LTE校园专项优化概述.doc

校园拥有庞大且特点相对集中的客户群，也是大量话务的源头，校园网市场是移动通信网络发展的战略性市场。学生群体追求时尚，品牌归属感强，是未来高端客户的潜在群体。抢占校园网市场，对于未来的4G运营商来说，具有不可估量的战略意义。运营商在校园网市场的竞争异常激烈， 学生选择哪一个品牌完全取决于运营商网络的稳定性，及其所提供的服务与应用。可见，要笼络住校园网用户，一张运行稳定的精品网络是基础。1场景特点描述1.1 校园覆盖难点 覆盖方面: 受地域、建筑结构、墙体厚度以及材料的影响，不同场景需要考虑不同的情况； 包含的场景很多，结构复杂，一般的学校都会包括宿舍、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，在规划和优化时需统一考虑，难度较大； 容量方面： 话务量在校园内、时间和空间上呈不均匀的分布，规划时需要更细的划分； 峰值话务量大，在容量规划时需要较大的余量； 数据业务流量较大，需要对数据业务重点考虑； 建设方面： 有时会遇到分布系统无法进入室内安装的情况； 对外观要求较高，需对天线进行伪装； 施工、站点获取、走线、业主协调等难度较大。 大学校园一般存在多种功能性建筑，对于校园覆盖一般可分为室外区域和室内区域。 室内区域 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； 57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较大2行政楼教师中等中等中等3实验楼学生较少较少较少4食堂学生较大较大中等5图书馆学生中等较少中等6大礼堂学生突发突发突发7体育馆学生较大较少突发8宿舍楼学生很大较大中等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。 Typical Bear Rate(kbps) ：该业务的典型承载速率。 E-RAB Session Time(s)：会话时长，一次会话持续的时间。 E-RAB Session Duty Ratio ：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。 Throughput Per Session(kbit)= Typical Bear Rate(kbps) * E-RAB SessionTime(s)* E-RAB Session Duty Ratio /(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)=Throughput Per Session(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)uldlVoip100.00%1.40.340.34Video Phone20.00%0.20.250.25Video conference20.00%0.26.326.32Real Time Gaming30.00%0.20.635.05Streaming Media15.00%0.20.1116IMS Signalling40.00%50.030.03Web Browsing100.00%10.953.79File Transfer80.00%0.57.1137.9Email10.00%0.40.390.38P2P file sharing80.00%0.56.736.73Total13.932.42.4.1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%=5602.4.2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=7784 Kbps下行容量需求=32.4*560=18144 Kbps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图书馆商业设施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，