场馆网络规划的思路及流程

李懿

（中国移动通信集团设计院有限公司 北京 100080）

1 探讨的必要性

随着通信产业的快速发展和各类通信业务需求的急速膨胀，体育场馆这类特殊基础设施建设过程中的通信网络建设也愈发重要，尤其是一些重大的、保障级别较高的场馆，应该更加重视通信网络规划建设与市政建设工程的融合，以满足体育场馆的通信需求。常规网络规划与场馆网络规划既有共性，也有区别。

1.1 异同性

常规网络规划与场馆网络规划的异同性主要反映在网络覆盖目标、容量目标和质量的所要求级别和保障度不同。常规网络规划重在满足覆盖和容量需求，而场馆网络规划重在保障覆盖和容量、特殊业务的提供。

1.2 必要性

由于两者存在以上异同点，因此对场馆网络规划思路、方法及流程进行分析与总结，具有现实的必要性和及时性，主要体现在以下几点。

（1）场馆网络规划应该有正确、合理的思路以及行之有效的方法及流程；

（2）规划工作之前应该搞清楚方案制定的前提基础和入口；

（3）对原来没有做过场馆网络规划的工程人员起到帮助和指导作用；

（4）可以很好体现如何使通信网络规划方案与市政工程规划相吻合和同步建设，以加快通信设施的布放；

（5）可以进一步了解场馆内及周边市政的信息需求。

2 场馆网络规划思路

两者规划的整体思路基本相同，只是在考虑具体覆盖目标和容量目标时略有区别。由于场馆自身建筑的复杂性、用户话务分布的离散性和场馆容量的保障性，实际规划时要求考虑的因素就比常规规划要多。

（1）方法：为了能够准确进行场馆话务预测，科学指导场馆网络规划，必须根据场馆的用途（比赛场馆、训练场馆或备用场馆等）、建筑特点和观众容量，再通过一定的用户容量预测模型、话务计算模型得出场馆网络容量（包括场馆内部和周边）和配置需求，然后再细化规划方案制定整个场馆的站点布局、小区参数和频点规划等；

（2）策略：赛时的通信需求仅靠场馆周边宏站覆盖是无法满足的，因此需要在场馆内新建室内分布系统以达到深度覆盖，为场内观众提供优质的通信服务，同时，通过将室内分布系统信号适当引出室外的方式来实现室内外协同覆盖，保证切换信号的平稳性；

（3）手段：与常规建筑内部相比，场馆内部一般比较空旷和开阔，物理隔离较弱，同时由于频率配置数量较多，需要对部分频率进行一定复用，因此，在覆盖一些特殊区域，如看台等应采用一些技术措施，比如引入方向性较好的赋形天线等。

3 场馆网络规划步骤

下面以深圳大运会的深圳湾体育中心场馆为例，详细介绍整个规划流程。

第一步：充分掌握场馆的基本建设及需求信息。信息包含两个层面。

（1）基础建设信息：包括场馆的总建筑面积、官方公布的座位数、功能区域划分（运动员区、管理区、新闻记者区、贵宾区和观众区等）、观众出入口、运动员及工作人员出入口、场馆建设层数、场馆的通信保障级别、场馆用途等信息；

（2）通信需求信息：根据场馆的用途、保障级别来确定需要提供的通信业务类别和指标，这是后续网络承载定位工作的前提。

第二步：确定覆盖目标。由于场馆的特殊性，内外均必须实现无缝覆盖，因此覆盖目标应从以下两个角度考虑。

（1）场馆内覆盖目标：根据场馆内的功能区域划分，分别考虑各区域的重点保障区域。在场馆网络规划中，室内比室外规划更为重要和复杂，因此在规划之初，就必须对室内覆盖目标进行严格定位；

（2）场馆外覆盖目标：由于考虑到场馆存在着所有用户的入和出，因此必须结合场馆内的覆盖信息再考虑场馆外及周边的覆盖目标。

第三步：预测用户容量。考虑场馆的用户容量需求时应按以下步骤进行。

（1）场馆内用户容量，可按以下模型计算：

GSM用户量＝用户基数×上座率×冗余系数×移动用户渗透率×GSM用户渗透率；

TD用户量＝用户基数×上座率×冗余系数×移动用户渗透率×TD用户渗透率；

GSM用户渗透率指GSM用户量占中国移动用户量的比例；

TD用户渗透率指TD用户量占中国移动用户量的比例。

场馆建设类型一般分为比赛、训练和备用3种，由于考虑到场馆内的工作人员、安保人员、志愿者、演员及运动员等均有移动通信业务需求，因此将补充一定比例的非观众人员数，在预测用户时分别取定了场馆上座率（与各个场馆的功能、用途和比赛的项目均有关）和用户冗余系数，为使预测的场馆内用户数更为准确。

（2）场馆外用户容量，可按以下模型计算：

由于场馆外的容量涉及到观众的进入场馆和离开场馆两个事件，因此在预测容量时可根据典型赛事观众散场速度来做参考，如图1所示。

图1 散场速度图

由图1可知，在散场以后的10min内，有60%的观众会离开场馆，按观众步行速度为2m/s核算，10min后观众将陆续离开场馆周边第一层宏基站覆盖区域并进入到更外围的网络。为满足该时段内场馆周围话务量的需求作为核算基础，室外宏基站吸收的话务量为场馆总容量的60%（大型赛事的经验值）。预测公式可表示为：

GSM用户量＝用户基数×冗余系数×移动用户渗透率×GSM用户渗透率×60%；

TD用户量＝用户基数×冗余系数×移动用户渗透率×TD用户渗透率×60%；

以上参数除TD用户渗透率之外，其余参数取定与预测场馆内用户数时参数一致。

由于场馆的规划重在馆内，因此以下步骤所涉及的小区划分、业务容量核算、载波需求计算及信道配置均是针对场馆内部区域。

第四步：小区划分。为了避免小区之间干扰、提高网络质量，对容量、覆盖要求均有侧重点，需要根据场馆的功能、用户和话务的分布特点、容量核算结果对整个场馆的馆内区域进行小区划分，划分的小区数量则根据场馆的实际功能和用户分布、覆盖区域及容量核算来定。比如CELL1:赛区管理区，CELL2:观众区，CELL3:场馆工作人员区等。

第五步：计算业务容量。业务需求主要包括语音和数据两大类，基于已划分的小区用户来计算，而小区用户分配可以第三步的预测用户容量为基础。业务需求可按以下模型计算：

（1）语音业务需求计算：语音业务需求＝小区用户量×每用户语音业务量；

（2）数据业务需求计算：数据业务需求＝小区用户量×每用户数据业务量。

在以上计算过程中，单用户语音业务量和数据业务量均可根据现网实际数据统计得到(全国各地取值略有不同，主要与网络的发展状况有关)。

第六步：GSM系统载波及信道配置。可按如下步骤进行计算。

（1）无线利用率：根据集团公司的无线利用率公式进行计算：

其中K值一般根据集团和省公司的统一定义；

（2）GSM业务信道：由第六步中（1）计算所得的无线利用率再推算GSM业务信道的需求数：

将GSM业务信道需求数按照一定比例划分为GSM900和GSM1800业务信道目标需求数。再查经省公司或地市公司修正过的Erl B表“信道和载波数”关系，最终得到该小区的载波配置。

经过以上步骤推算，最终可得场馆的每小区的信道及载波配置。

第七步：TD系统小区及载波配置。可按如下步骤进行计算。

（1）小区数计算：TD的小区数计算是基于第三步预测用户容量的：

TD无线网络目标利用率取定：暂可根据集团公司TD三期及2010年扩容工程指导意见取为60%（此参数随着TD网络的进一步发展会有变化）；

（2）TD载波计算：TD系统的载波推算可根据集团公司TD三期工程指导意见，在给定的TD业务模型下，将TD业务应用等效厄兰算法计算出来TD业务的单小区支持的话务量，从而得到给定配置下TD业务支持的终端用户数。

表2中，将TD用户分为手持终端用户和HSDPA卡用户。

第八步：频点规划。由于在场馆的看台区域小区与小区之间几乎不存在建筑物的遮挡，且中心区域一般均比较开放，同、邻频干扰情况比较严重，因此在进行频点规划时一定要综合考虑场馆已有基站的频点分布情况。

（1）GSM系统：根据场馆的分区、现有频点和临时频点等综合因素考虑，选择恰当的频率复用方式和复用紧密程度。一般对角看台采用同一组频点进行覆盖，场地区域单独一组频点。比如深圳湾体育中心场馆采用频率2复用方式；

（2）TD系统：应综合考虑目前厂家设备支持情况，充分利用2010～2025MHz频段，在业务高密度区，扩展使用1880～1900MHz频段，以增加网络容量，满足业务需求。室内使用F1～F3，室外使用F7～F9，F4～F6原则上根据实际情况进行合理设置。另外可根据TD设备厂家的频点配置建议进行优化，尽可能降低干扰。

第九步：场馆外网络配置。场馆外无论是GSM还是TD系统，在进行参数配置时，均可参照以上场馆内的预测计算过程。

（1）GSM系统：根据第六步中的（2）GSM业务信道计算可得室外GSM网的业务信道数，再查Erl B表的“信道和载波数”关系，最终得到该小区的载波配置；

表1 修正的Erl B表

表2 TD业务模型表

（2）TD系统：根据第三步中的（2）TD用户量的计算结果，再结合第七步（2）TD载波计算过程，则可推算场馆外TD系统的载波及小区配置。

根据上述测算结果，同时再结合场馆外的路测结果进行综合分析，确定GSM网络和TD网络的宏站具体物理位置，合理进行馆外布点，使场馆外的覆盖能与场馆内的覆盖充分结合起来，达到真正的平滑切换和无缝覆盖。

第十步：天线布放位置。根据以上预测的整个场馆网络资源配置进行室内分布系统的天线点和宏基站位置的定位，这部分工作必须建立在对场馆的进一步勘查基础之上，要求如下。

（1）室内天线：经过实地勘查，根据以上的分区、信道及载波配置，确定每小区的天线安装位置和所采用的天线类型以及安装方式（板状或吸顶等）；

图2 场馆网络规划流程图

（2）宏基站：根据以上所确定的宏站配置和场馆已有的站点分布、场馆的路测结果进行综合分析，确定宏基站的具体站点位置。

4 场馆网络规划流程

场馆网络规划流程即为对以上规划步骤的图解，如图2所示。