李懿

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司 北京 100080）

1 探討的必要性

隨著通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和各類通信業(yè)務(wù)需求的急速膨脹，體育場館這類特殊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也愈發(fā)重要，尤其是一些重大的、保障級別較高的場館，應(yīng)該更加重視通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)與市政建設(shè)工程的融合，以滿足體育場館的通信需求。常規(guī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與場館網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃既有共性，也有區(qū)別。

1.1 異同性

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

1.2 必要性

由于兩者存在以上異同點(diǎn)，因此對場館網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃思路、方法及流程進(jìn)行分析與總結(jié)，具有現(xiàn)實(shí)的必要性和及時(shí)性，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

（1）場館網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)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(yīng)該搞清楚方案制定的前提基礎(chǔ)和入口；

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

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

（5）可以進(jìn)一步了解場館內(nèi)及周邊市政的信息需求。

2 場館網(wǎng)絡(luò)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(biāo)和容量目標(biāo)時(shí)略有區(qū)別。由于場館自身建筑的復(fù)雜性、用戶話務(wù)分布的離散性和場館容量的保障性，實(shí)際規(guī)劃時(shí)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(zhǔn)確進(jìn)行場館話務(wù)預(yù)測，科學(xué)指導(dǎo)場館網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，必須根據(jù)場館的用途（比賽場館、訓(xùn)練場館或備用場館等）、建筑特點(diǎn)和觀眾容量，再通過一定的用戶容量預(yù)測模型、話務(wù)計(jì)算模型得出場館網(wǎng)絡(luò)容量（包括場館內(nèi)部和周邊）和配置需求，然后再細(xì)化規(guī)劃方案制定整個(gè)場館的站點(diǎn)布局、小區(qū)參數(shù)和頻點(diǎn)規(guī)劃等；

（2）策略：賽時(shí)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(nèi)新建室內(nèi)分布系統(tǒng)以達(dá)到深度覆蓋，為場內(nèi)觀眾提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，同時(shí)，通過將室內(nèi)分布系統(tǒng)信號適當(dāng)引出室外的方式來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)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(nèi)部相比，場館內(nèi)部一般比較空曠和開闊，物理隔離較弱，同時(shí)由于頻率配置數(shù)量較多，需要對部分頻率進(jìn)行一定復(fù)用，因此，在覆蓋一些特殊區(qū)域，如看臺等應(yīng)采用一些技術(shù)措施，比如引入方向性較好的賦形天線等。

3 場館網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃步驟

下面以深圳大運(yùn)會(huì)的深圳灣體育中心場館為例，詳細(xì)介紹整個(gè)規(guī)劃流程。

第一步：充分掌握場館的基本建設(shè)及需求信息。信息包含兩個(gè)層面。

（1）基礎(chǔ)建設(shè)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(yùn)動(dòng)員區(qū)、管理區(qū)、新聞?dòng)浾邊^(qū)、貴賓區(qū)和觀眾區(qū)等）、觀眾出入口、運(yùn)動(dòng)員及工作人員出入口、場館建設(shè)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(wù)類別和指標(biāo)，這是后續(xù)網(wǎng)絡(luò)承載定位工作的前提。

第二步：確定覆蓋目標(biāo)。由于場館的特殊性，內(nèi)外均必須實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋，因此覆蓋目標(biāo)應(yīng)從以下兩個(gè)角度考慮。

（1）場館內(nèi)覆蓋目標(biāo)：根據(jù)場館內(nèi)的功能區(qū)域劃分，分別考慮各區(qū)域的重點(diǎn)保障區(qū)域。在場館網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，室內(nèi)比室外規(guī)劃更為重要和復(fù)雜，因此在規(guī)劃之初，就必須對室內(nèi)覆蓋目標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格定位；

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

第三步：預(yù)測用戶容量。考慮場館的用戶容量需求時(shí)應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。

（1）場館內(nèi)用戶容量，可按以下模型計(jì)算：

GSM用戶量＝用戶基數(shù)×上座率×冗余系數(shù)×移動(dòng)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(dòng)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(dòng)用戶量的比例；

TD用戶滲透率指TD用戶量占中國移動(dòng)用戶量的比例。

場館建設(shè)類型一般分為比賽、訓(xùn)練和備用3種，由于考慮到場館內(nèi)的工作人員、安保人員、志愿者、演員及運(yùn)動(dòng)員等均有移動(dòng)通信業(yè)務(wù)需求，因此將補(bǔ)充一定比例的非觀眾人員數(shù)，在預(yù)測用戶時(shí)分別取定了場館上座率（與各個(gè)場館的功能、用途和比賽的項(xiàng)目均有關(guān)）和用戶冗余系數(shù)，為使預(yù)測的場館內(nèi)用戶數(shù)更為準(zhǔn)確。

（2）場館外用戶容量，可按以下模型計(jì)算：

由于場館外的容量涉及到觀眾的進(jìn)入場館和離開場館兩個(gè)事件，因此在預(yù)測容量時(shí)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(nèi)，有60%的觀眾會(huì)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(jìn)入到更外圍的網(wǎng)絡(luò)。為滿足該時(shí)段內(nèi)場館周圍話務(wù)量的需求作為核算基礎(chǔ)，室外宏基站吸收的話務(wù)量為場館總?cè)萘康?0%（大型賽事的經(jīng)驗(yàn)值）。預(yù)測公式可表示為：

GSM用戶量＝用戶基數(shù)×冗余系數(shù)×移動(dòng)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(dòng)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(yù)測場館內(nèi)用戶數(shù)時(shí)參數(shù)一致。

由于場館的規(guī)劃重在館內(nèi)，因此以下步驟所涉及的小區(qū)劃分、業(yè)務(wù)容量核算、載波需求計(jì)算及信道配置均是針對場館內(nèi)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(luò)質(zhì)量，對容量、覆蓋要求均有側(cè)重點(diǎn)，需要根據(jù)場館的功能、用戶和話務(wù)的分布特點(diǎn)、容量核算結(jié)果對整個(gè)場館的館內(nèi)區(qū)域進(jìn)行小區(qū)劃分，劃分的小區(qū)數(shù)量則根據(jù)場館的實(shí)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(jì)算業(yè)務(wù)容量。業(yè)務(wù)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(jì)算，而小區(qū)用戶分配可以第三步的預(yù)測用戶容量為基礎(chǔ)。業(yè)務(wù)需求可按以下模型計(jì)算：

（1）語音業(yè)務(wù)需求計(jì)算：語音業(yè)務(wù)需求＝小區(qū)用戶量×每用戶語音業(yè)務(wù)量；

（2）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求計(jì)算：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求＝小區(qū)用戶量×每用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量。

在以上計(jì)算過程中，單用戶語音業(yè)務(wù)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量均可根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到(全國各地取值略有不同，主要與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r有關(guān))。

第六步：GSM系統(tǒng)載波及信道配置。可按如下步驟進(jìn)行計(jì)算。

（1）無線利用率：根據(jù)集團(tuán)公司的無線利用率公式進(jìn)行計(jì)算：

其中K值一般根據(jù)集團(tuán)和省公司的統(tǒng)一定義；

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

將GSM業(yè)務(wù)信道需求數(shù)按照一定比例劃分為GSM900和GSM1800業(yè)務(wù)信道目標(biāo)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(guān)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(jìn)行計(jì)算。

（1）小區(qū)數(shù)計(jì)算：TD的小區(qū)數(shù)計(jì)算是基于第三步預(yù)測用戶容量的：

TD無線網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)利用率取定：暫可根據(jù)集團(tuán)公司TD三期及2010年擴(kuò)容工程指導(dǎo)意見取為60%（此參數(shù)隨著TD網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展會(huì)有變化）；

（2）TD載波計(jì)算：TD系統(tǒng)的載波推算可根據(jù)集團(tuán)公司TD三期工程指導(dǎo)意見，在給定的TD業(yè)務(wù)模型下，將TD業(yè)務(wù)應(yīng)用等效厄蘭算法計(jì)算出來TD業(yè)務(wù)的單小區(qū)支持的話務(wù)量，從而得到給定配置下TD業(yè)務(wù)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(diǎn)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(yán)重，因此在進(jìn)行頻點(diǎn)規(guī)劃時(shí)一定要綜合考慮場館已有基站的頻點(diǎn)分布情況。

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

（2）TD系統(tǒng)：應(yīng)綜合考慮目前廠家設(shè)備支持情況，充分利用2010～2025MHz頻段，在業(yè)務(wù)高密度區(qū)，擴(kuò)展使用1880～1900MHz頻段，以增加網(wǎng)絡(luò)容量，滿足業(yè)務(wù)需求。室內(nèi)使用F1～F3，室外使用F7～F9，F(xiàn)4～F6原則上根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理設(shè)置。另外可根據(jù)TD設(shè)備廠家的頻點(diǎn)配置建議進(jìn)行優(yōu)化，盡可能降低干擾。

第九步：場館外網(wǎng)絡(luò)配置。場館外無論是GSM還是TD系統(tǒng)，在進(jìn)行參數(shù)配置時(shí)，均可參照以上場館內(nèi)的預(yù)測計(jì)算過程。

（1）GSM系統(tǒng)：根據(jù)第六步中的（2）GSM業(yè)務(wù)信道計(jì)算可得室外GSM網(wǎng)的業(yè)務(wù)信道數(shù)，再查Erl B表的“信道和載波數(shù)”關(guān)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(wù)模型表

（2）TD系統(tǒng)：根據(jù)第三步中的（2）TD用戶量的計(jì)算結(jié)果，再結(jié)合第七步（2）TD載波計(jì)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(jié)果，同時(shí)再結(jié)合場館外的路測結(jié)果進(jìn)行綜合分析，確定GSM網(wǎng)絡(luò)和TD網(wǎng)絡(luò)的宏站具體物理位置，合理進(jìn)行館外布點(diǎn)，使場館外的覆蓋能與場館內(nèi)的覆蓋充分結(jié)合起來，達(dá)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(yù)測的整個(gè)場館網(wǎng)絡(luò)資源配置進(jìn)行室內(nèi)分布系統(tǒng)的天線點(diǎn)和宏基站位置的定位，這部分工作必須建立在對場館的進(jìn)一步勘查基礎(chǔ)之上，要求如下。

（1）室內(nèi)天線：經(jīng)過實(shí)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(luò)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(diǎn)分布、場館的路測結(jié)果進(jìn)行綜合分析，確定宏基站的具體站點(diǎn)位置。

4 場館網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程

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