指挥控制系统移动通信专网中4G-LTE技术应用

　　摘要：结合当前的移动通信工程的发展情况，探讨了通信工程中的4G-LTE通信网络架构的情况，结合指挥控制系统移动通信专网进行举例说明，探讨了4G-LTE技术在移动通信工程中的应用的有效性，希望对今后的移动通信技术发展有所帮助。

　　关键词：通信工程，4G-LTE技术，移动技术，网络架构

　　当前，移动通信技术呈现出快速的发展趋势，4G-LTE技术在通信领域中表现出多网络传输、目标速率快、信道频谱宽和接口开放等方面的特点，符合实现2G、3G的网络之间相互的平稳对接的要求，便于满足通信系统的升级成本发展。在商用网络中应用4G-LTE技术，现在已经获得快速的发展，具有非常广泛的普及程度。这里结合4G-LTE技术的特点，重点论述了其在指挥控制系统移动通信领域中的应用情况，希望能有助于提升指挥控制系统通信工程运行质量。

　　一．4G-LTE通信网络架构

　　对于4G-LTE网络来说，主要涉及到EPC、E-UTRAN两部分，其中，对于EPC来说，主要有MME、SGW、PGW、PCRF等，在此过程中，多个演进型eNodeB包含在E-UTRAN中，同时，X2的接口则能进行相关的eNodeB的连接。在借助于4G-LTE技术的过程中，进行通信网络的组建中，能够利用S1接口为EPC部分、E-UTRAN部分的连接通道的作用[1]。

　　相比于3G网络来说，EPC部分则是4G网络中的分组域，主要是实现网络通信中的分组功能，传输VoIP业务的载体为IMS系统。针对4G-LTE通信网来说，一般情况下，则是通过SGW及MME来共同实现相应的SGSN功能，同时，PGW来实现GGSN功能，在具体的信息传输过程中，通信网的核心网相关的EPC可以实现分离控制面、用户面的功能，这样的就会减少用户面和MME部分的控制面的干扰问题，能促进3G网络和4G-LTE网络的融合方面的要求。

　　对于4G-LTE通信系统中HSS来说，主要则是包括IMS、UMTS及核心网提供数据支持服务等方面，所涉及到的通信协议则是Diameter，其中的Cx接口连接IMS、HSS；而对于3G核心网的连接则主要体现在C/D、Gr/Gc的接口连接中，涉及到的通信协议则是MAP。最后，针对S6a的接口连接相应的HSS、EPC等，也采用Diameter的通信协议。

　　对于4G-LTE通信网络架构来说，则是在3G-LTE的基础上实施，但4G-LTE网络结构则具有一定的优势，能够满足分散管理的要求，有效控制延迟问题，这则是技术方面的重大突破。

　　二.4G-LTE技术在移动通信工程中的应用

　　（一）指挥控制系统移动通信专网的系统结构

　　结合指挥控制系统中的移动通信专网来进行说明4G-LTE技术的应用效果问题。通过设置移动通信专网，能进一步对于指挥控制网络中的信息传输质量进行有效监测，符合当前的指挥网业务的智能化管理的需求。在这样的背景下，指控网业务的智能化管理中要实现信息监测的深度以及广度的要求，进行快速而准确的监测数据传递。具体的通信网络拓扑结构设计中，结合了网型结构、树型结构的特点，明确增加节点而不用复杂计算便可实现远程发送或者监测数据的要求。

　　在监测系统中，主要包括信息采集终端、通信网络以及监控中心等三方面内容，采集终端则是涉及到便携式终端及在线监测终端等方面，利用相应的CT信号与PT信号来实现通信网络传输信息的要求，其中，连接移动收发点与通信系统两端的串行接口为RJ45、RS232，从项目的实际情况来看，结合现场来进行相应的4G-LTE路由器的设置处理。其中，通信网络中的4G-LTE能够有效支持TD-LTE格式、FDD-LTE格式，还包括相关的加密传输协议VPN、PPTP协议完成点对点传输等内容，包括相关的web服务、数据库服务等，其中的传输协议为IEC61850，而数据传输格式为PQDIF。

　　（二）指挥控制系统移动通信专网中4G-LTE覆盖方式

　　将MIMO多天线及大宽带技术引入到4G-LTE网络中，能进一步符合连续覆盖的要求，通过在室内应用PRRU覆盖方案，体现出比较大的灵活性特点，特别是在比较少的业务量情况下，通过多个PRRU的组网能有效减少干扰，而业务量较多时，则可以通过PRRU建立热点、分裂小区，以保障传输容量的增加。其中，从室内传输的载波聚合需要的角度来考虑，PRRU室内覆盖方案中则是可以通过降采样及IQ压缩技术等。针对PRRU中的干扰协同来说，主要包括宏微间干扰协同、微微间干扰协同等，通过接入PBridge到站信号较强的BBU中，能解决上述的干扰问题。将CompCS技术应用在4G-LTE通信网络中，能实现错开时频域，以及相应的合理化调度相关的通信资源，保障顺利实现相关的传输容量方面的要求。对于相应的室外覆盖来说，则信号基站主要涉及到小基站及宏基站，目的则是实现信号的全面覆盖。

　　（三）指挥控制系统移动通信专网中4G-LTE技术应用效果

　　通过分析，针对移动通信专网的覆盖能力进行测试，天线高度为30m，结合64QAM调制方式的4G-LTE系统的覆盖半径为4.87km，同样的情况下，16QAM方式下的覆盖半径则为7.63km，而在QPSK调制方式的覆盖半径则为10.69km。

　　结合传输速率来说，充分发挥了载波聚合传输技术优势在4G-LTE的通信工程中，能实现宽带传输速率的提升。同时，结合指控移动专网的业务需求实际情况，来判断是否开展聚合传输，并能灵活性地保障应用好宽带频谱资源，经过测试来说，频谱效率能实现2.7bps/Hz要求，其中下行峰值为8Mbps，上行峰值为19Mbps。

　　通过上述分析，4G-LTE移动通信专网能有效解决实际中的节点数量过少、过于分散的问题，进一步保障光纤设备及无线设备的优势，很好地完成信息采集、网络监控方面的作用，进一步提升指控系统移动专网的智能化管理水平。另外，通过4G-LTE移动通信专网，能保证信息采集终端的接入方式得到进一步优势，实现信息传输量的有效提升，保证传输时间的进一步缩短，同时，还能有效实现通信专网的覆盖面有所增加，有效控制通信网络运行成本问题。

　　三.结语

　　由此可见，随着4G-LTE技术的不断发展和完善，在通信工程中能有效提升调度传输功率、频率，保障通信质量的进一步提升，实现通信成本的降低，以及有效实现指控系统移动专网通信网络覆盖面的进一步扩大。所以，4G-LTE技术在指控系统移动专网实践应用中具有广阔的应用前景。

　　参考文献

　　[1]杨广林.移动通信工程4G-LTE技术工程的应用管窥[J].数字通信世界,2018,(7).

　　[2]谢天龙.浅谈4G-LTE网络优化关键技术及案例分析[J].数字通信世界,2018,(8).

　　作者刘铭贺兴刘伟国

《指挥控制系统移动通信专网中4G-LTE技术应用》

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