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∙校园室内区域按照功能细分为:
教学楼、行政楼、实验楼、食堂、图书馆、大礼堂、体育馆、宿舍楼。
∙此区域一般是校园话务量最为集中的区域,同时话务量具有规律的流动性。
∙室外区域
∙校园室外区域面积较大,主要是道路、广场、操场、室外运动区域和草地组成。
∙覆盖区域较大,但是话务量相对较小。
1.3业务特点分析
大学校园内人员比较密集,综合性大学内学院众多加之近年来大学扩招,因此大学校园内教师和学生总数很大。
校园内人数变化普遍趋势如下:
∙每年有新生入校和毕业生离校,人数基本持平;
∙每天离开学校和进入学校的人员基本持平;
∙周一至周五校内人员较多而周末较少;
∙寒暑假校内人员较少;
∙9月因新生入校人数增多,漫游数目较大;
∙5~7月因毕业生陆续离校,人员总数减少;
∙根据校内不同楼宇不同功能,人流量、话务量、业务需求各不同。
学校不同区域内的业务特性如下表:
序号
楼宇类型
人群
人流量
话务量
无线数据业务
1
教学楼
学生
较大
较少
2
行政楼
教师
中等
3
实验楼
4
食堂
5
图书馆
6
大礼堂
突发
7
体育馆
8
宿舍楼
很大
2LTE
校园网组网方案
大学校园一般存在多种功能性区域,因此校园覆盖关键是对校园内不同的区域进行合理的分区,并综合考虑不同区域内的覆盖和容量的特点制定组网方案。
一般将校园分为以下几个区域:
1.室外区域
2.大型场馆(体育馆、大礼堂)
3.教学行政区域(教学楼、实验楼、行政楼、食堂、图书馆等)
4.住宿区域(学生宿舍)
常见的覆盖方式有室外宏站覆盖、室内分布式覆盖、Lampsite覆盖和室外微蜂窝(室外分布式)覆盖等集中方式。
2.1覆盖方案
2.1.1学校内室外区域
∙由于校园室外区域较大,一般是操场、草地和室外活动场地,此类区域的话务量一般较小,建议采用室外宏站覆盖即可。
∙由于业主及用户的原因,宏站天线经常需要伪装。
∙机房获取困难时,可以在天面上建设简易机房,或采用室外建站方案。
∙在规划时要重点注意与室内区域覆盖的配合,重点关注下倾角和方向角的设计。
2.1.2学校内大型场馆
具体参考大型场馆覆盖方案。
简单描述如下:
∙学校的大型场馆平时话务量较低,但有时会举办大型活动,峰值话务量很高,并且建筑面积很大。
∙从容量和覆盖的角度来看,宏站都无法很好的满足需求,因此一般采用建设室内分布式或Lampsite覆盖的方式进行覆盖。
∙大型场馆方案的关键是对场馆进行合理分区,划分多个小区来进行覆盖,一般来说遵循下述原则:
∙以静态划分为基本原则,纵向进行分割。
兼顾人流方向,与某个出入口相关的区域,尽量都划分为一个小区,让人们做到从接近体育场到进入,看比赛,离开体育馆都不发生切换。
∙根据容量覆盖的需求划分成若干个小区,使每个小区都吸收大概相等的话务量。
∙中间赛场区域划为一个小区。
2.1.3学校内教学行政区域
∙学校内教学行政区域一般建筑规模大,内部房间大,一般建议采用建设室内分布系统或Lampsite覆盖的方式进行覆盖。
∙如果室内进入困难也可用室外微蜂窝的方式覆盖。
∙在方案设计时一般遵循以下原则:
∙保证室内信号在室内区域有良好的覆盖;
∙严格控制信号在室外的泄露;
∙建议尽量采用小功率多天线的方式进行覆盖,可以在保证良好覆盖的前提下,有效抑制泄露;
∙天馈部分尽量选择宽带器件,考虑以后频段的扩展及多制式共天馈;
∙可根据需要选择吸顶天线或定向天线;
∙有必要时可对天线进行伪装;
∙切换区一般设计在建筑的出入口;
2.1.4学校内宿舍区域
∙学校内的宿舍区域是话务量最集中的地方,基本上宿舍区的话务峰值,可以作为学校话务的峰值计算。
∙宿舍区的建筑较密集且排列比较有规律,结构类似生活小区,但是用户的密度要大很多。
∙对于宿舍区域,宏站难以有全面的覆盖,同时容量压力大;
室内分布又存在准入的困难,且部分宿舍的建筑结构不适合建设室内分布。
∙考虑覆盖和宿舍区内高话务的需求,因此在宿舍区建议采用室外微蜂窝(室外分布式系统)覆盖的方式。
室外微蜂窝方案的优点:
∙微蜂窝在整个区域内可以提供较高的容量
∙干扰比较容易控制
∙对于较低的覆盖宿舍楼(10层以下)可以采用地面全向天线或定向天线的方式进行覆盖,也可在楼顶使用定向天线进行覆盖;
∙天线低于建筑高度时,由于建筑墙壁的遮挡衰减很大,因此天线很难从一面打透建筑,要求建筑的两边都有天线覆盖;
∙一般情况下,天线需伪装;
∙对于较高的中高层(10楼以上)的宿舍楼,则可以采用壁挂天线和地面天线相结合的方式,地面微蜂窝分布式天线覆盖下层,壁挂天线覆盖中高层。
∙壁挂天线挂于建筑的中上部,通过倾角和利用建筑物控制覆盖范围。
∙对于较高的楼宇为控制覆盖,一般不建议在楼顶建站进行覆盖。
∙如果楼宇有电梯和地下车库区域,在这些区域内无法通过室外站覆盖,则需要建设室内分布系统。
2.2切换规划
对于学校内的宿舍区域相对较为特殊,具体的切换规划原则如下
∙平行的楼宇划分在同一小区,以直线上的楼宇间距作为小区边界。
∙尽量将平行的楼宇划分为同一个小区,利用楼宇的天然隔离作用,控制信号的泄露,提高小区隔离度。
∙同一建筑上的不同覆盖方向的定向天线归属不同的RRU,并划分为不同小区,避免建筑物中间产生大量的切换带,减少乒乓效应的区域,提高网络质量。
2.3容量规划
学校内的宿舍区域是话务量最集中的地方,基本上宿舍区的话务峰值,可以作为学校话务的峰值计算。
2.4话务模型
不同网络的话务模型千差万别。
LTE的话务模型研究还处于起步阶段,可以通过3G现网数据业务的统计进行一定的推算。
业务模型主要表征业务的特点,主要考虑以下因素。
∙TypicalBearRate(kbps):
该业务的典型承载速率。
∙E-RABSessionTime(s):
会话时长,一次会话持续的时间。
∙E-RABSessionDutyRatio:
会话激活因子,在一次会话中,有数据传输占的比例。
∙BLER:
误块率,会话过程中,保障业务质量所需的误码率。
∙ThroughputPerSession(kbit)=TypicalBearRate(kbps)*E-RABSessionTime(s)*E-RABSessionDutyRatio/(1-BLER)
假定的业务模型
话务模型分析的主要目的是计算出每用户的吞吐量。
∙忙时每用户吞吐量(kbps)=ThroughputPerSession(kbit)*业务次数/3600
∙Total是将每用户忙时吞吐量按照业务渗透率进行加权平均
假定的话务模型
用户行为
业务渗透率
业务次数
忙时每用户吞吐量(kbps)
ul
dl
Voip
100.00%
1.4
0.34
VideoPhone
20.00%
0.2
0.25
Videoconference
6.32
RealTimeGaming
30.00%
0.63
5.05
StreamingMedia
15.00%
0.11
16
IMSSignalling
40.00%
0.03
WebBrowsing
0.95
3.79
FileTransfer
80.00%
0.5
7.11
37.9
10.00%
0.4
0.39
0.38
P2Pfilesharing
6.73
Total
13.9
32.4
2.4.1用户数预测
假定一栋宿舍楼有10层,每层有40个房间,每个房间有4个人,移动用户渗透率100%,电信市场份额35%。
用户数=10*40*4*100%*35%=560
2.4.2容量需求
根据假定的话务模型和用户数预测结果,可以得到单小区的容量需求为:
上行容量需求=13.9*560=7784Kbps
下行容量需求=32.4*560=18144Kbps
参照密集城区、城区场景,LTE每载波可提供的平均吞吐量如下:
LTE小区平均吞吐量(20M带宽)
LTE载波(20M带宽)
小区平均吞吐量Mbps
(密集城区、城区场景)
上行
19.8
下行
34.3
可以看到,在假定条件下,20M带宽的LTE载波可以满足学校宿舍小区的容量需求。
实际规划时,可以根据实际的容量需求,来调整小区的划分范围以满足容量要求。
随着LTE逐步发展,网络建设方案已经由常规宏覆盖,进入多场景联合部署、深度覆盖的阶段。
高校作为一种典型场景,有很大的用户发展潜力,是运营商的必争之地。
高校作为一种典型场景,用户数多、业务量大,有很大的用户发展潜力;
同时,高校建筑有着类型多、结构复杂的特点,对组网方案带来很大挑战。
这一期我们就来介绍一下LTE校园场景的覆盖解决方案。
高校一般包含宿舍、教学楼、行政楼、图书馆、体育馆、大礼堂等基本场景,且相互间的分布呈多样性。
从业务方面,话务量在时间和空间上呈不均匀的分布,总量高且流动性大。
1.校园建筑类别
校园包含多种功能的建筑,不同的高校之间,建筑风格也会有很大的差异。
常规教学区
低层&
中高层宿舍楼
文体场馆
商业设施
2.分场景解决方案
3.容量规划
高校园区用户众多,业务使用习惯比较近似,具有比较典型的特点。
∙话务量高
高校内用户不仅数量多,且分布密度很大。
其中,在用户密度最大的宿舍区,即使经过扩容,也经常出现拥塞,降低用户感知,对网络指标也造成影响。
∙话务潮
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- LTE 校园 专项 优化 概述