高等院校校區(qū)TD網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決方案專項(xiàng)研究報(bào)告(第二階段)

1、高等院校校區(qū)高等院校校區(qū) tdtd 網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決方案網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決方案 專項(xiàng)研究報(bào)告專項(xiàng)研究報(bào)告 （第二階段） 中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司計(jì)劃部 中國移動(dòng)通信集團(tuán)四川有限公司 2009 年 12 月 目目 錄錄 1 1研究背景研究背景.3 2 2高校校區(qū)典型場(chǎng)景建設(shè)策略分析高校校區(qū)典型場(chǎng)景建設(shè)策略分析.4 2.12.1場(chǎng)景的分類場(chǎng)景的分類.4 2.22.2業(yè)務(wù)需求特點(diǎn)業(yè)務(wù)需求特點(diǎn).4 2.32.3覆蓋規(guī)劃特點(diǎn)覆蓋規(guī)劃特點(diǎn).5 2.42.4容量規(guī)劃特點(diǎn)容量規(guī)劃特點(diǎn).6 2.52.5建設(shè)策略分析及各種覆蓋策略綜合對(duì)比建設(shè)策略分析及各種覆蓋策略綜合對(duì)比.9 3 3典型場(chǎng)景建設(shè)方案典型場(chǎng)景建設(shè)方案.14 3.

2、13.1建筑物情況建筑物情況.14 3.23.2主要設(shè)計(jì)策略主要設(shè)計(jì)策略.15 3.33.3設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路.16 3.3.13.3.1宏站解決方案宏站解決方案.16 3.3.23.3.2宏站宏站+ +室分解決方案室分解決方案.18 3.3.33.3.3宏站宏站+ +室分室分+wlan+wlan 解決方案解決方案.21 3.43.4覆蓋方案覆蓋方案.27 3.4.13.4.1td-scdmatd-scdma 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案.27 3.4.23.4.2td-scdmatd-scdma 基站站點(diǎn)建設(shè)方案基站站點(diǎn)建設(shè)方案.27 3.4.33.4.3wlanwlan 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案.29 3.4.

3、43.4.4具體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃.29 3.53.5容量方案容量方案.31 3.5.13.5.1td-scdmatd-scdma 系統(tǒng)容量計(jì)算系統(tǒng)容量計(jì)算.31 3.5.23.5.2wlanwlan 系統(tǒng)容量計(jì)算系統(tǒng)容量計(jì)算.33 3.63.6建設(shè)成本分析建設(shè)成本分析.33 3.63.6方案測(cè)試驗(yàn)證方案測(cè)試驗(yàn)證.34 3.6.13.6.1tdtdscdmascdma 主要測(cè)試結(jié)果主要測(cè)試結(jié)果.34 3.6.23.6.2wlanwlan 主要測(cè)試結(jié)果主要測(cè)試結(jié)果.37 4 4創(chuàng)新技術(shù)研究創(chuàng)新技術(shù)研究.39 4.14.1利用空分復(fù)用技術(shù)提升單載波數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力利用空分復(fù)用技術(shù)提升單載波數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能

4、力.39 4.24.2采用幀分復(fù)用技術(shù)提升單載波支持用戶數(shù)采用幀分復(fù)用技術(shù)提升單載波支持用戶數(shù).40 4.34.3部署部署 1588v21588v2 方案替代方案替代 gpsgps 時(shí)鐘時(shí)鐘.41 4.44.4無線寬帶的進(jìn)一步推進(jìn)無線寬帶的進(jìn)一步推進(jìn)2g+td+wlan2g+td+wlan.42 5 5研究結(jié)論及標(biāo)準(zhǔn)化方案建議研究結(jié)論及標(biāo)準(zhǔn)化方案建議.43 5.15.1結(jié)論結(jié)論.43 5.25.2標(biāo)準(zhǔn)化方案建議標(biāo)準(zhǔn)化方案建議.43 6 6思考及探討思考及探討.46 6.16.1tdtd 與與 wlanwlan 異系統(tǒng)組網(wǎng)研究異系統(tǒng)組網(wǎng)研究.46 6.1.16.1.1tdtd 與與 wlanwl

5、an 覆蓋能力對(duì)比覆蓋能力對(duì)比.46 6.1.26.1.2tdtd 與與 wlanwlan 共室分組網(wǎng)互干擾研究共室分組網(wǎng)互干擾研究.48 6.26.2wlanwlan 的發(fā)展之路的發(fā)展之路.50 1 1研究背景研究背景 隨著 td-scdma 三期工程的全面建設(shè)，根據(jù)集團(tuán)公司總部確定的“3g（td- scdma）網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)承載移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)”的市場(chǎng)定位和發(fā)展策略，應(yīng)用 3g 技術(shù)建 設(shè)校園無線寬帶網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是大勢(shì)所趨。高校校園是一個(gè)人員數(shù)量眾多話務(wù)量較 大的區(qū)域，話務(wù)量又具有規(guī)律性流動(dòng)的特點(diǎn)。隨著 it 技術(shù)的發(fā)展普及和電信資 費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的不斷降低，校園區(qū)話務(wù)量提升明顯，因此校園區(qū)成為 3g 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

6、的熱 點(diǎn)覆蓋需求區(qū)域。 大學(xué)校園又是一個(gè)通信場(chǎng)景復(fù)雜的環(huán)境，擁有密集的宿舍、教學(xué)樓等建筑 群以及開闊的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。并且，各場(chǎng)景的話務(wù)量會(huì)隨著學(xué)生作息時(shí)間的變化而 發(fā)生遷移。因此，校園的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)需要考慮多個(gè)方面的因素，對(duì)整個(gè)校 園進(jìn)行一體化的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，以提供高速率、高質(zhì)量的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 td-scdma 建設(shè)更多滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，且 td-scdma 建設(shè)是基于 gsm 網(wǎng) 絡(luò)的建設(shè)基礎(chǔ)上，大多采用了共址方式，所以 td 二期的校園建設(shè)只是在校園中 建設(shè)了 td 宏站。雖然 td-scdma 頻譜利用率高，但是其幾乎是 gsm 兩倍多的頻 率造成信號(hào)穿透性能差，空中衰減大，所以造成

7、td 信號(hào)在室內(nèi)很弱，甚至連正 常的語音通話都保證不了。 在 td 三期我們加大了室內(nèi)分布的建設(shè)力度，要求所有建設(shè)了 gsm 室內(nèi)的樓 宇都建設(shè) td 室分，解決了 td 在室內(nèi)信號(hào)弱的問題，但是要實(shí)現(xiàn)高速的無線寬 帶還是不夠的，td 目前所能提供的最高下載速率約為 1.1mbps/秒，短期內(nèi)要超 過競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的 wcdma 和 cdma2000ev/do 的可能性是微乎其微，即就是日后開通 空分復(fù)用也只是提高了系統(tǒng)總的吞吐量，而對(duì)單個(gè)用戶的下載速率沒有任何的 提高。 所以在校園中引入 wlan 將成為一種必然的趨勢(shì)，將 td-scdma 網(wǎng)絡(luò)作為主 體網(wǎng)絡(luò)，以 wlan 網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式對(duì)于宿舍、

8、圖書館等室內(nèi)熱點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行輔助補(bǔ)充。 td 支持移動(dòng)性，wlan 無線局域網(wǎng)支持便攜性，td 網(wǎng)絡(luò)滿足普通 3g 用戶的手機(jī) 上網(wǎng)，可視電話，視頻會(huì)議等功能，wlan 網(wǎng)絡(luò)滿足高速的無線上網(wǎng)用戶。 2 2高校校區(qū)典型場(chǎng)景建設(shè)策略分析高校校區(qū)典型場(chǎng)景建設(shè)策略分析 2.12.1場(chǎng)景的分類場(chǎng)景的分類 大學(xué)校園作為培養(yǎng)高素質(zhì)人才的搖籃，在信息化的社會(huì)環(huán)境下，大學(xué)生們 對(duì)于通信中語音業(yè)務(wù)的需求不斷增長，而作為新興人群的大學(xué)生們對(duì)于新事物 的探知欲是很強(qiáng)的，因此對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求正在與日俱增。從 2g 開始，中國 移動(dòng)就已將校園作為一個(gè)“數(shù)據(jù)黃金增長點(diǎn)” ，而 td 網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要覆蓋目的 便是滿足不斷增長

9、的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，校園也自然成為了特別關(guān)注的地點(diǎn)。 大學(xué)校園一般存在多種功能性建筑物，比如教學(xué)科研樓、行政樓、圖書館、 宿舍樓、餐廳以及操場(chǎng)等。一般校園內(nèi)的用戶數(shù)目總量較為固定，但用戶行為 在不同的建筑內(nèi)具有各不相同的特點(diǎn)。從區(qū)域上看，大學(xué)校園主要分為幾大覆 蓋場(chǎng)景：宿舍，教學(xué)樓（包括圖書館等） ，以及校園區(qū)域。 （1）校園室內(nèi)區(qū)域 校園室內(nèi)區(qū)域按照建筑功能可以細(xì)分為：教學(xué)樓、行政樓、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、 圖書館、大禮堂、體育館、宿舍樓。 此區(qū)域一般是校園話務(wù)量最為集中的區(qū)域，同時(shí)由于校園內(nèi)部的作息時(shí)間， 話務(wù)忙時(shí)具有規(guī)律性變化特點(diǎn)。 （2）校園室外區(qū)域 校園室外區(qū)域面積較大，主要是道路、廣場(chǎng)、室外運(yùn)

10、動(dòng)區(qū)域和草地組成。 覆蓋區(qū)域較大，但是話務(wù)量相對(duì)較小。 2.22.2業(yè)務(wù)需求特點(diǎn)業(yè)務(wù)需求特點(diǎn) 大學(xué)校園內(nèi)人數(shù)較多且集中，綜合性大學(xué)校園內(nèi)教師和學(xué)生總數(shù)較大，但 總量變化不大。校園內(nèi)人員流動(dòng)的規(guī)律性帶來話務(wù)的規(guī)律性變化，總體來說人 員變化普遍趨勢(shì)如下： 1）每年有新生入校和畢業(yè)生離校，人數(shù)基本持平； 2）每天離開學(xué)校和進(jìn)入學(xué)校的人員基本持平； 3）周一至周五校內(nèi)人員較多而周末較少； 4）寒暑假校內(nèi)人員較少； 5）9 月因新生入校人數(shù)增多，漫游數(shù)目較大； 6）5-7 月因畢業(yè)生陸續(xù)離校，人員總數(shù)減少。 根據(jù)校園內(nèi)內(nèi)不同樓宇具有的不同功能，人流量、話務(wù)量、業(yè)務(wù)需求各不 同。 表 2.1 樓宇類型與業(yè)

11、務(wù)特點(diǎn) 序號(hào)樓宇類型人流量話務(wù)量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 1 教學(xué)樓較大一般一般 2 行政樓一般一般較少 3 實(shí)驗(yàn)樓較少較少較少 4 食堂較大較大一般 5 圖書館一般較少一般 6 體育館較大較少較少 7 宿舍樓很大較大較大 學(xué)校的主要用戶包括學(xué)生、教師和其他人口，其中占最大數(shù)量比例的是學(xué) 生這一群體，因此，主要以學(xué)生群體的業(yè)務(wù)行為來分析其話務(wù)特點(diǎn)。學(xué)生的主 要活動(dòng)區(qū)域可按白天和晚上劃分為教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)和其他區(qū)域（包括校園內(nèi)、 餐廳、操場(chǎng)等） 。以上述分析為基礎(chǔ)，得出高校區(qū)的業(yè)務(wù)需求。 大學(xué)內(nèi)基本所有學(xué)生都住宿，宿舍區(qū)夜間的話務(wù)量相當(dāng)高。周一至周五白 天，人員集中在教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)樓。早中晚飯時(shí)間，人員主要集中在食

12、堂。由于 圖書館內(nèi)場(chǎng)館限制，一般話務(wù)量較小。宿舍話務(wù)量基本可以作為整個(gè)校園話務(wù) 容量的衡量標(biāo)準(zhǔn)?；谝陨先藛T活動(dòng)特點(diǎn)的分析，室外宏站的話務(wù)壓力不大， 可以適當(dāng)減少載頻規(guī)劃數(shù)量，提高載頻利用率并且可以減少頻率干擾；對(duì)于校 園的室內(nèi)分布小區(qū)，需要吸收更多的話務(wù)量，話務(wù)壓力較大。 2.32.3覆蓋規(guī)劃特點(diǎn)覆蓋規(guī)劃特點(diǎn) 通過實(shí)地勘察并結(jié)合地圖，一般來說，大學(xué)的樓群分界線明顯，建筑物的 高度大約在 20-30m，根據(jù)建筑物平均密度特征，可以認(rèn)為其符合一般城區(qū)的特 征。 區(qū)域內(nèi)存在大量教學(xué)樓、宿舍樓等建筑群；區(qū)域內(nèi)話務(wù)量密集、用戶移動(dòng) 速度不高、業(yè)務(wù)速率要求較高，是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。 一般高校區(qū)室外

13、可采用宏基站進(jìn)行覆蓋，滿足室外的覆蓋指標(biāo)。 典型高校校區(qū)的現(xiàn)代建筑由于采用了大量的混凝土和金屬材料，造成了對(duì) 無線信號(hào)的屏蔽和衰減，信號(hào)通過直射，反射，繞射等方式進(jìn)入室內(nèi)，信號(hào)雜 亂不穩(wěn)定。移動(dòng)通信用戶在室內(nèi)的通信受到影響和限制。為解決以上問題，可 建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)，確保室內(nèi)的 td 網(wǎng)絡(luò)性能，因此在室內(nèi)覆蓋站點(diǎn)完成建設(shè)、 開通，投入使用前需要進(jìn)行室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試，同時(shí)后續(xù)通過不間斷的監(jiān) 控，了解和保證室內(nèi)覆蓋的正常性能。 一些宿舍由于工程無法安裝室內(nèi)分布式天線，而宏站又無法對(duì)樓宇深度覆 蓋，可以采用小區(qū)分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋。 2.42.4容量規(guī)劃特點(diǎn)容量規(guī)劃特點(diǎn) 對(duì)于 3g 業(yè)務(wù)，不同的業(yè)務(wù)

14、有不同的速率要求和質(zhì)量要求，同時(shí)這些業(yè)務(wù)是 混合的，因此，在進(jìn)行 3g 規(guī)劃時(shí)，必須對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類預(yù)測(cè)和分析，建立 3g 業(yè)務(wù)模型，為確定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模打下基礎(chǔ)。3g 業(yè)務(wù)的最大特點(diǎn)是多種業(yè)務(wù)的混合， 最大的難點(diǎn)也是混合業(yè)務(wù)條件下的業(yè)務(wù)模型的建立。不建立業(yè)務(wù)模型，3g 的業(yè) 務(wù)容量規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃就缺乏基礎(chǔ)。因此，預(yù)測(cè) 3g 業(yè)務(wù)種類、比例、流量，從 而建立一個(gè)虛擬的 3g 業(yè)務(wù)模型是必須的。一般來講，業(yè)務(wù)模型的建立需要四個(gè) 步驟： （1）為了獲得業(yè)務(wù)的忙時(shí)呼叫次數(shù)（bhca）或忙時(shí)會(huì)話次數(shù)（bhsa） ，需 要定量描述業(yè)務(wù)需求情況； （2）建立各業(yè)務(wù)特征參數(shù)；cs 業(yè)務(wù)的特征參數(shù)就是通話時(shí)長和激活因

15、子， ps 業(yè)務(wù)除此之外，還需要許多描述業(yè)務(wù)特征的參數(shù)。 （3）獲得網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵數(shù)據(jù)；獲得的關(guān)鍵數(shù)據(jù)就是各業(yè)務(wù)的忙時(shí)業(yè)務(wù)流量， 即愛爾蘭數(shù)。 （4）按業(yè)務(wù)分類歸納數(shù)據(jù)。 業(yè)務(wù)模型建立后，對(duì)話務(wù)需求進(jìn)行具體考慮：對(duì)無線通信普及率、中國移 動(dòng)占有率及其中 td 用戶占有率進(jìn)行預(yù)測(cè)；考慮到學(xué)生在白天、晚上的行動(dòng)規(guī)律， 取定各時(shí)間段人口分布比例如下；基于總 td 用戶數(shù)和用戶分布比例，得到各區(qū) 域用戶；根據(jù)對(duì)用戶 r4 話音、r4 數(shù)據(jù)及 hsdpa 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型的分析，同時(shí)依 據(jù)容量計(jì)算公式，得到校區(qū)各區(qū)域所需要的小區(qū)容量；根據(jù)業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)結(jié)果和覆 蓋場(chǎng)景的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的 td 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略。 高校區(qū)

16、域內(nèi)存在大量公寓樓、教學(xué)樓等建筑群；區(qū)域內(nèi)話務(wù)量密集、用戶 移動(dòng)速度不高、業(yè)務(wù)速率要求較高，是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。 高校區(qū)域內(nèi)有明顯的話務(wù)特征，一是數(shù)據(jù)量大，很多學(xué)生用手機(jī)登陸 qq 或 用電腦高速上網(wǎng)；二是話務(wù)量遷移的問題，如白天話務(wù)量主要發(fā)生在教學(xué)樓， 晚上話務(wù)量主要在宿舍；三是話務(wù)量集中，學(xué)生的話務(wù)基本集中在 18 點(diǎn)以后， 特別是 21 點(diǎn)到 24 點(diǎn)是其通話的高峰階段。三是學(xué)生通話時(shí)間較長；四是學(xué)生 的短信使用比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于話務(wù)的使用量。 根據(jù)校園內(nèi)不同樓宇不同時(shí)段突發(fā)話務(wù)量的特點(diǎn)，在樓宇間話務(wù)量較小時(shí) 段，為了充分吸收校園內(nèi)其它區(qū)域話務(wù)量，可以采用共小區(qū) rru 技術(shù)，將多個(gè) 樓

17、宇和室外廣場(chǎng)或不同功能的樓宇組成一個(gè)小區(qū)。例如將宿舍樓同教學(xué)樓、食 堂等其它樓宇或校園內(nèi)室外覆蓋區(qū)域組成共小區(qū)，可以更有效的利用無線設(shè)備 資源。在 rru 共小區(qū)組網(wǎng)時(shí)，需要綜合考慮各樓宇、區(qū)域話務(wù)情況分布，在容 量足夠的前提下將室外宏站同校內(nèi)部分樓宇組成共小區(qū)。 容量估算方法：容量估算方法：td-scdma網(wǎng)絡(luò)承載著cs業(yè)務(wù)和ps業(yè)務(wù)，是一個(gè)話音和數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)并存的系統(tǒng)，原有g(shù)sm的愛爾蘭b方法不再適用。目前業(yè)界關(guān)于3g 網(wǎng)絡(luò)混合 容量估算有以下幾種方法，分別是等效愛爾蘭法、post erlang-b 法、坎貝爾 方法等。 1）等效愛爾蘭方法等效愛爾蘭方法 等效愛爾蘭方法的基本原理是根據(jù)業(yè)務(wù)所

18、消耗的資源大小，將一種業(yè)務(wù)等 效成另外一種業(yè)務(wù)，并計(jì)算等效后的業(yè)務(wù)總話務(wù)量，然后計(jì)算滿足此話務(wù)量所 需的信道數(shù)。在td-scdma網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)信道就是載波、時(shí)隙、擴(kuò)頻碼的組合， 稱為一個(gè)資源單位ru(resource unit)，其中一個(gè)時(shí)隙內(nèi)由一個(gè)16 位擴(kuò)頻碼劃 分的信道為最基本的資源單位，即bru。各種業(yè)務(wù)占用的bru 個(gè)數(shù)是不一樣的， 在一個(gè)時(shí)隙中，最多可有8 個(gè)語音amr12.2k 業(yè)務(wù)，或者2 個(gè)cs64k業(yè)務(wù)，或者2 個(gè)ps64k 業(yè)務(wù)，或者1 個(gè)ps128k 業(yè)務(wù)，據(jù)此可以估算不同業(yè)務(wù)占用資源比例， 例如設(shè)業(yè)務(wù)a為amr12.2k和業(yè)務(wù)b為cs64k，預(yù)測(cè)a的話務(wù)量為12erl

19、，預(yù)測(cè)b的話 務(wù)量為6erl 。 業(yè)務(wù)a：每個(gè)連接占用2 個(gè)bru信道資源； 業(yè)務(wù)b：每個(gè)連接占用8個(gè)bru信道資源； 因此根據(jù)每種業(yè)務(wù)占用信道資源的比例，可以將1erl的業(yè)務(wù)b等效為4erl的 業(yè)務(wù)a，則網(wǎng)絡(luò)中總話務(wù)量為6412=36erl（業(yè)務(wù)a） ，如果要求阻塞率為2%， 則通過查詢愛爾蘭b表，共需要46個(gè)業(yè)務(wù)a的信道資源，共需要92 個(gè)bru資源。 也可以將4 erl的業(yè)務(wù)a等效為1 erl的業(yè)務(wù)b進(jìn)行計(jì)算。該方法缺陷是不同的等 效方式，最后計(jì)算所需資源不同。 2 2）postpost erlang-berlang-b 方法方法 post erlang-b 方法的原理是先分別計(jì)算出每種

20、業(yè)務(wù)滿足容量要求需要的 信道數(shù)，再將信道進(jìn)行等效相加，得出滿足混合業(yè)務(wù)容量所需要的信道數(shù)。在 td-scdma網(wǎng)絡(luò)中，使用擴(kuò)頻因子不同的業(yè)務(wù)所占用的基本信道bru個(gè)數(shù)是不一樣 的，例如：一個(gè)擴(kuò)頻因子sf=1 的業(yè)務(wù)，占用16 個(gè)bru，sf=8 的業(yè)務(wù)，占用2個(gè) bru，在一個(gè)載波下，如果上下行時(shí)隙比例確定，則所能提供的上下行bru 數(shù)目 是固定的，因此只要確定了總的bru數(shù)目，根據(jù)單小區(qū)在一定時(shí)隙配比條件下的 上下行bru數(shù)目，就可以確定滿足容量需求的小區(qū)數(shù)目。計(jì)算過程描述如下： 1. 根據(jù)預(yù)測(cè)，確定規(guī)劃區(qū)域內(nèi)cs業(yè)務(wù)話務(wù)量和ps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量； 2. 對(duì)ps 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，根據(jù)吞吐量，將其轉(zhuǎn)化為

21、等效愛爾蘭； 3. 確定站型和時(shí)隙配比； 4. 計(jì)算單小區(qū)單業(yè)務(wù)的信道數(shù)目； 5. 根據(jù)愛爾蘭b或者愛爾蘭c公式確定單小區(qū)所能支持的愛爾蘭數(shù)； 6. 計(jì)算nodeb需求個(gè)數(shù)。 從以上過程可以看出，post erlang-b 方法的計(jì)算結(jié)果過于悲觀，原因在 于基站的信道資源實(shí)際是在各種業(yè)務(wù)間共享的，但此方法人為的割離了業(yè)務(wù)的 信道資源，降低了基站信道資源的利用率。這是該方法的缺陷。 3 3） 坎貝爾方法坎貝爾方法 坎貝爾方法是綜合考慮所有的業(yè)務(wù)并構(gòu)造成一個(gè)等效的業(yè)務(wù)，并據(jù)此來計(jì) 算系統(tǒng)可以提供該等效業(yè)務(wù)總的話務(wù)量，然后得到混合業(yè)務(wù)的容量計(jì)算。該方 法最后是利用erlang b 來計(jì)算相應(yīng)的信道數(shù)

22、的，這樣網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也就可以計(jì)算 出來了。計(jì)算過程描述如下： 1確定目標(biāo)規(guī)劃區(qū)域各種業(yè)務(wù)的話務(wù)量； 2根據(jù)各種業(yè)務(wù)占用的bru資源，確定各種業(yè)務(wù)相對(duì)基本業(yè)務(wù)信道的業(yè)務(wù) 資源強(qiáng)度； 3計(jì)算混合業(yè)務(wù)均值； 4計(jì)算混合業(yè)務(wù)方差； 5計(jì)算坎貝爾信道； 6計(jì)算規(guī)劃區(qū)域內(nèi)總的坎貝爾信道業(yè)務(wù)總量； 7通過載波數(shù)、時(shí)隙分配方式，確定單小區(qū)可提供的基本業(yè)務(wù)信道數(shù)（采 用話音業(yè)務(wù)做為基本業(yè)務(wù)） ，進(jìn)而利用坎貝爾信道數(shù)=（小區(qū)基本業(yè)務(wù)信道數(shù) 基本業(yè)務(wù)信道的業(yè)務(wù)資源強(qiáng)度）/坎貝爾信道，得到單小區(qū)可提供的坎貝爾信道 數(shù)，通過查詢愛爾蘭b 表，可以得到單小區(qū)的坎貝爾業(yè)務(wù)量； 8用規(guī)劃區(qū)域內(nèi)總的坎貝爾信道業(yè)務(wù)總量除以單小區(qū)可

23、提供的坎貝爾業(yè)務(wù) 量就可以得到所需小區(qū)數(shù)。 4 4）sksk算法算法 通過隨機(jī)背包迭代算法，計(jì)算基于混合業(yè)務(wù)且滿足不同qos需求所需的信道 資源。沿用了atm網(wǎng)絡(luò)流量計(jì)算的基本思路和管道共享的概念，可體現(xiàn)不同業(yè)務(wù) 的qos需求。但是，計(jì)算量大，比較復(fù)雜，不便于實(shí)際應(yīng)用；對(duì)ps業(yè)務(wù)非實(shí)時(shí)性 的特點(diǎn)體現(xiàn)不夠。 可以看出坎貝爾方法是將所有業(yè)務(wù)統(tǒng)一為cs域業(yè)務(wù)進(jìn)行等效，并運(yùn)用愛爾 蘭b公式進(jìn)行分析和計(jì)算，而實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)中不僅存在cs域業(yè)務(wù)，而且還存在著 ps 域業(yè)務(wù)，ps 域業(yè)務(wù)和cs 域業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)有很大不同，而且對(duì)ps域業(yè)務(wù)通 常采用愛爾蘭c 公式進(jìn)行分析，因此利用坎貝爾方法對(duì)所有混合業(yè)務(wù)進(jìn)行容

24、量 估算，存在著固有的局限性，表現(xiàn)在沒有考慮各種業(yè)務(wù)阻塞率的差別，而簡單 認(rèn)為所有業(yè)務(wù)的阻塞率都相同。通常認(rèn)為，坎貝爾方法對(duì)cs域的混合業(yè)務(wù)的估 算是合適的，而對(duì)存在ps域業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如果不對(duì)坎貝爾方法進(jìn)行修正， 則不完全適用。因此，當(dāng)進(jìn)行td-scdma網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃時(shí)，如果ps 域業(yè)務(wù)占較大 的比例，對(duì)按照以上的坎貝爾方法進(jìn)行估算，結(jié)果和實(shí)際網(wǎng)絡(luò)需求會(huì)出現(xiàn)較大 的誤差。 2.52.5建設(shè)策略分析及各種覆蓋策略綜合對(duì)比建設(shè)策略分析及各種覆蓋策略綜合對(duì)比 （1）高校校區(qū) td 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體原則 高校校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)遵循室內(nèi)外一體規(guī)劃原則：確保室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)能提供 良好的室內(nèi)信號(hào)，同時(shí)要避免對(duì)室

25、外構(gòu)成強(qiáng)干擾；確保室外宏站對(duì)室外場(chǎng)景及 部分樓房室內(nèi)場(chǎng)景的良好覆蓋，同時(shí)做好室內(nèi)外切換參數(shù)的設(shè)置；在頻率分配、 設(shè)備支持的情況下室內(nèi)外盡量采用異頻組網(wǎng)方式，做好干擾協(xié)調(diào)，避免系統(tǒng)間 的互相影響。 工程建設(shè)方案必須滿足國家和通信行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電磁輻射值應(yīng)滿足國家 標(biāo)準(zhǔn)。 td 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)以改造現(xiàn)有室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)為主，新建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 為輔。在共用分布系統(tǒng)改造工程中應(yīng)充分利用原有分布系統(tǒng)資源，同時(shí)解決器 件老化、需求變化、覆蓋不足等新情況。新建 td 分布系統(tǒng)應(yīng)考慮和 gsm、wlan 系統(tǒng)共用。td 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)改造應(yīng)確保原有 gsm 網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，并為后續(xù)優(yōu)化 設(shè)計(jì)留有余地。多系統(tǒng)共存時(shí)

26、系統(tǒng)間隔離度應(yīng)滿足要求，避免系統(tǒng)間的相互干 擾。 （2）建設(shè)策略 根據(jù)前述建設(shè)的原則和基礎(chǔ)，提出主要建設(shè)策略：校園覆蓋的規(guī)劃主要以 規(guī)劃室內(nèi)覆蓋和室外覆蓋兩部分組成。總的來說一般建議樓宇內(nèi)利用室內(nèi)分布 系統(tǒng)或小區(qū)分布系統(tǒng)進(jìn)行深度覆蓋，校園開放區(qū)域采用宏站進(jìn)行建設(shè)。 由于覆蓋室內(nèi)的分布系統(tǒng)一般采用寬頻小增益吸頂?shù)姆侵悄芴炀€，因此建 議采用“小功率，多天線”的規(guī)劃理念進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃，每個(gè)天線的覆蓋半 徑不宜過大，對(duì)于特殊場(chǎng)景的覆蓋，應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境單獨(dú)確定。 td 建設(shè)更多滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，且 td 建設(shè)是基于 2g 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)基礎(chǔ)上， 大多采用了共址方式，并采用室內(nèi)外站點(diǎn)共址方式，以及為解決校

27、園站房資源 緊張問題，可適當(dāng)在校外進(jìn)行站點(diǎn)建設(shè)，對(duì)校園內(nèi)進(jìn)行覆蓋，并采用光纖拉遠(yuǎn) 方式進(jìn)行深度覆蓋。 （3）容量設(shè)計(jì)策略 根據(jù)用戶預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)及分布情況，采用多個(gè)小區(qū)建設(shè)，對(duì)各小區(qū)的容量和載 扇配置進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。 在建設(shè)初期，室內(nèi)分布單小區(qū)載頻配置以 o3 為主，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較高的站 點(diǎn)可引入 a 頻段，載頻配置達(dá)到 o6 或者更多載波。 在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證擴(kuò)容的便利性。當(dāng)室內(nèi)分布系統(tǒng)配置容量緊張時(shí)，盡量 做到在不改變分布系統(tǒng)架構(gòu)的情況下，通過空分復(fù)用、增加載波及小區(qū)分裂等 方式快速擴(kuò)容，滿足業(yè)務(wù)需求。因此，原則上應(yīng)采用多個(gè)單通道 rru 進(jìn)行物業(yè) 點(diǎn)覆蓋，以利于使用空分復(fù)用功能。對(duì)于業(yè)務(wù)需求較小的

28、物業(yè)點(diǎn)，可以采用單 個(gè)單通道 rru 進(jìn)行覆蓋。針對(duì)業(yè)務(wù)需求特別高的站點(diǎn)，在滿足覆蓋需求的情況 下，可適當(dāng)增加 rru 的數(shù)量來滿足今后業(yè)務(wù)擴(kuò)容需求。 （4）覆蓋方式策略及對(duì)比 td 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要采取的覆蓋方式包括：室外宏基站、室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋和 室外小區(qū)分布系統(tǒng)覆蓋等三種類型。其中宏基站主要用于室外覆蓋及樓層比較 低且樓的數(shù)量比較少的場(chǎng)景；室內(nèi)覆蓋主要用于樓層較高且樓房密集、宏基站 覆蓋不能很好的達(dá)到覆蓋指標(biāo)要求的場(chǎng)景；小區(qū)分布覆蓋則主要用于樓房密集， 但建設(shè)室內(nèi)覆蓋有困難的場(chǎng)景。 鑒于高校校區(qū)的教學(xué)區(qū)和宿舍區(qū)樓房較多，因此，除了采用室外宏站對(duì)校 區(qū)的室外進(jìn)行覆蓋外，同時(shí)采用室內(nèi)分布系統(tǒng)和小

29、區(qū)分布系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行深度 覆蓋，以達(dá)到覆蓋效果良好、提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用速率的效果。 總之，根據(jù)不同場(chǎng)所的實(shí)際需求，選擇適合的覆蓋解決方案，需要充分利 用各種無線覆蓋方式的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)及熱點(diǎn)地區(qū)的覆蓋，綜合考慮室內(nèi)外情 況，合理配置基站和室內(nèi)分布、小區(qū)分布系統(tǒng)資源。 1）宏基站覆蓋 以宏基站為主進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋，重點(diǎn)覆蓋數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求高的區(qū)域，覆蓋的業(yè) 務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域力求室外成片連續(xù)，基站間距控制在 450 至 600 米。 宏基站鏈路預(yù)算，采用 cost-231 傳播模型，各信道鏈路預(yù)算值計(jì)算如下表 示： 表 2.2 信道鏈路預(yù)算值 類別上下行密集區(qū)域一般區(qū)域 p-ccpch 覆蓋半徑下行 0.440.

30、57 amr 覆蓋半徑上行 0.460.59 cs64 覆蓋半徑上行 0.350.45 ps64 覆蓋半徑上行 0.390.50 amr 覆蓋半徑下行 0.550.71 cs64 覆蓋半徑下行 0.390.51 ps64 覆蓋半徑下行 0.500.65 ps128 覆蓋半徑下行 0.440.56 ps384 覆蓋半徑下行 0.440.56 2）室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋 教學(xué)樓、行政樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、禮堂、報(bào)告廳、體育館、食堂等，由 于此類建筑縱深較大，存在大量走廊，室外宏站到達(dá)室內(nèi)衰耗較大，信號(hào)較弱， 建議采用室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋，可以有效吸收室內(nèi)話務(wù)量，提高用戶感受。 如果學(xué)校宿舍樓差異較大，一些

31、典型宿舍樓如宿舍房間之間存在公共走廊則建 議采用室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)。 根據(jù)集團(tuán)公司編寫的3g（td-scdma）網(wǎng)絡(luò)工程室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)指導(dǎo)原 則 ，得出室內(nèi)分布系統(tǒng)天線口功率、天線增益與覆蓋半徑的關(guān)系如下表所示： 表 2.3 天線口功率、天線增益與覆蓋半徑的關(guān)系 天線口功率天線增益覆蓋半徑天線增益覆蓋半徑天線增益覆蓋半徑 dbmdbi 米 dbi 米 dbi 米 035.177.0119.5 135.577.51110.2 236.078.11111.0 336.578.81111.9 437.079.51112.9 537.5710.21113.9 638.1711.01115.0 738.

32、8711.91116.2 839.5712.91117.5 9310.2713.91118.9 3）小區(qū)分布系統(tǒng)覆蓋 一些宿舍由于工程無法安裝室內(nèi)分布式天線，而宏站又無法對(duì)樓宇深度覆 蓋，可能導(dǎo)致樓宇內(nèi)終端用戶感受較差，此種情況可以采用室外分布系統(tǒng)進(jìn)行 覆蓋。室外分布系統(tǒng)即采用分布式天線系統(tǒng)安裝于樓宇之間的空地或者樓宇外 墻（天線采用偽裝外型天線） ，對(duì)樓宇內(nèi)部進(jìn)行覆蓋。若樓宇外墻可安裝偽裝天 線，則采用樓宇間天線對(duì)打覆蓋。一般天線安裝于樓宇外墻，為了避免信號(hào)泄 漏造成干擾，要求天線降低高度安裝。由于采用室外天線進(jìn)行覆蓋，信號(hào)必須 嚴(yán)格控制，樓宇較低時(shí)才適宜使用，否則易造成越區(qū)覆蓋等問題，一般

33、建議在 樓宇間使用，利用樓宇本身作為阻擋。 根據(jù)小區(qū)分布系統(tǒng)的覆蓋特點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)值，得出小區(qū)分布系統(tǒng)天線口功率、 天線增益與覆蓋半徑的關(guān)系如下表所示： 表 2.4 天線口功率與覆蓋半徑的關(guān)系 天線口 功率 天線 增益 僅穿過玻璃 及一般隔斷 的覆蓋半徑 穿過 2 層 隔斷的覆 蓋半徑 天線 增益 僅穿過玻璃及 一般隔斷的覆 蓋半徑 穿過 2 層 隔斷的覆 蓋半徑 dbmdbi 米米 dbi 米米 7711.91.81116.22.4 8712.91.91117.52.6 9713.92.01118.92.8 10715.02.21120.43.0 11716.22.41122.03.2 12717

34、.52.61123.83.5 13718.92.81125.73.8 14720.43.01127.84.1 15722.03.21130.04.4 通過對(duì)高等院校校區(qū)的場(chǎng)景特點(diǎn)及對(duì)通信的需求進(jìn)行分析，根據(jù)各種覆蓋 方案的特點(diǎn)，提出合適的建設(shè)策略。 3 3典型場(chǎng)景建設(shè)方案典型場(chǎng)景建設(shè)方案 3.13.1建筑物情況建筑物情況 西安交通大學(xué)城市學(xué)院是由西安交通大學(xué)和西安交大博通資訊股份有限公 司共同舉辦并經(jīng)國家教育部 2004 年 5 月批準(zhǔn)設(shè)立的全日制本科層次的獨(dú)立學(xué)院。 學(xué)院依托西安交通大學(xué)百年名校雄厚的師資力量、規(guī)范而嚴(yán)格的教學(xué)管理 優(yōu)勢(shì)，根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求設(shè)置專業(yè)

35、。學(xué)院現(xiàn) 設(shè)有電氣與信息工程、計(jì)算機(jī)、經(jīng)濟(jì)、管理、機(jī)械工程、外語、藝術(shù)設(shè)計(jì)、護(hù) 理等 8 個(gè)系、4 個(gè)基礎(chǔ)課教研室、25 個(gè)本科專業(yè)。學(xué)院面向全國招生，目前有 全日制本科學(xué)生 6380 余名。 建成校舍教學(xué)樓 5 棟，學(xué)生公寓 4 套，行政樓 1 棟（均為 6 層） ，及餐廳， 圖書館（在教學(xué) b 樓的一，二兩層） 。 圖 3.1 校園樓宇分布圖 3.23.2主要設(shè)計(jì)策略主要設(shè)計(jì)策略 從西安交通大學(xué)城市學(xué)院的校園環(huán)境情況看，校園整體可分為戶外區(qū)域 （包括操場(chǎng)、道路、綠地等）、教學(xué)區(qū)、生活區(qū)這三類區(qū)域。這三類區(qū)域在建 設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)的規(guī)劃思路是不同的。 （1）戶外區(qū)域特點(diǎn) 該區(qū)域包括學(xué)校的道路、操

36、場(chǎng)、綠地。操場(chǎng)與綠地在校園內(nèi)都是開闊地帶， 在此區(qū)域有一定的業(yè)務(wù)需求，但通過對(duì)校園活動(dòng)人群的觀察和隨機(jī)調(diào)查，了解 到戶外多數(shù)情況下僅有手機(jī)終端的話音需求和彩信等少數(shù)小流量可在手機(jī)終端 完成的數(shù)據(jù)需求，因此，這部分區(qū)域完全可以通過宏基站建設(shè)來滿足業(yè)務(wù)需求。 此外，校園的道路，尤其是樓間的道路往往都有可能是宏站不容易覆蓋的區(qū)域。 但是，該校園的樓舍都為六層，且樓間距比較大，宏基站選址合理的情況下完 全可以覆蓋所有道路并滿足信號(hào)質(zhì)量要求。在此區(qū)域，尤其是初始網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí) 期，此區(qū)域是以覆蓋受限來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。建設(shè)方案是以宏基站對(duì)此區(qū)域進(jìn)行 覆蓋，同時(shí)，由于樓宇并不密集，不需要考慮樓宇間的網(wǎng)絡(luò)底層覆蓋問

37、題。 （2）教學(xué)區(qū)域特點(diǎn) 該區(qū)域包括學(xué)校四棟教學(xué)樓（教學(xué)a樓教學(xué)d樓）和一棟行政樓。此區(qū)域是 校園內(nèi)的人員密集區(qū)，但是，人員的流動(dòng)特點(diǎn)非常明顯，四棟教學(xué)樓人員密集 時(shí)間為工作日8：0021：00，行政樓為工作日的8：0017：30。此區(qū)域中教學(xué) 樓在人流密集時(shí)，人員行為主要是上課，因此，教學(xué)樓的人流密集時(shí)刻并不是 話務(wù)忙時(shí)。行政樓情況與教學(xué)樓不同，首先，行政樓人員密集時(shí)刻人數(shù)并不多， 只有不講課的教師和學(xué)校行政人員，經(jīng)2g話務(wù)量統(tǒng)計(jì)觀察，行政樓話務(wù)量不高， 低于同等建筑規(guī)模的寫字樓的話務(wù)量。因此，這一區(qū)域?qū)θ萘恳蟛⒉桓?，?是有業(yè)務(wù)需求，需要進(jìn)行覆蓋。另外，通過對(duì)行政樓的觀察，行政樓內(nèi)有寬帶

38、 上網(wǎng)的需求（每個(gè)辦公桌都有一臺(tái)臺(tái)式電腦），且通過計(jì)算機(jī)上網(wǎng)，因此，需 要考慮寬帶上網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。在此區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，話音業(yè)務(wù)可以通過宏基 站或室分來進(jìn)行解決；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要通過室分或wifi的方式進(jìn)行解決。 （3）生活區(qū)域特點(diǎn) 該區(qū)域包括四棟宿舍樓和學(xué)校餐廳。此區(qū)域人員流動(dòng)的規(guī)律非常強(qiáng)，宿舍 樓為 17：008：00，學(xué)校餐廳為一日三餐時(shí)間。餐廳的話務(wù)流量主要集中在午 餐和晚餐時(shí)刻，同時(shí)，經(jīng)調(diào)查使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的情況很少。而宿舍樓在晚 9：000：00 話務(wù)量非常大，主要同校園網(wǎng)資費(fèi)有關(guān)。同時(shí)，經(jīng)調(diào)查校園計(jì)算 機(jī)普及率非常高，在 90%以上。學(xué)生用計(jì)算機(jī)中以筆記本電腦為主，只有家近 的本地學(xué)生和

39、大型網(wǎng)游愛好者才使用臺(tái)式電腦。因此，對(duì)此區(qū)域來說，話音業(yè) 務(wù)要同時(shí)考慮宿舍和餐廳的覆蓋，可以以宏站和室分兩種手段來解決；數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)主要考慮宿舍樓，可以通過室分和 wifi 兩種方式來解決。 綜上所述，通過對(duì)校園內(nèi)環(huán)境，人群活動(dòng)特點(diǎn)、人群業(yè)務(wù)使用習(xí)慣和2g網(wǎng) 絡(luò)話務(wù)量數(shù)據(jù)采集及分析，可以采用三種方案在西安交通大學(xué)城市學(xué)院校園內(nèi) 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，即：宏站覆蓋建設(shè)方案，宏站+室分覆蓋建設(shè)方案，宏站+室分 +wifi覆蓋建設(shè)方案。而業(yè)務(wù)提供目標(biāo)為：在戶外區(qū)域主要提供話音業(yè)務(wù)和小流 量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；在教學(xué)區(qū)域提供話音業(yè)務(wù)、小流量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和部分樓宇的寬帶數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)；在生活區(qū)提供話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并對(duì)系統(tǒng)容量進(jìn)

40、行綜合考慮。下 面將對(duì)此三種建設(shè)方案進(jìn)行進(jìn)一步分析。 3.33.3設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路思路 根據(jù)市場(chǎng)部提供信息，該校園總?cè)藬?shù) 6380 人，移動(dòng)用戶占有率為 100%， 我公司市場(chǎng)份額 70%，我公司 3g 用戶發(fā)展目標(biāo)為 30%。因此，該校園網(wǎng)內(nèi)的 td 移動(dòng)用戶數(shù)為：1340 個(gè)。 同時(shí)，經(jīng)過調(diào)查和市場(chǎng)部目標(biāo)，預(yù)期發(fā)展寬帶接入用戶 900 人（挑戰(zhàn)目標(biāo)） 。 綜上所述，全網(wǎng)需要提供 td 移動(dòng)用戶 1340 個(gè)，寬帶接入用戶 900 個(gè)。 3.3.13.3.1 宏站宏站解決方案解決方案 通過對(duì)校園實(shí)地勘察，校園內(nèi)無線環(huán)境特性為：大學(xué)的樓群分界線明顯， 建筑物的高度大約在 20-30m，根據(jù)建筑物平

41、均密度特征，可以認(rèn)為其符合一般 城區(qū)的特征。區(qū)域內(nèi)存在大量教學(xué)樓、宿舍樓等建筑群，相對(duì)集中；業(yè)務(wù)特性： 區(qū)域內(nèi)話務(wù)量密集、用戶移動(dòng)速度不高、業(yè)務(wù)速率要求較高，是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展 的重點(diǎn)區(qū)域。 校園內(nèi)通過宏基站的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋，重點(diǎn)覆蓋數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求高的區(qū)域，從 宏基站鏈路預(yù)算考慮，鏈路預(yù)算采用 cost-231 傳播模型，各信道鏈路預(yù)算值計(jì) 算如上一章表 2.2 所示。 規(guī)劃在教學(xué) a 樓和東苑 3 號(hào)公寓分別建設(shè) td 共址宏站，校園內(nèi)共建設(shè) 2 個(gè) td 宏站，分別負(fù)責(zé)教學(xué)行政區(qū)、學(xué)生公寓區(qū)和東部校園的室外覆蓋，配置分 別為 s3/3/3 和 s3/3/3。2 個(gè)宏站站距約 330 米，滿足鏈路預(yù)

42、算結(jié)果，可以保證 校園室外區(qū)域的良好覆以及信號(hào)質(zhì)量，同時(shí)可以很好控制切換。 考慮到 td-scdma 室內(nèi)深度覆蓋的與 gsm 的差異，所以對(duì) td-scdma 的衰耗 情況從仿真到測(cè)試進(jìn)行了反復(fù)的測(cè)試和驗(yàn)證，首先對(duì)在不同的距離進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)對(duì) 比測(cè)試。測(cè)試選擇的位置基本在天線視距可見的區(qū)域。 表 3.1 場(chǎng)強(qiáng)對(duì)比測(cè)試 與基站距離(m) 5075109182300410660780900 td pccpch-57-51-53-52-55-58-58-57-62 gsm 接收電平 -39-43-45-39-43-53-53-58-53 測(cè)試結(jié)果與仿真的結(jié)果有較大的差異，場(chǎng)強(qiáng)普遍好于仿真結(jié)果。主要原因

43、在于該基站基本屬于理想無阻擋的傳播環(huán)境，而仿真模型考慮了較多的陰影衰 落、傳播矯正等因素，屬于一個(gè)城市的一個(gè)平均的衰落變化規(guī)律。盡管由于無 線信號(hào)變化較為頻繁，上述測(cè)試結(jié)果可能存在一定的主觀性，但是基本能反映 td 與 gsm 在覆蓋能力上的差異：gsm 的信號(hào)強(qiáng)度比 td 信號(hào)高出 513db（優(yōu)化 測(cè)試統(tǒng)計(jì)的結(jié)果為 td 傳播損耗比 gsm 高大約 812db） 。 其次又針對(duì)磚混和鋼筋混凝土兩種墻體，對(duì) td 和 gsm 的穿透能力進(jìn)行了 多次測(cè)試驗(yàn)證。西安的 td 與 gsm 對(duì)普通磚墻和混凝土墻的衰減如下表： 表 3.2 td 與 gsm 的衰減對(duì)比 td 損耗gsm 損耗 磚墻 -

44、12.5-10.5 混凝土外墻 -19.5-16 從仿真結(jié)果上看，在現(xiàn)網(wǎng)配置下，主要出現(xiàn)問題為： 1）下行 ru 資源不足而接入失敗的 ue 比例較高（校園網(wǎng)屬業(yè)務(wù)量高區(qū)域） ， 目前情況宏基站難以滿足業(yè)務(wù)容量的需求。 2）校園建設(shè)一般比較大，對(duì)于在校園邊緣地帶的仿真用戶因公共信道覆蓋 失敗而接入不了占比較大，所以校園室外覆蓋應(yīng)包括校園外部基站對(duì)校園內(nèi)部 的覆蓋，使整個(gè)校園網(wǎng)區(qū)域覆蓋提升。 3）在建筑物穿損為 20db 情況仿真（即：一堵墻） ，覆蓋狀況良好，考慮一 般室內(nèi)信號(hào)傳播環(huán)境復(fù)雜，在增加穿透損耗至 35db，在建筑物地貌上表現(xiàn)為 98%的 區(qū)域面積達(dá)到 85%的覆蓋概率，即：在室內(nèi)深

45、度覆蓋質(zhì)量較低?？紤]室內(nèi)業(yè)務(wù) 比較高，必須結(jié)合 td 室分。 根據(jù)理論分析和仿真結(jié)果，如果僅考慮單層墻的穿透損耗，則 td 基站覆 蓋半徑 300 米（站距 550 米）以內(nèi)的混凝土墻室內(nèi)能正常通話；而磚墻的覆蓋 半徑能擴(kuò)展 100 米。如果要保證較好的覆蓋效果，尤其是要保障較好的數(shù)據(jù)下 載質(zhì)量，則基站距離需要繼續(xù)縮小。但在現(xiàn)網(wǎng)中，受到無線環(huán)境各種因素的影 響，如樓房的阻擋（一棟普通 7 層樓房阻擋導(dǎo)致的衰落在 68db） 、網(wǎng)內(nèi)的同 頻干擾，實(shí)際室內(nèi)覆蓋效果很難達(dá)到仿真得到的結(jié)果。同時(shí)，校園內(nèi)面積有限， 不可能建設(shè)過多的基站，容量方面無法滿足容量目標(biāo)。因此，單純建設(shè)宏基站 無法滿足校園網(wǎng)的業(yè)

46、務(wù)容量需求。 3.3.23.3.2 宏站宏站+ +室分室分解決方案解決方案 在宿舍樓、教學(xué)樓、行政樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、禮堂、報(bào)告廳、食堂等建 筑縱深較大，話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)密集區(qū)域，同時(shí)，室外宏站到達(dá)室內(nèi)衰耗較大， 信號(hào)較弱，因此采用室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋，可以有效吸收室內(nèi)話務(wù)量、數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)流量，提高用戶感受。 根據(jù)集團(tuán)公司編寫的3g（td-scdma）網(wǎng)絡(luò)工程室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)指導(dǎo)原 則 ，若邊緣場(chǎng)強(qiáng)為-85 dbm 得出室內(nèi)分布系統(tǒng)天線口功率、天線增益與覆蓋半 徑的關(guān)系如上一章表 2.3 所示。 根據(jù)用戶預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)及分布情況，采用多個(gè)小區(qū)建設(shè)，對(duì)各小區(qū)的容量和載 扇配置進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。 在建設(shè)初期，室

47、內(nèi)分布單小區(qū)載頻配置以 o3 為主，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較高的站 點(diǎn)可引入 a 頻段，載頻配置達(dá)到 o6 或者更多載波。 在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證擴(kuò)容的便利性。當(dāng)室內(nèi)分布系統(tǒng)配置容量緊張時(shí)，盡量 做到在不改變分布系統(tǒng)架構(gòu)的情況下，通過空分復(fù)用、增加載波及小區(qū)分裂等 方式快速擴(kuò)容，滿足業(yè)務(wù)需求。因此，原則上應(yīng)采用多個(gè)單通道 rru 進(jìn)行物業(yè) 點(diǎn)覆蓋，以利于使用空分復(fù)用功能。對(duì)于業(yè)務(wù)需求較小的物業(yè)點(diǎn)，可以采用單 個(gè)單通道 rru 進(jìn)行覆蓋。針對(duì)業(yè)務(wù)需求特別高的站點(diǎn)，在滿足覆蓋需求的情況 下，可適當(dāng)增加 rru 的數(shù)量來滿足今后業(yè)務(wù)擴(kuò)容需求。 目前 td-scdma2：4 的上下行時(shí)隙配比及單時(shí)隙 384kb/s（

48、td-hsdpa 單時(shí)隙 為 564kb/s）的數(shù)據(jù)能力足夠支持 td 手機(jī)的速率需求。然而，根據(jù)寬帶接入用 戶容量目標(biāo)，年底達(dá)到 900 用戶，初步測(cè)算需要 hsdap 載波至少 75 個(gè)，按照每 小區(qū) 2 個(gè) hsdap 載波計(jì)算，那么需要 38 個(gè) td 室內(nèi)分布小區(qū)，即 38 個(gè) o3 基站。 這樣的建設(shè)規(guī)模在 6 層的宿舍樓室內(nèi)分布建設(shè)中小區(qū)的劃分是非常困難的，而 且，小區(qū)間的干擾問題也很難控制。因此，需要其他接入方式來解決寬帶數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)需求。 隨著信息科技的不斷發(fā)展、教育信息化的不斷普及，目前越來越多的教師 和學(xué)生使用筆記本電腦作為接入網(wǎng)絡(luò)獲取信息的工具。他們渴望能在教室、圖 書館

49、及宿舍等室內(nèi)場(chǎng)地使用筆記本電腦自由的享受高速上網(wǎng)的服務(wù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò) 信號(hào)質(zhì)量提出了更高的要求。比如：目前大學(xué)生熱衷于在線觀看視頻、下載電 影，這種 p2p 網(wǎng)絡(luò)下載業(yè)務(wù)需要持續(xù)的高帶寬網(wǎng)絡(luò)能力。在這種要求下，td 的 網(wǎng)絡(luò)容量及數(shù)據(jù)能力就顯得較為單薄了。并且，由于 td 室內(nèi)分布系統(tǒng)的復(fù)雜性， 使得宿舍和教學(xué)樓內(nèi)無法布置足夠的室分站滿足學(xué)生們的高速上網(wǎng)需求。因此， 覆蓋范圍有限但擁有大容量、大帶寬且部署成本相對(duì)較低的無線局域網(wǎng) （wireless local-area network）wlan，就成為了校園室內(nèi)覆蓋的有力加強(qiáng)。 校園網(wǎng)覆蓋目前采用 td 室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋分析： 表 3.3 大學(xué)生

50、電腦使用情況統(tǒng)計(jì)表 項(xiàng)目 重要性 學(xué)習(xí)上網(wǎng)休閑游戲其他 第一位202 人31 人 22 人 28 人 6 人 第二位 29 人 48 人 75 人 84 人 5 人 第三位 24 人 33 人 91 人 62 人 13 人 第四位 11 人 43 人 33 人 50 人 21 人 第五位 1 人 20 人 3 人 0 人 15 人 將其轉(zhuǎn)換為成三維百分比圖為： 圖 3.2 大學(xué)生電腦使用情況調(diào)查 0% 20% 40% 60% 80% 100% 重要性第一位 第二位 第三位 第四位 第五位 其他 游戲 休閑 上網(wǎng) 學(xué)習(xí) 經(jīng)過加權(quán)計(jì)算的下表：（權(quán)數(shù)分別為：5、4、3、2、1 ） 表 3.4 大學(xué)生

51、電腦使用情況統(tǒng)計(jì)總表 購機(jī)動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)上網(wǎng)休閑游戲其他 加權(quán)值 77.4751.3344.0732.69.47 由上面的三個(gè)圖表可分析出： 第一、大學(xué)生使用電腦的主要?jiǎng)訖C(jī)是學(xué)習(xí)，但“上網(wǎng)、休閑、游戲”也占 了很大的一個(gè)比重，這反映出大學(xué)生使用電腦呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，在數(shù)據(jù)速率方 面有很大部分是需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，td 室分可以滿足對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。 第二、大學(xué)生使用電腦上網(wǎng)，在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上存在一個(gè)特性：高帶寬數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)，例如：網(wǎng)游，在線流媒體，低帶寬業(yè)務(wù)，瀏覽網(wǎng)頁和聊天屬于高 速率不穩(wěn)定業(yè)務(wù)。 另外，校園網(wǎng)數(shù)據(jù)量使用比較集中，上課時(shí)間用戶比較少，下課時(shí)間比較 多，而且用戶相對(duì)聚集。 對(duì)于 t

52、d 室分，以每扇區(qū) 3 載波，2：4 時(shí)隙，每扇區(qū)開 2 個(gè) h 載波，配置 6 個(gè) a-dpch，可同時(shí)接納 12 個(gè) h 用戶，如果實(shí)現(xiàn) a-dpch 復(fù)用，可同時(shí)接納 24 個(gè) h 用戶?？紤] h 業(yè)務(wù)的調(diào)度方法（如下面所示）： 1）round robin（rr，輪詢） 不考慮每個(gè)用戶的信道條件，采用循環(huán)方式為每個(gè)用戶分配資源；資源調(diào) 度簡單但是小區(qū)吞吐量很低。 2）max c/i（最大信噪比） 給信道條件最好的用戶分配資源；小區(qū)吞吐量高但是沒有公平性。 3）proportional fair（pf，正比公平） 給信道條件相對(duì)較好的用戶分配資源；小區(qū)吞吐量高，兼顧公平性。 3 種調(diào)度方法

53、均不能滿足校園網(wǎng)覆蓋的對(duì)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用的特性。 在業(yè)務(wù)推廣初期，用戶較少，可以滿足對(duì)高速業(yè)務(wù)的需求，隨著業(yè)務(wù)發(fā)展， 用戶上升，每用戶實(shí)際帶寬會(huì)降低，不能滿足用戶對(duì)高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求； 學(xué)校的話務(wù)量高的區(qū)域，在 td 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，必須考慮 td 對(duì)語音業(yè)務(wù)的承載需 求，不能在時(shí)隙配比上完全的考慮數(shù)據(jù)用戶，而把語音用戶容量壓縮，所以必 須使用 wlan 分流這部分高帶寬數(shù)據(jù)要求的用戶。 目前，學(xué)生使用電腦中，配置中有 wlan 的較多，從市場(chǎng)推廣角度考慮，結(jié) 合 wlan 是必要的。 結(jié)合以上分析，在 td 室分在校園網(wǎng)中必須加入 wlan，分流部分高帶寬數(shù) 據(jù)用戶，在業(yè)務(wù)推廣初期，便于發(fā)展用

54、戶。 3.3.33.3.3 宏站宏站+ +室分室分+wlan+wlan 解決方案解決方案 針對(duì)于西安交通大學(xué)城市學(xué)院，一體化的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路就是以 td 宏站 +室分的雙層網(wǎng)絡(luò)作為主體網(wǎng)絡(luò)，以 wlan 網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式對(duì)于宿舍、圖書館等室 內(nèi)熱點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行輔助補(bǔ)充。td+wlan 綜合網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要從業(yè)務(wù)、覆蓋及容量 上綜合考慮，制定建設(shè)方案。 td-scdma和wlan的技術(shù)特點(diǎn)決定了適應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景，在校園復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境中應(yīng)用不同的技術(shù)可以更好地實(shí)現(xiàn)相輔相承的一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，滿足大學(xué)用 戶高速上網(wǎng)的需求。 圖 3.3 td 和 wlan 移動(dòng)性和相應(yīng)帶寬之間的比較 wlan提供了高帶寬，但卻

55、是在有限的覆蓋區(qū)域內(nèi)(建筑物內(nèi)以及戶外的短距 離)。根據(jù)大多數(shù)業(yè)界估計(jì)，即使1000個(gè)wlan也不能在一個(gè)城域上提供足夠的覆 蓋。與此相比，3g網(wǎng)絡(luò)支持跨廣域網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性，但是數(shù)據(jù)吞吐速度明顯低于 wlan。由于3g與wlan在覆蓋區(qū)域和帶寬上具有不同優(yōu)勢(shì)和局限性，因此這兩種 技術(shù)支持不同的應(yīng)用并滿足不同的需要。在這種程度上，它們沒有相互構(gòu)成競(jìng) 爭(zhēng)威脅，而是相互補(bǔ)充。 考慮到td和wlan兩種技術(shù)各自的特點(diǎn)，西安交通大學(xué)城市學(xué)院的一體化網(wǎng) 絡(luò)規(guī)劃的原則就是用td基站為主對(duì)校園進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，以宏基站實(shí)現(xiàn)校園 室外覆蓋，室分系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)覆蓋。而對(duì)于用戶數(shù)多、高速上網(wǎng)需求強(qiáng)烈的校 內(nèi)熱點(diǎn)地區(qū)，使

56、用大帶寬、小覆蓋的wlan作為高速網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充。 同時(shí)，根據(jù)寬帶數(shù)據(jù)容量目標(biāo)，900用戶，需要ap至少30個(gè)，在室內(nèi)可以同 td的室內(nèi)分布一同進(jìn)行部署，方案可行。典型場(chǎng)景如下： （1） 會(huì)議室和報(bào)告廳 1）中小型會(huì)議室(室內(nèi)分布系統(tǒng)) 圖 3.4 會(huì)議室的平面圖 會(huì)議室區(qū)由6個(gè)會(huì)議室組成，容納人數(shù)300人，按照1/10同時(shí)上網(wǎng)計(jì)算，同 時(shí)上網(wǎng)人數(shù)30人，共需要1個(gè)ap，通過合路器接入到室內(nèi)分布系統(tǒng)。ap采用poe 供電。 優(yōu)點(diǎn)：gsm、td和wlan三網(wǎng)合一，統(tǒng)一規(guī)劃，節(jié)省投資；施工方便，快速； 系統(tǒng)美觀，業(yè)主容易接受。 缺點(diǎn)：容量受限，分布系統(tǒng)布放難度較大，布放受到場(chǎng)景限制。 2）大型報(bào)告廳(

57、室內(nèi)分布系統(tǒng)) 圖 3.5 大型報(bào)告廳的平面圖 大型報(bào)告廳40 x25米，座位數(shù)為300，按照1/10人數(shù)上網(wǎng)計(jì)算，有30人同時(shí) 上網(wǎng)需求，每個(gè)ap最多接入30人，故需要1個(gè)ap。 1個(gè)ap通過合路器接入室內(nèi)分布式系統(tǒng)。ap采用poe供電。 優(yōu)點(diǎn)：gsm、td和wlan三網(wǎng)合一，統(tǒng)一規(guī)劃，節(jié)省投資；施工方便，快速； 系統(tǒng)美觀，業(yè)主容易接受。 缺點(diǎn)：容量受限，分布系統(tǒng)布放難度較大，布放受到場(chǎng)景限制。 （2） 大型自習(xí)室 圖 3.6 自習(xí)室的平面圖 同一層自習(xí)室有6個(gè)，座位數(shù)為300，按照1/10人數(shù)上網(wǎng)計(jì)算，有30人同時(shí) 上網(wǎng)需求，故需要1個(gè)ap即可。 一個(gè)ap通過合路器接入室內(nèi)分布式系統(tǒng)。ap

58、采用poe供電。 優(yōu)點(diǎn)：gsm、td和wlan三網(wǎng)合一，統(tǒng)一規(guī)劃，節(jié)省投資；施工方便，快速； 系統(tǒng)美觀，業(yè)主容易接受。 缺點(diǎn)：容量受限，分布系統(tǒng)布放難度較大，布放受到場(chǎng)景限制。 （3） 圖書館 圖 3.7 圖書館的平面圖 圖書館每層容納的閱覽室和自習(xí)室的座位數(shù)為400人，按照1/10的上網(wǎng)比例， 40人同時(shí)接入，故需要2個(gè)ap。 圖書館場(chǎng)景下推薦使用室內(nèi)分布式系統(tǒng)。 2個(gè)ap通過合路器接入室內(nèi)分布式系統(tǒng)。ap采用poe供電。 圖書館的覆蓋只考慮座位所在空間的覆蓋。其他區(qū)域按照td的天線室內(nèi)覆 蓋要求覆蓋。 優(yōu)點(diǎn)：gsm、td和wlan三網(wǎng)合一，統(tǒng)一規(guī)劃，節(jié)省投資；施工方便，快速； 系統(tǒng)美觀，業(yè)

59、主容易接受。 缺點(diǎn)：容量受限，分布系統(tǒng)布放難度較大，布放受到場(chǎng)景限制。 （4） 學(xué)生宿舍樓 1）學(xué)生宿舍樓宿舍（室內(nèi)分布式） 圖 3.8 學(xué)生宿舍樓的平面圖 合 路 器 天線天線 房間 房間 a p1 2g/ 3g 樓層 有室分系統(tǒng)的情況下，學(xué)生宿舍樓宇長度小于50米,用戶較少時(shí)，可以采用 單ap合路的方式， 24間宿舍布放一根天線。 2）學(xué)生宿舍樓宿舍（wlan室外覆蓋，td宏站覆蓋） 圖3.9學(xué)生宿舍樓的wlan室外覆蓋平面圖 副樓 ap1 70000mm 19250mm 宿舍宿舍 過道 副樓 ap2 單排宿舍樓且有適合的室外設(shè)備架設(shè)點(diǎn)時(shí)，可以考慮采用室外型設(shè)備進(jìn)行 覆蓋，td已室外宏基站

60、覆蓋為主。 優(yōu)點(diǎn): 建設(shè)速度快,投資小,物業(yè)協(xié)調(diào)相對(duì)較小。 缺點(diǎn): 信號(hào)相對(duì)較弱,用戶容量較小,盲區(qū)相對(duì)偏大。 3.43.4覆蓋方案覆蓋方案 3.4.13.4.1 td-scdmatd-scdma 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案 綜合城市學(xué)院情況以及建筑功能分布，經(jīng)過實(shí)地勘察研究和理論計(jì)算后， 進(jìn)行了廣泛的討論，確定的覆蓋建設(shè)方案，分別采用室外宏站、室內(nèi)分布系統(tǒng) 進(jìn)行覆蓋，具體覆蓋建設(shè)方案為： 行政教學(xué)樓區(qū)域新建 1 個(gè)宏站，配置為 s333，此宏基站主要目的是用于解 決校園內(nèi)部教學(xué)行政區(qū)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的室外覆蓋。 東部宿舍樓新建 1 個(gè)宏站，配置為 s333，主要解決 4 座 6 層宿舍、餐廳的 室外覆蓋?？?/p>