移動(dòng)校園無(wú)線寬帶覆蓋方案技術(shù)研究

劉 蓉

（中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司陜西分公司，陜西 西安 710077）

1.概述

截止到2010年3月，某省移動(dòng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了省內(nèi)高校的TD全覆蓋，但是由于TD-SCDMA目前所能提供的最高下載速率約為1.6Mbps/秒，而且在高校教學(xué)樓宿舍樓密集的環(huán)境下，不能很好的覆蓋室內(nèi)區(qū)域，無(wú)法很好的滿足用戶的上網(wǎng)需求，于是在2010年某省移動(dòng)加大了在WLAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模，通過(guò)TD-SCDMA＋WLAN無(wú)線寬帶覆蓋技術(shù)解決了高校校園的網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求。

2.移動(dòng)校園無(wú)線寬帶覆蓋方案制定

下面就以省內(nèi)某高校作為個(gè)案研究對(duì)象，詳細(xì)介紹移動(dòng)TD-SCDMA＋WLAN無(wú)線寬帶覆蓋技術(shù)。

2.1 校園簡(jiǎn)介

某高校現(xiàn)設(shè)有8個(gè)系、4個(gè)基礎(chǔ)課教研室、25個(gè)本科專(zhuān)業(yè)。學(xué)院面向全國(guó)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(shū)館（在教學(xué)B樓的一，二兩層），如圖1所示。

從高校校園環(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(lèi)區(qū)域，結(jié)合這三類(lèi)區(qū)域的不同特點(diǎn)來(lái)制定建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)的規(guī)劃思路。

2.2 設(shè)計(jì)方案

（1）TD-SCDMA設(shè)計(jì)方案

綜合高校情況以及建筑功能分布，經(jīng)過(guò)實(shí)地勘察研究和理論計(jì)算后，確定具體覆蓋建設(shè)方案為：在D座教學(xué)樓和3號(hào)宿舍樓共建設(shè)2個(gè)TD宏站，分別負(fù)責(zé)教學(xué)行政區(qū)、學(xué)生運(yùn)動(dòng)區(qū)和宿舍區(qū)的室外覆蓋，配置均為S333。宏站之間站距約300米，可以保證校園室外區(qū)域的良好覆蓋。考慮到宿舍區(qū)室內(nèi)的業(yè)務(wù)需求，室內(nèi)分布方面采用了1個(gè)BBU，12個(gè)RRU，其中每棟宿舍樓安裝3臺(tái)RRU，每棟樓的RRU均安裝在1、3、5層配電間，BBU分4個(gè)光口連接12個(gè)RRU，RRU接入室分系統(tǒng)。

（2）WLAN設(shè)計(jì)方案

4棟宿舍樓采用每棟宿舍樓內(nèi)安裝1臺(tái)24口POE交換機(jī)和1臺(tái)8口POE交換機(jī)、18個(gè)室內(nèi)AP進(jìn)行覆蓋。8口交換機(jī)級(jí)聯(lián)在24口交換機(jī)上，每層使用3個(gè)室內(nèi)型AP，通過(guò)三頻合路器與TD&GSM信號(hào)合路后接入室分系統(tǒng)。

總體而言，西方社會(huì)管理的體制與思想一直處于轉(zhuǎn)換之中，并將繼續(xù)變遷。其原因在于：在本質(zhì)上沒(méi)有永恒不變的社會(huì)管理制度與社會(huì)管理理念，隨著社會(huì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)力量對(duì)比、時(shí)代主題、國(guó)際環(huán)境甚至生態(tài)環(huán)境的改變，社會(huì)管理的手段、目的、結(jié)構(gòu)等必然隨之轉(zhuǎn)換。

4棟教學(xué)樓使用了1臺(tái)24口匯聚交換機(jī)，3臺(tái)8口POE交換機(jī)，11個(gè)室外型AP。3臺(tái)8口POE交換機(jī)分別安裝在教學(xué)樓連接走廊得配電間內(nèi)，通過(guò)室外型五類(lèi)線與室外AP連接，最后通過(guò)連接AP的板狀天線進(jìn)行WLAN信號(hào)覆蓋，覆蓋方式如圖2所示。

（3）三網(wǎng)合路設(shè)計(jì)方案

宿舍樓采取室內(nèi)分布的方式進(jìn)行覆蓋，對(duì)TD-SCDMA、GSM、WLAN信號(hào)進(jìn)行合路來(lái)滿足室內(nèi)的信號(hào)覆蓋，合路方式采取二級(jí)合路，即先將TD-SCDMA和GSM信號(hào)進(jìn)行合路，再將合路后的信號(hào)與WLAN的信號(hào)進(jìn)行合路，最終完成三網(wǎng)合一信號(hào)的覆蓋。

2.3 容量方案

（1）TD-SCDMA系統(tǒng)容量計(jì)算

話務(wù)需求考慮：規(guī)劃校園小區(qū)總話務(wù)量=規(guī)劃小區(qū)校園用戶人數(shù)*某運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)占有率*TD用戶占有率*校園忙時(shí)人均話務(wù)量，如果假設(shè)無(wú)線通信普及率為100%，中國(guó)移動(dòng)占有率為70%，其中TD用戶占有率為30%，則考慮到學(xué)生的行動(dòng)規(guī)律，建議取定學(xué)生人口分布比例如表2所示。

由表1可以看出，基于1340的總TD用戶數(shù)和用戶分布比例，得到各區(qū)域用戶為表3所示。

表4 各區(qū)域所需要容量表

根據(jù)對(duì)用戶R4話音、PS數(shù)據(jù)及HSDPA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型的分析，采用等效愛(ài)爾蘭法，依據(jù)容量計(jì)算公式，得到校區(qū)各區(qū)域所需要容量如表4所示。

表1 學(xué)校人員統(tǒng)計(jì)表

表2 學(xué)生人口分布比例

表3 各區(qū)域用戶數(shù)

根據(jù)上述業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)和理論計(jì)算結(jié)果可以看出，覆蓋方案中設(shè)備配置滿足容量需求。

在此我們首先根據(jù)用戶數(shù)量模式進(jìn)行估算，以便確定采用多少AP。計(jì)算公式如下：

每位用戶得到的速率＝（每AP基本聯(lián)系速率×效率）/（用戶數(shù)量×用戶使用率）

其中：

每AP基本聯(lián)系速率：對(duì)于802.11g來(lái)說(shuō)，每個(gè)AP的最大聯(lián)系速率為54Mbps；

效率：表示總開(kāi)銷(xiāo)效率因子，包括MAC低效率和糾錯(cuò)開(kāi)銷(xiāo)，計(jì)為50%；

用戶數(shù)量×用戶使用率：得到同時(shí)使用系統(tǒng)的實(shí)際用戶數(shù)量；

下面以宿舍樓為例估算AP的容量配置和用戶得到的速率。

假設(shè)在1號(hào)宿舍樓二層有30個(gè)用戶，AP21能夠覆蓋到其中30個(gè)用戶。預(yù)計(jì)樓內(nèi)用戶同時(shí)使用WLAN系統(tǒng)的概率為35%，

則每位用戶得到的最小速率＝（54Mbps×50%）/（50×35%）＝1.54Mbps，這個(gè)速率對(duì)于個(gè)人用戶的上網(wǎng)需求來(lái)說(shuō)是比較理想的。

3.結(jié)語(yǔ)

校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要思路：重點(diǎn)考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求按照帶寬需求分為三檔：低速、中速、高速，分別通過(guò)EDGE、TD和WLAN來(lái)滿足。其中TD網(wǎng)絡(luò)在分擔(dān)GSM語(yǔ)音業(yè)務(wù)的同時(shí)主要用以承載用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較大，網(wǎng)速要求較高的應(yīng)用場(chǎng)所，3G的投資規(guī)模龐大，數(shù)據(jù)峰值傳輸速率也只有2Mbit/s左右。而WLAN以其低廉的建網(wǎng)價(jià)格及高傳輸帶寬可以充分滿足用戶的需求，但其缺點(diǎn)也很明顯，每個(gè)接入點(diǎn)的覆蓋范圍不大，只能適用于公司、旅館、機(jī)場(chǎng)等地區(qū)，兩者各有利弊。

所以通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的綜合考慮，并且借鑒某高校的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思路，對(duì)于高等院校校區(qū)、高檔住宅小區(qū)、酒店、寫(xiě)字樓、特殊場(chǎng)景（機(jī)場(chǎng)、會(huì)展中心、地鐵）等有較高數(shù)據(jù)需求的場(chǎng)景建議采用WLAN和TD互補(bǔ)的建網(wǎng)模式。

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