外面，不影响整车美观，乘客不能直接接触设备，设备意外损坏的概率低设备藏到车头区域顶部LED广告仓内，设备维护时需要翻开边厢，不便于操作壁挂式安装设备安装在司机座椅后部挡板上部，采用套管走线，从电子广告板的24V车载电源空余供电端子供电设备放置在司机座椅后部挡板上部，安装操作简单、设备维护相对方便设备安装位置前端，后期如果安装液晶显示屏，对Wifi信号存在一定阻挡。此设备外置，平安性较差双层下层安装在司机座椅后部挡板下区域，进行壁挂式安装，挡板上部预留给液晶显示屏。采用套管沿扶手走线，从电子广告板的24

8、V车载电源空余供电端子供电设备放置在司机座椅后部挡板上部，平安性较高信号仅能覆盖下层，上层局部区域不能满足覆盖要求上层安装在前部上层楼梯口处LED显示屏下方，可以安装定制挡板，在挡板上进行设备壁挂安装，电源线采用套管走线，沿扶手接入上方显示屏的供电端子中，此方案需要定制安装挡板由于在前部上层楼梯口处，信号可以通过楼梯口有效兼顾到下层，在并发用户不超过20人上限的运营初期，可以采用一台设备满足全车覆盖需求需要特别订制与公交车上层护栏相匹配的挡板，且设备不在司机视野范围内，平安性较差2武汉537公交WIFI设备取电平安方案TDFI设备整机按照车载24V电源系统设计，输入电压范围和负极搭铁可以满足国

9、内主流公交场景应用，整机最大功率不超过15W，最大电流小于1A。 为保证TDFI设备与车载电源系统的平安可靠，防止电源线在施工中和运行中的意外短路，设计中创新提出在车载电源端24V+线上串接防水型保险座和Mini 插片保险丝5A，确保设备运行平安。电气接线示意图和具体实物图如以下图所示： 3武汉537公交WIFI设备防盗方案 WIFI设备通过网络侧将SIM卡与WIFI设备编号绑定，保证SIM卡被盗后不能使用于其他终端上；同时通过小区绑定功能在网络侧将WIFI设备编号与537公交沿线TD-LTE基站小区绑定，保证WIFI设备被盗后不能使用于其他非授权场所。4武汉537公交WIFI覆盖容量估算根据

10、到公交集团的实地调查情况，武汉537线路早上6点发车、晚上9点20分收班。单层车一般乘客为50人，顶峰期一般乘客为70人，双层车一般乘客为60人，顶峰期一般乘客为90人。依据湖北WLAN热点应用模型中最高的50%渗透率及50%并发率计算，容量估算如下：车型一般乘客数顶峰乘客数用户渗透率用户并发率最大用户数建议设备数量备注单层507050%50%181台双层609050%50%231台考虑到初期用户量不大，暂时安装一台设备5安装及测试情况 目前，上述方案已经通过武汉公交集团的认可，已完本钱线路车辆内WIFI设备安装。具体安装及测试情况如下： 1单层车安装及施工工艺单层车经与公交集团协商，最终确认

11、采取隐蔽式安装方式，在车头部的电子广告仓前方打孔，采用6mm*12mm的螺丝将设备固定安装在车头部电子广告版内部，为此专门定制了150mm*150mm*2mm的钢制安装挡板便于固定和防震，设备安装件及安装位置图如下： 设备电源线并入车载电子广告版的24V电源线中，并在24V+线上串接防水型保险座和Mini 插片保险丝5A，提高了平安性。如以下图： 2双层车安装及施工工艺双层车经与公交集团协商，最终确认在层LED显示屏下方，通过安装定制挡板，在挡板上进行设备壁挂安装的方案。为此专门定制了700mm*500mm*2mm的钢制安装挡板便于固定和防震,设备安装件及安装位置图如下：设备电源线并入车载电子

12、广告版的24V电源线中，并在24V+线上串接防水型保险座和Mini 插片保险丝5A。3测试情况设备安装好后，经测试可以正常接入TD-LTE网络，全车内信号场强良好，普遍在-60dBm以上，FTP下载平均速率可达25M/s以上，完全满足覆盖要求。测试终端测试部位测试场强dBm)目标场强dBm)FTP下载平均速率M/s)是否达标 公交车前部-40-70是公交车中部-46-70是公交车后部-53-70是笔记本公交车前部-30-70是公交车中部-39-7029.5是公交车后部-45-7027.3是2、地铁场景湖北移动率先在武汉地铁二号线实现了4G信号覆盖，由于受终端普及及平安因素影响，目前还未能实现用

13、户用体验。湖北移动正积极探索研究满足地铁运营平安的TD-LTE转WIFI应用解决方案。1地铁二号线TD-LTE网络覆盖场强图2地铁TD-LTE转WIFI覆盖应用方案研究武汉地铁二号线现有的DCSDistributed Control System集散控制系统信号控制系统是实现CBTC系统车载与轨旁信号设备之间的连续的冗余的无线通信系统。DCS系统利Hz公用频段，采用红、蓝两套互为冗余的无线网络，红、蓝网分别选用CH2(2417MHz)，CH13(2472MHz)频点，每个频点各占用5MHz频宽。占用的频段和带宽如以下图所示。图一 DCS信号系统位置图图二 DCS占用的频段和带宽地铁WIFI设备

14、，上行采用TD-LTE回传，下行采用WLAN做覆盖。WLAN在使用的频段为2.4GHz-2.4835GHz，收发采用相同的频率，能提供13个可选频点。在WLAN覆盖中，每个信道占用20M带宽，为了防止相邻小区的无线干扰，覆盖选用的相邻信道两个中心频率的间隔，至少应为25MHz。一般选用1、6、11三个频点，完成平面区域的覆盖。对于地铁“一字覆盖场景，为密闭车间，目前只能选择一个信道，躲避对地铁现有DCS信号控制系统的影响。具体的13个频点如以下图所示：频点从地铁的DCS信号控制系统分布可以看出，DCS占用了2、13两个子信道，这两个信道正好占用WLAN公用频点。由于DCS信号控制系统是地铁最重

15、要的控制系统，它承载着地铁平安运营的重要任务。乘客携带大量带有WIFI功能的智能 和平板电脑乘坐地铁，是不可防止的，为了地铁DCS信号控制系统的平安运行，以及TD-LTE转WIFI覆盖的顺利实施，经过分析以下两种方案可供参考：方案1：建议DCS控制系统更换到其他频段，以保证地铁DCS信号控制系统的平安运行。比方北京等地铁运行线路，采用5.8G的频段运行DCS控制系统，可以从根本上防止上述问题。方案2：经与地铁信号设计单位了解，地铁DCS信号控制系统信号覆盖在车厢外部，主要部署在车头和车尾，不涉及到车厢内部的覆盖。因此，地铁二号线WIFI信号覆盖采用CH7(2442MHz)或CH8(2447MH

16、z)信道进行同频组网，通过WLAN设备的功率控制，以及车体本身的隔离来实现DCS信号控制系统与WLAN覆盖足够的空间隔离度，防止相互的干扰。这个方案的实施，需要与地铁业主方、DCS系统设计的卡斯柯信号公司进一步测试论证。3、公共热点固定区域湖北移动在武汉“市民之家、湖北省博物馆、湖北省美术馆、湖北省图书馆等热点区域率先建成4G网络，通过TD-LTE转WIFI信号方式，为广阔市民抢“鲜体验了中国移动4G的超快速度。在以上公共热点区域，参照WLAN独立AP布放的原那么对TD-LTE转WIFI热点网关设备进行布放，设备多采用暗装的方式，每台设备约可覆盖1000平方米左右的空旷区域，可同时支持20个并

17、发用户。同时在醒目的位置设置宣传版和展示区便于用户进行接入体验。 三、主要效果和解决的问题1、基于TRIZ创新原理的典型场景应用方案，科学、合理、有效TRIZ是“创造问题解决理论的俄文缩略词的英译，是基于知识的、面向设计者的创新问题解决系统化方法学，共有40种创新理论。本工程基于其中的预先作用原理prior action和事先防范原理cushion in advance，以前瞻的角度，预计到后期实际应用的各类需求，预先从平安性、可行性、合理性等多方面考虑，提出相应典型场景的应用解决方案。典型场景应用方案TRIZ创新原理原理描述公交设备安装方案预先作用原理从不同安装位置的优缺点预先判断比较，提出

18、最可行和合理的安装方案设备防盗方案事先防范原理从后期被盗的可能性考虑，提出针对的防范性防盗措施设备取电方案事先防范原理从取电可能导致的问题入手考虑，提出相应的平安取电方案地铁频段设置方案事先防范原理/预先作用原理从现有的地铁系统控制频段与WIFI频段的比照，从后期可能导致的问题入手，预先提出相应的频段设置策略进行躲避公共热点区域设备布放方案预先作用原理预先借鉴WLAN独立AP的布放原那么，提出相应适用的TD-LTE转WIFI设备布放方案2、快速抢占市场，做好“热点探针TD-LTE转WIFI典型场景应用解决方案，充分利用4G网络无线方式回传，能有效弥补建网初期终端普及不高，有效解决了公交、地铁等

19、移动场景和固定热点区域场景有线传输资源难以到位的难题，从而快速抢占市场，实现低本钱建站，有效解决WLAN网AP热装冷用，起到“热点探针作用，这种做法可以让建设投资更加有效。3、扩大社会影响，积累网络规划及建设经验TD-LTE转WIFI典型场景应用解决方案，满足了4G市场推广的需求，为广阔市民抢“鲜体验了中国移动4G的超快速度，扩大了社会影响；同时满足下一步大规模组网研究的需求，积累网络规划和建设的经验。四、应用推广情况湖北移动积极响应集团和政府号召，在武汉开展了TD-LTE地铁、高校、政府、媒体、机场、火车站及公共热点区域等重要场所的4G网络布局，4G试验网工作的开展满足市场推广的需求，为广阔

20、市民抢“鲜体验了中国移动4G的超快速度，扩大了社会影响；同时满足了湖北公司下一步启动的大规模组网研究的需求，积累网络规划和建设的经验。湖北公司充分利用TD-LTE转WIFI在公交、地铁移动场景及公共热点固定区域提供WIFI信号覆盖，加快了4G网络全省部署及业务渗透，有效地提升了四网协同数据分流效果，助力了“无线城市、数字湖北快速开展。“成果上报申请书的填写说明：1、“成果专业类别指：核心网、无线、传输、IP、网管、业务支撑、管理信息系统、市场研究、数据业务、数据网络、通信电源、空调、其他。2、“成果研究类别指：超前研究、新产品开发、相关网络解决方案、现有业务优化、其他。3、“所属专业部门指：完

21、成该成果的单位在省公司或地市分公司所属的专业部门线条。可填写：规划方案线条、网络线条、业务支撑线条、管理信息系统线条、数据线条、市场线条、集团客户线条、其他。4、“省内评审结果指：优秀、通过。5、“对企业现有标准标准的符合度指：列举该成果使用并符合的中国移动统一发布的企业标准的名称和编号，详细描述该成果在现有的企业标准根底上所需新增的功能要求如业务流程的改变、设备新增的功能要求等。6、成果来源指：如果该成果来源于研发工程，请填写研发工程的年度、名称和类型类型包括：集团重大研发工程、集团重点研发工程、集团一般研发工程、省内工程、其他，可填写多个。7、专利情况指：1)类型：创造、实用新型、外观2名

22、称：该成果申请专利的名称3申请号：由知识产权审查机构授予的该成果专利申请号4状态：申请中、已授权8、“文章主体：根据不同科技成果分类实施不同的主体要求，具体如下：1超前研究类成果主体包括： 背景情况 技术特点分析 标准化情况 其他运营商应用情况可选 技术开展趋势 引入策略分析2相关网络解决方案类成果主体包括：一、 背景情况二、 技术方案：概述、网络解决方案如果涉及到网络方面的改造，信令改造，路由改造等，应有详细的描述、设备及系统改造/建设要求、码号资源需求三、 效果解决了哪些问题四、 本省应用推广情况3新产品开发类成果主体包括： 业务及功能简介：业务概述、业务主要功能介绍 技术实现方案：包括业

23、务实现组网结构图、相关系统平台、终端功能和要求、业务实现流程、码号要求等 业务申请和开通：包括用户范围及业务使用范围、业务申请与注销等 业务商务模式及资费：包括商务模式、业务资费模式、业务收费方式等 市场前景分析4现有业务优化类成果主体包括： 业务及功能简介：业务概述、业务主要功能介绍 现有业务存在的问题：现有缺陷分析、解决问题的思路 原有业务方案/流程：业务实现组网结构图、相关系统平台、终端功能和要求、业务实现流程 优化后的方案/流程：业务实现组网结构图、相关系统平台、终端功能和要求、业务实现流程 优化后到达的效果，产生的经济效益 5其他类成果主体，参考14的成果主体要求，阐述清楚工程背景、实现方案、解决的问题、取得的社会和经济效益等。