場館網(wǎng)絡規(guī)劃的思路及流程

李懿

（中國移動通信集團設計院有限公司 北京 100080）

1 探討的必要性

隨著通信產業(yè)的快速發(fā)展和各類通信業(yè)務需求的急速膨脹，體育場館這類特殊基礎設施建設過程中的通信網(wǎng)絡建設也愈發(fā)重要，尤其是一些重大的、保障級別較高的場館，應該更加重視通信網(wǎng)絡規(guī)劃建設與市政建設工程的融合，以滿足體育場館的通信需求。常規(guī)網(wǎng)絡規(guī)劃與場館網(wǎng)絡規(guī)劃既有共性，也有區(qū)別。

1.1 異同性

常規(guī)網(wǎng)絡規(guī)劃與場館網(wǎng)絡規(guī)劃的異同性主要反映在網(wǎng)絡覆蓋目標、容量目標和質量的所要求級別和保障度不同。常規(guī)網(wǎng)絡規(guī)劃重在滿足覆蓋和容量需求，而場館網(wǎng)絡規(guī)劃重在保障覆蓋和容量、特殊業(yè)務的提供。

1.2 必要性

由于兩者存在以上異同點，因此對場館網(wǎng)絡規(guī)劃思路、方法及流程進行分析與總結，具有現(xiàn)實的必要性和及時性，主要體現(xiàn)在以下幾點。

（1）場館網(wǎng)絡規(guī)劃應該有正確、合理的思路以及行之有效的方法及流程；

（2）規(guī)劃工作之前應該搞清楚方案制定的前提基礎和入口；

（3）對原來沒有做過場館網(wǎng)絡規(guī)劃的工程人員起到幫助和指導作用；

（4）可以很好體現(xiàn)如何使通信網(wǎng)絡規(guī)劃方案與市政工程規(guī)劃相吻合和同步建設，以加快通信設施的布放；

（5）可以進一步了解場館內及周邊市政的信息需求。

2 場館網(wǎng)絡規(guī)劃思路

兩者規(guī)劃的整體思路基本相同，只是在考慮具體覆蓋目標和容量目標時略有區(qū)別。由于場館自身建筑的復雜性、用戶話務分布的離散性和場館容量的保障性，實際規(guī)劃時要求考慮的因素就比常規(guī)規(guī)劃要多。

（1）方法：為了能夠準確進行場館話務預測，科學指導場館網(wǎng)絡規(guī)劃，必須根據(jù)場館的用途（比賽場館、訓練場館或備用場館等）、建筑特點和觀眾容量，再通過一定的用戶容量預測模型、話務計算模型得出場館網(wǎng)絡容量（包括場館內部和周邊）和配置需求，然后再細化規(guī)劃方案制定整個場館的站點布局、小區(qū)參數(shù)和頻點規(guī)劃等；

（2）策略：賽時的通信需求僅靠場館周邊宏站覆蓋是無法滿足的，因此需要在場館內新建室內分布系統(tǒng)以達到深度覆蓋，為場內觀眾提供優(yōu)質的通信服務，同時，通過將室內分布系統(tǒng)信號適當引出室外的方式來實現(xiàn)室內外協(xié)同覆蓋，保證切換信號的平穩(wěn)性；

（3）手段：與常規(guī)建筑內部相比，場館內部一般比較空曠和開闊，物理隔離較弱，同時由于頻率配置數(shù)量較多，需要對部分頻率進行一定復用，因此，在覆蓋一些特殊區(qū)域，如看臺等應采用一些技術措施，比如引入方向性較好的賦形天線等。

3 場館網(wǎng)絡規(guī)劃步驟

下面以深圳大運會的深圳灣體育中心場館為例，詳細介紹整個規(guī)劃流程。

第一步：充分掌握場館的基本建設及需求信息。信息包含兩個層面。

（1）基礎建設信息：包括場館的總建筑面積、官方公布的座位數(shù)、功能區(qū)域劃分（運動員區(qū)、管理區(qū)、新聞記者區(qū)、貴賓區(qū)和觀眾區(qū)等）、觀眾出入口、運動員及工作人員出入口、場館建設層數(shù)、場館的通信保障級別、場館用途等信息；

（2）通信需求信息：根據(jù)場館的用途、保障級別來確定需要提供的通信業(yè)務類別和指標，這是后續(xù)網(wǎng)絡承載定位工作的前提。

第二步：確定覆蓋目標。由于場館的特殊性，內外均必須實現(xiàn)無縫覆蓋，因此覆蓋目標應從以下兩個角度考慮。

（1）場館內覆蓋目標：根據(jù)場館內的功能區(qū)域劃分，分別考慮各區(qū)域的重點保障區(qū)域。在場館網(wǎng)絡規(guī)劃中，室內比室外規(guī)劃更為重要和復雜，因此在規(guī)劃之初，就必須對室內覆蓋目標進行嚴格定位；

（2）場館外覆蓋目標：由于考慮到場館存在著所有用戶的入和出，因此必須結合場館內的覆蓋信息再考慮場館外及周邊的覆蓋目標。

第三步：預測用戶容量?？紤]場館的用戶容量需求時應按以下步驟進行。

（1）場館內用戶容量，可按以下模型計算：

GSM用戶量＝用戶基數(shù)×上座率×冗余系數(shù)×移動用戶滲透率×GSM用戶滲透率；

TD用戶量＝用戶基數(shù)×上座率×冗余系數(shù)×移動用戶滲透率×TD用戶滲透率；

GSM用戶滲透率指GSM用戶量占中國移動用戶量的比例；

TD用戶滲透率指TD用戶量占中國移動用戶量的比例。

場館建設類型一般分為比賽、訓練和備用3種，由于考慮到場館內的工作人員、安保人員、志愿者、演員及運動員等均有移動通信業(yè)務需求，因此將補充一定比例的非觀眾人員數(shù)，在預測用戶時分別取定了場館上座率（與各個場館的功能、用途和比賽的項目均有關）和用戶冗余系數(shù)，為使預測的場館內用戶數(shù)更為準確。

（2）場館外用戶容量，可按以下模型計算：

由于場館外的容量涉及到觀眾的進入場館和離開場館兩個事件，因此在預測容量時可根據(jù)典型賽事觀眾散場速度來做參考，如圖1所示。

圖1 散場速度圖

由圖1可知，在散場以后的10min內，有60%的觀眾會離開場館，按觀眾步行速度為2m/s核算，10min后觀眾將陸續(xù)離開場館周邊第一層宏基站覆蓋區(qū)域并進入到更外圍的網(wǎng)絡。為滿足該時段內場館周圍話務量的需求作為核算基礎，室外宏基站吸收的話務量為場館總容量的60%（大型賽事的經(jīng)驗值）。預測公式可表示為：

GSM用戶量＝用戶基數(shù)×冗余系數(shù)×移動用戶滲透率×GSM用戶滲透率×60%；

TD用戶量＝用戶基數(shù)×冗余系數(shù)×移動用戶滲透率×TD用戶滲透率×60%；

以上參數(shù)除TD用戶滲透率之外，其余參數(shù)取定與預測場館內用戶數(shù)時參數(shù)一致。

由于場館的規(guī)劃重在館內，因此以下步驟所涉及的小區(qū)劃分、業(yè)務容量核算、載波需求計算及信道配置均是針對場館內部區(qū)域。

第四步：小區(qū)劃分。為了避免小區(qū)之間干擾、提高網(wǎng)絡質量，對容量、覆蓋要求均有側重點，需要根據(jù)場館的功能、用戶和話務的分布特點、容量核算結果對整個場館的館內區(qū)域進行小區(qū)劃分，劃分的小區(qū)數(shù)量則根據(jù)場館的實際功能和用戶分布、覆蓋區(qū)域及容量核算來定。比如CELL1:賽區(qū)管理區(qū)，CELL2:觀眾區(qū)，CELL3:場館工作人員區(qū)等。

第五步：計算業(yè)務容量。業(yè)務需求主要包括語音和數(shù)據(jù)兩大類，基于已劃分的小區(qū)用戶來計算，而小區(qū)用戶分配可以第三步的預測用戶容量為基礎。業(yè)務需求可按以下模型計算：

（1）語音業(yè)務需求計算：語音業(yè)務需求＝小區(qū)用戶量×每用戶語音業(yè)務量；

（2）數(shù)據(jù)業(yè)務需求計算：數(shù)據(jù)業(yè)務需求＝小區(qū)用戶量×每用戶數(shù)據(jù)業(yè)務量。

在以上計算過程中，單用戶語音業(yè)務量和數(shù)據(jù)業(yè)務量均可根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到(全國各地取值略有不同，主要與網(wǎng)絡的發(fā)展狀況有關)。

第六步：GSM系統(tǒng)載波及信道配置?？砂慈缦虏襟E進行計算。

（1）無線利用率：根據(jù)集團公司的無線利用率公式進行計算：

其中K值一般根據(jù)集團和省公司的統(tǒng)一定義；

（2）GSM業(yè)務信道：由第六步中（1）計算所得的無線利用率再推算GSM業(yè)務信道的需求數(shù)：

將GSM業(yè)務信道需求數(shù)按照一定比例劃分為GSM900和GSM1800業(yè)務信道目標需求數(shù)。再查經(jīng)省公司或地市公司修正過的Erl B表“信道和載波數(shù)”關系，最終得到該小區(qū)的載波配置。

經(jīng)過以上步驟推算，最終可得場館的每小區(qū)的信道及載波配置。

第七步：TD系統(tǒng)小區(qū)及載波配置?？砂慈缦虏襟E進行計算。

（1）小區(qū)數(shù)計算：TD的小區(qū)數(shù)計算是基于第三步預測用戶容量的：

TD無線網(wǎng)絡目標利用率取定：暫可根據(jù)集團公司TD三期及2010年擴容工程指導意見取為60%（此參數(shù)隨著TD網(wǎng)絡的進一步發(fā)展會有變化）；

（2）TD載波計算：TD系統(tǒng)的載波推算可根據(jù)集團公司TD三期工程指導意見，在給定的TD業(yè)務模型下，將TD業(yè)務應用等效厄蘭算法計算出來TD業(yè)務的單小區(qū)支持的話務量，從而得到給定配置下TD業(yè)務支持的終端用戶數(shù)。

表2中，將TD用戶分為手持終端用戶和HSDPA卡用戶。

第八步：頻點規(guī)劃。由于在場館的看臺區(qū)域小區(qū)與小區(qū)之間幾乎不存在建筑物的遮擋，且中心區(qū)域一般均比較開放，同、鄰頻干擾情況比較嚴重，因此在進行頻點規(guī)劃時一定要綜合考慮場館已有基站的頻點分布情況。

（1）GSM系統(tǒng)：根據(jù)場館的分區(qū)、現(xiàn)有頻點和臨時頻點等綜合因素考慮，選擇恰當?shù)念l率復用方式和復用緊密程度。一般對角看臺采用同一組頻點進行覆蓋，場地區(qū)域單獨一組頻點。比如深圳灣體育中心場館采用頻率2復用方式；

（2）TD系統(tǒng)：應綜合考慮目前廠家設備支持情況，充分利用2010～2025MHz頻段，在業(yè)務高密度區(qū)，擴展使用1880～1900MHz頻段，以增加網(wǎng)絡容量，滿足業(yè)務需求。室內使用F1～F3，室外使用F7～F9，F(xiàn)4～F6原則上根據(jù)實際情況進行合理設置。另外可根據(jù)TD設備廠家的頻點配置建議進行優(yōu)化，盡可能降低干擾。

第九步：場館外網(wǎng)絡配置。場館外無論是GSM還是TD系統(tǒng)，在進行參數(shù)配置時，均可參照以上場館內的預測計算過程。

（1）GSM系統(tǒng)：根據(jù)第六步中的（2）GSM業(yè)務信道計算可得室外GSM網(wǎng)的業(yè)務信道數(shù)，再查Erl B表的“信道和載波數(shù)”關系，最終得到該小區(qū)的載波配置；

表1 修正的Erl B表

表2 TD業(yè)務模型表

（2）TD系統(tǒng)：根據(jù)第三步中的（2）TD用戶量的計算結果，再結合第七步（2）TD載波計算過程，則可推算場館外TD系統(tǒng)的載波及小區(qū)配置。

根據(jù)上述測算結果，同時再結合場館外的路測結果進行綜合分析，確定GSM網(wǎng)絡和TD網(wǎng)絡的宏站具體物理位置，合理進行館外布點，使場館外的覆蓋能與場館內的覆蓋充分結合起來，達到真正的平滑切換和無縫覆蓋。

第十步：天線布放位置。根據(jù)以上預測的整個場館網(wǎng)絡資源配置進行室內分布系統(tǒng)的天線點和宏基站位置的定位，這部分工作必須建立在對場館的進一步勘查基礎之上，要求如下。

（1）室內天線：經(jīng)過實地勘查，根據(jù)以上的分區(qū)、信道及載波配置，確定每小區(qū)的天線安裝位置和所采用的天線類型以及安裝方式（板狀或吸頂?shù)龋?/p>

圖2 場館網(wǎng)絡規(guī)劃流程圖

（2）宏基站：根據(jù)以上所確定的宏站配置和場館已有的站點分布、場館的路測結果進行綜合分析，確定宏基站的具體站點位置。

4 場館網(wǎng)絡規(guī)劃流程

場館網(wǎng)絡規(guī)劃流程即為對以上規(guī)劃步驟的圖解，如圖2所示。