治安检查站TDLTE数字集群无线宽带传输系统建设专业方案.docx

治安检验站TD-LTE无线宽带应急专网建设方案

西安汉煌电子科技
TEL：[phone]
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1 项目概要
1.1 项目背景
公安（城市应急）无线数字集群通信系统，一期系统建设以PDT窄带专网为基础，采取PDT+LTE宽窄带融合技术，在？？内热点部位和关键区域布署LTE宽带基站，全市域采取双模手持终端，关键网实现宽窄带互通，PDT和宽带系统深度融合无线数字集群通信系统。该系统是公安局在全国率先推出宽窄带融合城市应急通信网；是实现公安机关扁平化、动态化、可视化指挥调度体系关键组成部分；是公安部相关在全国推进宽窄带融合技术建设公安信息化示范项目。
项目一期建设PDT完成了市区和地铁数字集群覆盖；一期建设？？？个LTE站点关键布署热区域，以南北中轴线为依靠，关键区域完成覆盖，并对宾馆、立交进行关键布署。
根据统一计划，计划在一期热点覆盖基础上对治安检验站实现LTE宽带点状覆盖，并对？？？？各关键派出所实现点状覆盖，以支持无线视频监控、多媒体集群、海量数据回传、移动办公等宽带业务及应用。
1.2 技术制式
1.2.1 技术可行性
无线网络制式演进以下图所表示：

图1 无线网络制式演进
TD-LTE作为中国新一代宽带无线通信网，被列入了国家重大科技专题，中国政府相关部门、研发部门、制造商和运行商全部对此大力支持。同时TD-LTE国际标准化和产业链发展已经取得了突破性进展，TD-LTE标准已被国际产业广泛接收，为中国下一代移动通信产业进入国际主流带来了历史性机遇，TD-LTE已成为移动通信产业面向移动互联网发展肯定，逐步成为全球公认、使用非对称频谱处理方案。
TD-LTE系统在20M频率带宽内能实现下行100Mbps，上行50Mbps系统峰值速率。网络采取了扁平化机构，降低了整体系统时延，改善了用户体验。
采取TD-LTE进行数字集群专网建设含有以下优势：
1、政策优势：TD-LTE是含有自主知识产权4G国际标准，得到了中国政府全力支持，成为中国在通信信息领域引领全球、实现产业跨越式发展难得历史机遇。
2、技术优势：TD-LTE采取优异空口接入和MIMO技术，拥有更高上下行峰值速率，网络安全性更高。
3、频谱优势：TDD频谱资源丰富、频谱效率更高且受到政府支持。现在主流用于专网LTE频段为1.4G频段，因为该频段是专用频段，需要向无委进行申请。
4、时隙配比优势：TD-LTE可灵活配置上下行时隙，更适合承载视频监控、物联网类数据业务， 适适用于视讯类、移动类业务。
5、产业优势：TD-LTE已在全球形成了完善产业链，在系统、终端、芯片和测试设备方面全部有众多主流厂家投入研发。
1.2.2成熟度
最新数据显示，全球TD-LTE基站数量已达130万个，约占全球LTE基站数43%，用户数占4G总用户数45%。已经有37个国家和地域推出了65个TD-LTE商用4G网络，还有近百个TD-LTE网络正在建设中。专网方面，北京市政府、天津市政府、上海市政府、南京市政府在1.4G频段开展了TD-LTE数字集群专网建设，国家工信部无线电管理局正式发文将1.4G频段用于政务、公安及应急等行业。TD-LTE技术作为新一代宽带无线网络制式已经得到了广泛应用。
1.2.3TD-LTE技术介绍
TD-LTE已经作为中国新一代宽带无线通信网，被列入了国家重大科技专题，中国政府相关部门、研发部门、制造商和运行部门全部对此大力支持。科技部已将TD-LTE列入十一五国家科技关键支撑项目，加强TD-LTE工作推进，包含新一代无线技术评定、网络新技术、试验验证和总体实施共4个项目，在各个技术层次上联合产业各方开展TD-LTE技术创新。同时TD-LTE国际标准化和产业链发展已经取得了突破性进展，TD-LTE标准已被国际产业广泛接收，为中国下一代移动通信产业进入国际主流带来了历史性机遇，TD-LTE已成为移动通信产业面向移动互联网发展肯定。
TD-LTE无线宽带通信系统网络“自上而下”可分为以下图所表示3层架构，具体包含：EPC关键层、承载层、无线接入层。依据3GPP R8标准，对于一个完整LTE无线网络包含无线侧（E-UTRAN）和关键网（EPC）两个部分组成，缺一不可。
UE
E-UTRAN
S-GW
P-GW
HSS
MME
LTE-Uu
S1-MME
S1-U
S11
S6a
S5
IP网络
SGi

图2 TD-LTE网络架构图

无线侧演进全球陆地无线接入网E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）即LTE无线基站部分。
演进分组关键网（EPC，Evolved Packet Core）是3GPP协议组织定义和LTE无线侧eUTRAN配套使用关键网，其网元包含：
MME（Mobility Management Entity）功效：移动性管理、会话管理、用户接入鉴权。和eNodeB之间接口为S1-C接口。
S-GW（Serving Gateway）功效：终止无线接入部分接口，E-NodeB间切换锚点，基于用户承载和计费，服务网关，功效类似于2/3G关键网SGSN。和eNodeB之间接口为S1-U接口。
P-GW（PDN Gateway）功效：终止面向PDNSGi接口，3GPP/非3GPP铆点，基于业务计费，连接外网网关，功效类似GGSN。P-GW和业务平台、互联网之间接口为SGi接口。
HSS(Home Subscriber Server归属用户服务器) 功效，无缝地理容灾等可靠性功效，采取优异内存数据库技术提供了快速响应速度，而且支持多级备份/恢复，还提供标准开放数据访问接口，有利于实现用户数据和业务融合。
1.3 项目建设内容
在LTE宽带专网一期热点覆盖？？个基站基础上；对现有治安检验站建设LTE宽带基站，以实现对治安检验站区域覆盖,还包含LTE站点机房租赁，LTE关键网和LTE基站之间链路租赁等。
1.4 项目计划标准
依据公安部“做好顶层设计，做好技术判定、选好技术体制，细化系统、网络、频率等方面方案，计划当地公安无线通信长远发展”指导思想，结合本市实际，制订以下指导标准：
1.必需使用1.4G专网，避免使用公网造成安全隐患和避免紧急情况下特定地点和特定时间信息堵塞风险。
2.必需联入西安市局宽窄结合大网，统一平台、统一网管、统一调度、统一应用、统一数据支撑。避免各自为政，造成无须要多平台（多关键网）和异种厂家互联及反复建设。做到全局范围内平台、管理、应用扁平化。
3.现有宽窄结合终端必需在新建系统下能够正常使用。
1.5 建设依据
本方案依据（但不限于）以下所列标准、规范及文件建设本市应急指挥调度数字通信专网系统：
工程实施标准
1）公安部《公安移动通信网警用自动级规范》GA176-1998
2）公安部《公安移动通信网警用自动级通信系统工程设计规范》GA/T331-
3）公安部《公安移动通信网警用自动级通信系统工程验收技术规范》GA/T266-
4）公安部《相关加强公安无线电频率管理工作通知》公信通[]603号
5）公安部《城市警用地理信息系统标准体系》GA/Z01-
6）公安部《城市警用地理信息系统建设规范》GA/T493-
7）《计算机信息系统安全保护条例》
8）GA163－1997 计算机信息系统安全专用产品分类标准
9）GA243- 计算机病毒防治产品评级准则
10）公安部《计算机病毒防治管理措施》
11）国家保密局《计算机信息系统保密管理暂行要求》
12）《公安信息移动接入及应用系统建设技术指导书》
施工安全法规
1）《中国安全生产法》
2）《建设工程安全生产管理条例》
2 网络架构及总体设计目标
网络总体架构以下图所表示：

图3 网络拓扑结构图
TD-LTE使用1447~1467MHz频段中20MHz连续可用带宽，采取同频组网方法进行组网，后续假如有需要，也能够采取同频或异频组网方法进行组网。每个站点三个扇区，每个扇区采取8通道天线。

2.1 基站建设
2.1.1LTE站点覆盖方案
每个站点1个BBU，3个RRU，每个RRU搭载8通道智能天线，覆盖120°

2.1.2施工要求
2.1.2.1基站基础设施建设
伴随未来公安数字无线通信专网覆盖区域要求不停扩大，基站数量也要对应增多。基站设备工作环境直接影响到以后系统运行稳定性和维护工作量，基站基础设施好坏会直接影响到设备运行稳定性。所以，必需高度重视基站基础设施建设。
基础设施建设要求关键包含机房工艺要求、设备布局、馈线安装、电源引入及UPS等备用电源、防雷接地、监控设置等，还包含机房工作环境温湿度、防尘、防水等要求，具体要求可参考公网相关标准。
2.1.2.2硬件需求
系统设备符合国家无线电管理委员会及相关部门技术要求，并取得国家无委会颁发无线电型号核准证，功效符合对应移动通信系统技术规范。
2.1.2.3传输网络
租用电信链路资源，以本市市局系统控制交换中心为关键，每个基站租用一条链路汇接到中心。
2.1.2.4频率计划
方案采取同频组网方案：室外宏蜂窝采取三载扇进行覆盖，站型为S111。以下图所表示，三个小区配置频点分别为f1、f1、f1，各相邻小区间两两同频，f1频点带宽20MHz。
同频组网频率分配示意图

2.1.2.5网络优化方案
因为市区高层建筑较多，针对实际组网中因覆盖环境地形造成覆盖阴影区域，可在覆盖阴影区域内放置RRU射频单元，经过光纤远程接入距阴影区最近SDR LTE基站。RRU射频单元含有室外抱杆和壁挂能力，支持光纤远程接入（最远30KM）BBU基带处理单元。在覆盖阴影区域选择适宜位置，将RRU射频单元用光纤远程接入最近系统基站内BBU基带处理单元，可在覆盖阴影区域建立系统信号覆盖。

射频单元拉远方案
2.2 基站设备
使用SDR基站处理方案。将基站基带部分（BBU）和中频/射频（RRU）部分分开，使基带共享资源池（BBU）集中放置，经过光纤和远端单元（RRU）相连，相比传统馈线基站安装愈加灵活快捷，对机房要求降低，能够实现经济、灵活、快速建网。

基站处理方案原理图
BBU+RRU架构，采取SDR统一平台，Ir支持6.144G光口，Ir接口数业界最多；支持全速率GE光口和GE电口。支持1588V2同时，支持基站自举；体积小，支持挂墙、机架等多个安装方法，方便工程实施。
2.2.1基站整体关键技术标准：
多天线能力：下行支持DL 2*2 MIMO和单双流八天线Beamforming，上行支持八路接收分集。
支持多个载波带宽， 5MHz，10MHz，15MHz，20MHz。组网方法灵活，能充足利用频率资源。
支持全基带池交换，基带资源共享
全IP架构
接口丰富，组网灵活，提供 GE/FE接口，支持IP网络，支持和RRU经过星型、链型和混合组网。
多天线能力强：下行支持DL 2*2 MIMO和单双流八天线Beamforming，上行支持八路接收分集。
支持8天线、大功率，提升站间距，降低基站数量；
采取多个高效功放技术：CFR、DPD、Doherty，降低设备功耗；
采取被动式散热设计，无噪音。
支持MIMO，性能高：支持8天线、双流BF。
输出功率大：最大功率12W×8输出功率，满足多载波应用大功率要求
能够和现有LTE关键网进行连接，并支持现有多模终端（PDT+LTE）。
2.2.2BBU及RRU关键技术指标
(1)BBU参数：
传输接口：支持2个FE/GE电口或2个FE/GE光口或1个FE/GE电口和1个FE/GE光口。
电源：-48V DC（±20%）
温度：-20°C～ +55°C
相对湿度：5% RH ～ 95% RH
气压：70 kPa～ 106 kPa
(2)RRU参数：
工作频率：1447MHz-1467MHz
电源：-48V DC（±20%）
射频口数量：8个
经典峰值功率:300W
2.3 基地台
基地台采取NDM-868车载台加装交流转直流电源模块，固定在指挥中心或调度室使用，通常将天线架设于室外。基地台提供了一个无线接入调度方法，和IP调度台互为备份。
NDM-868数字车载台工作频率为350MHz～400MHz，能实现语音呼叫和数据传输，支持数据安全加密（鉴权、加密）、GPS/北斗卫星定位数据上传和其它辅助功效。
NDM-868为彩屏，灵活菜单界面，支持汉字显示，友好图标和两行文字显示让阅读和操控愈加方便。
NDM-868关键特点：
1)业界领先四模终端：含有PDT集群/PDT常规/模拟集群/模拟常规四种通信模式，适应领域广泛，实现模拟向数字平滑过渡。
2)清楚简练全彩显示界面，方便使用者操作。
3)噪声抑制/数字语音：采取专有数字语音技术，含有特有对环境噪音抑制能力，重视对语音重现，即使在很嘈杂环境下，也能收听到清楚话音。
4)GPS/北斗定位：支持混合定位模式，支持主控信道上传和业务信道上传。
5)IP54防护等级：质量可靠，坚固耐用，满足多个严格测试标准。
6)支持NVOC和AMBE++双声码器，并可经过车载台菜单设置进行便捷切换。
7)丰富配件：提供适合多种工作环境配件。
通常规格
频率
350-400Mhz
外形尺寸〔高X宽X厚〕
51×175×206毫米
重量
1.8千克
电流消耗（高功率）
待机
额定音频下接收时电流
额定音频下发射时电流
电源

0.81安（最大）
2安（最大）
14.5安（最大）
220伏交流供电
接收机
频率
350-400Mhz
信道间隔
12.5 kHz/ 25 kHz
频率稳定性（-30˚C、+60˚C、+25˚C）
+/- 0.5 ppm
模拟灵敏度
0.3 uV (12 dB SINAD)
0.4 uV (20 dB SINAD)
数字灵敏度
5% BER -121dBm
强信号接收误码率
≤1×10-4
互调
TIA603C
ETSI

70 dB
65 dB
阻塞
≥84dB
杂散响应抗干扰
≥70dB
共信道抑制
≥-12dB
邻道选择性
≥60dB
额定音频
3瓦（内置）
7.5瓦（外置-8欧姆）
13瓦（外置-4欧姆）
额定音频下音频失真
3%（经典）
交流声和噪声
12.5khz下-40db
25khz下-45db
音频响应
+ 1, -3 dB
传导杂散
-57 dBm@9kHz～1GHz
-47dBm@1GHz～12.75GHz
发射机
频率
350-400Mhz
功率输出
25瓦
信道间隔
12.5 kHz/ 25 kHz
占用带宽
≤8.5kHz@3dB带宽
频率稳定性（-30˚C、+60˚C、+25˚C）
+/- 0.5 ppm
频率误差
±1.5×10-6
发射上升时间
≤l.5ms
发射下降时间
≤1.5ms
调制限制
+/- 2.5 kHz @ 12.5 kHz
+/- 5.0 kHz @ 25 kHz
FM交流声和噪声
-40 dB @ 12.5 kHz
-45 dB @ 25 kHz
传导/辐射发射
-36 dBm < 1 GHz
-30 dBm > 1 GHz和< 4GHz
邻近信道功率比
-60 dB @ 12.5 kHz
-70 dB @ 25 kHz
瞬态切换邻道功率
-50 dB @ 12.5 kHz
-60 dB @ 25 kHz
音频响应
+1, -3 dB
音频失真
3%
FM调制方法
12.5 kHz : 11K0F3E
25 kHz: 16K0F3E
4FSK数字调制
12.5kHz仅数据：7K60FXD
12.5kHz数据和语音：7K60FXE
4FSK调制频偏误差
≤10.0%
4FSK发射误码率
≤1×10-4
GPS/北斗
TTFF（首次定位时间）冷开启
<1 分
TTFF（首次定位时间）热开启
<10 秒
水平位置精度
<10 米
环境规格
工作温度
-30℃~+60℃
存放温度
-45℃~+85℃
热冲击
符合军标GJB150-要求
湿度
符合军标GJB150-要求
ESD
IEC-801-2KV
浸水
IEC 60529-IP54
包装测试
符合军标GJB150-要求

3 售后服务
日常维护
为用户提供7×二十四小时技术支持和服务，对部分简单问题经过电话给予解答和指导操作，对于电话指导无法解答问题或排除设备故障，确保在接到用户通知后4小时内前往故障设备地点，排除故障，确保运行期间设备稳定运行。
设备维修
提供5年质保期，在保修期内对设备提供无偿维修服务及现场技术支持服务。
技术支持和服务
厂家提供7*二十四小时热线电话服务，由专门工程师受理用户来电，确保用户在使用设备过程中，立即得到技术上援助。
备品备件贮备
备品备件库当地化，以达成快速送达用户所需备件要求。

4 设备清单及报价