全業務運營背景下的高校區域網絡建設方案

王劍鋒

（中國移動通信集團寧夏有限公司 銀川 750002）

1 引言

隨著3G網絡商用的大規模展開以及電信業重組的完成，電信業的競爭也將進入白熱化。中國移動已于2009年啟動CM-IMS網絡建設，計劃在全國范圍內部署IMS網絡，前期重點解決固定接入，實現業務的融合，并逐步向網絡融合過渡。IMS網絡的部署是中國移動邁向全業務運營的重要一步。

在全業務運營階段網絡建設模式、業務發展策略將是決定能否繼續保持領先的重要因素。高校區域是整個社會的縮影，內部有大量各種業務需求的個人用戶以及集團用戶，用戶對最新的信息技術及業務需求較為旺盛。因此，在全業務運營階段，可以以高校區域作為試點發展全業務接入，為全業務運營積累經驗。

基于以上考慮，本文探討了在全業務運營階段的高校網絡建設方案。通過對高校區域目標客戶群體及業務需求進行分析，對高校區域的網絡規劃容量及建設方案進行了研究。

2 高校內客戶群體及業務需求分析

2.1 客戶分類及業務需求分析

高校內客戶可分為集團客戶及個人客戶，集團客戶主要是學校，個人客戶包括在校學生、學校教職員工等。

高校集團客戶不同于企業用戶，對辦公的信息化、智能化更容易接受和使用。針對學校，可采用與學校合作的方式建設校園內部網絡及信息化系統，除完善無線網絡覆蓋，提供基本移動話音、數據業務外，還可基于CM-IMS網絡提供融合Centrex、一號通、多媒體彩鈴、視頻電話等集團業務，并可結合現有網絡資源針對高校特點開發新的業務及應用。

高校內個人客戶群體的主體為在校學生，這類用戶對新事物接收較快，但對資費較為敏感。針對個人客戶，除傳統語音類業務外，可重點發展無線寬帶類業務、增值業務。另外，可依托校園信息化平臺，結合移動現有短信、彩信、手機郵箱等業務平臺，針對高校個人客戶群體，開發新的業務應用。

2.2 高校內各區域覆蓋場景及業務需求分析

高校校園內覆蓋場景整體可分為戶外區域（包括操場、道路、綠地花園等）、教學區、生活區這3類區域。各區域具體業務需求特點及覆蓋策略如下。

2.2.1 戶外區域業務需求特點

戶外區域包括：校園內各種室外球類活動場地、標準草坪體育場、人工湖、小花園和綠地。體育場與花園綠地在校園內都是開闊地帶，在此區域有一定的業務需求，但多數情況下僅有手機終端的話音需求和彩信等少數小流量可在手機終端完成的數據需求。

2.2.2 教學區域業務需求特點

教學區域包括：教學辦公綜合樓、圖書館、會議中心。此區域是校園內的人員密集區，但是，人員的流動特點非常明顯，教學辦公綜合樓人員密集時間為工作日8：00～21：00。此區域中教學樓在人流密集時，人員行為主要是上課，教學樓的人流密集時刻并不是話務忙時，話務量不高，低于同等建筑規模的寫字樓的話務量。因此，這一區域對容量要求并不高，但是有語音業務需求，需要保證室內信號覆蓋良好。圖書館、會議中心人員密集時間主要為工作日8：00～17：00，并且圖書館、會議中心和教學樓內的辦公區都有寬帶上網的需求，需要考慮寬帶上網的業務需求。

2.2.3 生活區域業務需求特點

生活區域包括：公寓樓、學校食堂、超市，以及文體活動中心。此區域宿舍和食堂人員流動的規律非常強，公寓樓為17：00～8：00，學校食堂為一日三餐時間。食堂的話務流量主要集中在午餐和晚餐時刻，多為語音業務，使用數據業務的情況很少。而公寓樓在晚21：00～0：00話務量非常大，主要同資費有關。

3 高校區域網絡建設總體思路

高校區域業務提供目標為：在戶外區域主要提供話音業務和小流量數據業務；在教學區域提供話音業務、小流量數據業務和部分樓宇的寬帶數據業務；在生活區提供話音業務、數據業務，并對系統容量進行綜合考慮。

全業務運營階段，除保持原有移動通信覆蓋方面的優勢，還應發展有線等多種接入方式，通過業務捆綁、資費優惠等方式吸引用戶。根據高校內客戶及業務需求特點，應積極發展多種接入方式，包括有線寬帶、無線寬帶、IMS固定話音，以及2G/3G無線接入。

無線覆蓋方面應完善2G廣覆蓋，開展3G廣覆蓋及重點場所室內補充覆蓋，積極發展WLAN（無線局域網），爭取每棟教學樓、宿舍樓內均有WLAN覆蓋。業務發展目標為使用PC的無線寬帶接入由WLAN承載，小流量數據業務主要由2G及TD-SCDMA網絡承載。

CM-IMS接入方面在校園內建設IMS接入設備，如AG、IAD等，實現對固定POS話機用戶的接入，提供基本語音業務及IMS特色業務。

為滿足上述多種接入方式需求，需做到光纖到樓（FTTB），以滿足每棟樓內有線寬帶、WLAN接入及CM-IMS接入需求。

4 高校區域網絡容量規劃分析

4.1 網絡容量規劃概述

網絡容量規劃是網絡建設的前提，需要考慮各種業務需求并對各種業務量進行合理預測，基于業務預測再進行網絡容量的整體規劃。

根據高校區域網絡建設的總體思路，需考慮GSM、TD-SCDMA、WLAN、IMS等接入網絡的建設。由于目前TD-SCDMA用戶發展處在剛剛起步過程中，網絡建設主要考慮覆蓋，因此本文中對其網絡容量不再做規劃計算。根據現網中TD-SCDMA基站建設模式，TD-SCDMA宏基站多采用與GSM宏基站共站址方式，且配置一般為S444。另外，根據高校內建筑物情況，可選擇部分熱點區域建設TD-SCDMA室內分布微蜂窩基站。

IMS網絡用戶終端中的SIP話機、PC軟終端均采用LAN、WLAN等方式接入IMS核心網，根據現階段中國移動CM-IMS網絡建設總體方案，IMS網絡接入設備按地市設置，其容量按地市統籌考慮，因此本文中對IMS網絡容量不做考慮，只考慮具體接入終端設備建設方案。

本文中重點考慮GSM移動通信網絡、WLAN網絡容量規劃。按照國內現有高校規模，本文中高校總人數按2萬人考慮，各業務量預測根據現有網絡業務模型估算，并以此為基礎對網絡容量進行規劃。

4.2 GSM移動通信網絡容量規劃

按照移動GSM用戶滲透率60%考慮，則總GSM用戶數為1.2萬人。每用戶忙時語音話務量取定位0.02Erl，每載頻配置語音信道數取定為5，無線利用率取定為70%。則無線需求載頻計算如下：

根據中國移動無線利用率計算方法，K值取值范圍為0.67～0.75，經濟發達地區K值較高，經濟欠發達地區K值較低，本文中K值取定為0.67。

經計算得出，整個高校區域需求GSM載頻數為103個，按照每基站18載頻配置考慮，則整個高校區域需要建設6個GSM宏蜂窩基站。

4.3 WLAN網絡容量規劃

WLAN網絡建設主要為接入點（AP）建設，在有無線寬帶接入需求的建筑物內設置AP，采用802.11g設備。考慮到用戶實際感受，每個AP規劃接入用戶容量為30個，根據每個建筑物用途及無線寬帶接入需求確定AP數量。

5 高校區域網絡建設方案

5.1 GSM移動通信基站建設方案

移動通信網絡建設主要在于基站建設，根據網絡容量規劃描述，在整個高校區域需建設6個宏蜂窩基站，可滿足整個校園區域的基本GSM語音及GPRS小流量數據業務需求。新建宏基站應充分考慮高校區域話務密度分布，應盡量靠近教學區及生活區。另外，為充分吸收高校區域內話務，防止宿舍區等局部高話務區域話務擁塞，并對部分高大建筑物進行室內補充覆蓋，可同時選擇在部分地區建設微蜂窩室內覆蓋+室外射頻拉遠基站。

在校園內建設宏基站需考慮美觀、與周圍環境的協調，并盡可能為校園基礎性建設增加一些服務性設施，以取得校方的認可，減少施工難度。

基于以上考慮，在宏基站建設時可采用美化機房、單管工藝塔等建設方式。

5.2 TD-SCDMA+WLAN建設方案

考慮到宏站和覆蓋場景的相對位置，以及各樓宇的建筑結構和可利用的建設條件，根據分析得出的各覆蓋場景業務需求的特點，規劃提出高校區域TD+WLAN網絡覆蓋的具體建設方案如下。

（1）戶外區域：TD-SCDMA宏基站可以覆蓋校園戶外區域，滿足戶外用戶話音需求和彩信等小流量數據需求。TD-SCDMA宏基站建設主要采用與GSM宏基站共址方式，由于TD-SCDMA網絡工作頻段比GSM高，因此需要更大的基站密度，可以根據校園內實際情況再新建1～2個TD-SCDMA宏基站；

（2）教學區——教學辦公綜合樓：校園內教學樓一般樓層都不高，為4～8層，樓間距大，符合一般城區的特征。因此，室外TD-SCDMA宏站基本可以覆蓋教學辦公綜合樓，滿足樓內用戶話音需求和彩信等小流量數據需求。為了滿足教學辦公樓內辦公區無線上網的寬帶數據業務需求，可采用直接安裝室內AP基站（可耦合少量天線）對樓內熱點區域覆蓋的方式進行WLAN覆蓋，重點覆蓋會議室和辦公室，可忽略樓梯、電梯、衛生間、地下室等無上網需求的公共區域；

（3）教學區——圖書館、會議中心:一般建設樓層均不高，分布較獨立。因此，室外TD-SCDMA宏基站基本可以覆蓋圖書館，滿足圖書館內用戶話音需求和彩信等小流量數據需求。為了滿足圖書館無線上網的寬帶數據業務需求，可采用直接安裝室內AP基站（可耦合少量天線）對樓內熱點區域覆蓋的方式進行WLAN覆蓋，重點覆蓋閱覽區、自習室、會議室等熱點區域，并兼顧WLAN的容量，可忽略樓梯、電梯、衛生間、地下室等無需求的公共區域；

（4）生活區——食堂、文體活動中心：這些生活區域樓層基本為3層以內，分布不密集，且外墻均有大面積的玻璃幕墻，因此，室外TD宏站完全可以覆蓋此區域，滿足室內用戶話音需求和彩信等小流量數據需求；

（5）生活區——公寓樓：分布相對集中，樓間距比較均勻，樓高基本為4～6層，結構上，均為中間是走廊，兩邊是房間，走廊內一般采用石膏板活動吊頂。公寓樓的建筑條件和裝修方式，降低了建設室分系統的成本和施工難度。為了更有效的吸收話務，同時兼顧WLAN網絡的覆蓋質量和系統容量，可采用在公寓樓內建設TD+WLAN室內分布無線綜合系統的方式實現對公寓樓的網絡覆蓋。在每一片公寓樓中心區域選擇1棟公寓樓安裝1套BBU和1臺熱點路由器和上聯熱點交換機。在周邊的每棟公寓樓各樓層走廊吊頂內安裝室內吸頂天線，每棟樓安裝1套RRU和1臺24口網絡交換機，每層樓安裝2套AP。BBU、RRU、交換機和AP等信源設備可安裝在樓梯間或樓道吊頂內。每棟公寓樓安裝的RRU通過野戰光纜接入本區域集中安裝的BBU，每棟公寓樓安裝的網絡交換機通過室外網線接入本區域集中安裝的上聯熱點交換機。若網線超長，可考慮采用光電轉換器+光纜的方式解決。

另外，針對施工難度大等不具備室內分布系統建設條件的個別公寓樓，可以采取小區覆蓋的建設方式，即在公寓樓樓頂安裝WLAN 室外AP基站＋定向天線，實現對公寓樓的WLAN覆蓋。樓頂定向天線間距15m左右，盡量實現信號交錯覆蓋。同時，也需要在各樓安裝1臺24口網絡交換機。

5.3 CM-IMS接入網絡建設方案

CM-IMS網絡主要實現固定SIP話機、IAD、AG以及PC客戶端軟件等用戶的接入。其中SIP座機是指支持SIP協議直接接入到IMS網絡的固定電話，支持LAN、WLAN接入；PC客戶端軟件是安裝在PC上的提供多種應用的IMS通信軟件，支持LAN、WLAN、DSL、TD-SCDMA（數據卡）等多種接入方式；IAD、AG是與POTS相關的終端，主要完成對傳統話機POTS的接入。

由于SIP話機及PC客戶端用戶均可通過LAN或WLAN方式接入IMS網絡，因此不需單獨考慮。IAD、AG根據各建筑物內用戶需求，可在有業務需求的辦公樓、教學樓或公寓樓內建設IAD、AG設備，也可根據實際情況幾棟樓合設1套AG接入設備。IAD設備一般有6POTS口及32POTS口等幾種型號，AG設備一般有64線、400線等幾種型號，在建設使用時應根據用戶分布情況綜合考慮，并考慮30%的容量作為發展預留容量。