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用专心专注的精神,打造专业专用的网络

应用天地王树立│文

从2010年起,大唐移动开始无线专网的研究,将自身掌握的3G、4G移动通信技术以及相关的产品进行创新应用,融合到与国民经济息息相关的工业化领域中。

2017年,大唐移动奏响了十五年的华彩乐章。大唐移动的十五年,见证了移动通信的蓬勃发展,更为我国移动通信的自强、自立、自信做出了无可替代的贡献。伴随着移动通信技术的快速发展,在两化融合思想的指导下,各行各业对宽带无线专网提出了更高的要求——“中国制造”、“工业4.0”需要高速、稳定、特别是具有自主知识产权的通信专网作为基础保障。从2010年起,大唐移动开始无线专网的研究,将自身掌握的3G、4G移动通信技术以及相关的产品进行创新应用,融合到与国民经济息息相关的工业化领域中。

以煤为媒,开启行业专网市场

2010年,煤炭市场还正处于快速发展的黄金十年,旺盛的市场需求和相对薄弱的安全管理,促生了信息化建设的热潮。当时的矿山通信以小灵通为主,每个基站只能提供3个语音信道,随着小灵通在公网市场份额的逐步消退,小灵通的产业链远不能满足矿山通信市场需求,矿山通信市场急需一种新的通信技术体制,支撑其语音、数据通信业务。与此同时,大唐移动自主研发的TD-SCDMA技术和相关产品已经在公网实现大规模应用,具备进一步推广、实现在其他领域应用的条件。

新市场的开辟并非一蹴而就,经过深入分析,大唐移动对矿山无线通信专网的需求进行了严谨的梳理,明确语音业务、稳定可靠及本安特性等基本需求。基于这些需求,大唐移动在公网TD-SCDMA技术和设备的基础上,进行了小型RRU的开发,提出了RRU串联实现井下通信组网的解决方案,并将其命名为TDeN:“TD”表示TD-SCDMA技术,“N”表示网络,“E”表示企业。

2011年,大唐移动在神华集团大柳塔煤矿首次开通了基于TD-SCDMA技术的无线专网。凭借先进的技术、稳定的产品性能和丰富的业务承载能力,大唐移动的3G TDeN无线专网从CDMA2000、WCDMA等多种制式纷争的矿用无线通信产品中脱颖而出,在3G矿用无线通信产品中市场占有率超过30% ,让3G成为了矿山通信的主流通信技术。

4G升级,拓宽行业专网应用

伴随着移动通信技术的整体发展,对数据、视频等业务承载的需求促使行业专网向第四代移动通信技术TD-LTE伸出了橄榄枝。TD-LTE技术,是采用我国自主知识产权的第四代宽带移动通信技术,在传输带宽、切换时延、网络安全等方面具有明显的优势。TD-LTE可达到下行峰值100Mbps、上行峰值50Mbps的传输速率,满足不同业务应用对于高带宽的需求。此外,极小的切换时延、传输时延及严格的QoS机制,保证专网业务传输的可靠性和传输质量。同时,采用的网络层与业务层隔离、空口加密、双向接入认证、专用频段等关键技术,具有完备的网络安全机制,可有效防止网络恶意侵入,提升网络安全。

2012年,中石油集团根据“十二五”规划要求,开始进行油气生产物联网试点项目的建设,无线网桥、MCwill、TD-LTE三种技术,成为了无线传输网络的候选。其中,无线网桥以其较低的价格优势在油田已经有过大规模的应用,MCwill技术在大庆油田建设了示范应用点,而TD-LTE技术作为后起之秀,则是首次出现在石油信息化领域,为此,中石油集团在新疆油田组织多家厂家,在指定的地理环境下进行三种技术的业务带宽以及可靠性测试。大唐移动开发的小型化核心网,以及1.8G 八通道 RRU产品,在测试中脱颖而出,成功入围。

2013年至2015年,大唐移动根据中石油集团总体安排,承担了青海油田的油气生产物联网试点项目和推广项目的建设工作,对下属的英东油田、涩北气田、冷湖气田、采油一厂、采油二厂五个作业区的四千多口油、气、水井进行了TD-LTE无线宽带专网的覆盖,并以此为基础,对油气水井的生产数据进行自动采集、传输和远程监控实现了青海油田主力油气田的全面生产管理。于此同时,大唐移动与中海油集团合作,在南海西部海上油田群进行了4G无线专网的建设,凭借TD-LTE技术高速率、低时延、大容量、支持可变带宽等优势,承载集群对讲、语音\视频调度、视频监控、生产数据回传、中控系统承载、油田平台加密通信、海上油田访问互联网等业务,应用效果良好。

为适应不同的应用场景,大唐移动TD-LTE无线专网采用系列化的设计理念,根据不同用户需求采用不同的解决方案:在基站产品上包括系列化的400M、600M、1.4G、1.8G全套产品,产品形态包括双通道、八通道,发射功率包括10w、20w、40w,在部署方式上包括固定站部署以及车载方式等;提供1000用户、5000用户及10万用户容量的系列化核心网平台,硬件平台包括高性能服务器以及电信级ATCA平台;在终端上提供手持终端、室内CPE,室外DTU、室内DTU等多种形态。系列化产品可准确把握客户资金投入与业务需求对应,提供最贴合行业用户实际需求的最高性价比方案。

集群专网,普惠多领域市场

随着行业两化融合的不断深入,只能提供语音和少量数据的数字集群已难以满足日益增长的行业业务数字化需求,无线专网的宽带接入特性开始陆续应用在行业中,基于B-Trunc标准的TD-LTE宽带集群系统开始在北京、广州等城市的无线政务、公共安全、地铁线路、机场、港口等领域得到广泛应用。电力无线专网承载配网自动化监测,抄表,视频监控业务,轨道交通以TD-LTE承载PIS、CBTC业务,机场港口无线专网承载地勤调度业务……尤其是在公安领域,对于无线专网明确提出了“多频段、高带宽、真集群”的特性要求。

2016年,大唐移动根据市场需求的发展趋势,开发出了符合B-Trunc标准的TD-LTE无线集群专网,可在一张TD-LTE专网上同时承载语音、集群、视频数据业务。2016年,大唐移动在贵州龙里成功部署1.4G无线政务专网。2017年,大唐移动在新疆进行了TD-LTE无线集群专网互联互通测试,设备与业内多家知名厂家的集群产品实现了核心网、基站、终端的互通,为大唐移动无线专网产品家族中又增加了一名具有无线宽带集群特性的新成员。

7年的探索和实践,大唐移动的无线专网市场实现了从窄带语音到宽带接入、再到宽带集群的产品演进;完成了从煤矿到整个能源领域、交通领域、再到公安政务的市场突破;完成了从单纯的网络设备到采集终端、管理应用层面的延伸……大唐移动无线专网,正以旺盛的生命力,蓬勃应用于各行各业、各个领域。

未来的无线专网,将会向着更宽的业务速率、更灵活的频谱支持、低功耗大连接物联网应用、广域大覆盖的方向发展。大唐移动将充分利用在公网技术、产品、网络、服务等方面的深厚积累,进一步将成熟的NB-IoT、5G等技术引入到无线专网中,为行业客户打造更加专业的无线专网。