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论文写作分析-密集城区新建基站勘察与设计

2021-03-26 10:34


   经济的快速发展下通信行业也再不断发展,而通信行业的发展则离不开对密集城区基站的合理规划。从3g到4g信息时代,全球无线通信技术迅猛发展。现如今国内的密集城区网络建设仍然遇到很多困难:覆盖、优化问题。而密集城区往往是通信网络运营商竞争的前沿阵地,密集城区的网络建设问题成了当前整个中国移动集团全网性的问题。解决问题的方法就是提出合理的密集城区网络规划设计的方案,合理地结合现有频谱资源,实现密集城区深度覆盖的目标,进而保证密集城区网络建设和发展。

 
  本论文对TD-LTE无线网络规划进行研究,首先根据LTE的原理特点给出网络规划的指标要求,掌握LTE无线网络规划的基础和流程,对覆盖、容量、站址、频率、CW波以及仿真七个方向结合密集城区的特点进行了分析与研究。
 
  其次详细分析和介绍了密集城区基站覆盖的指标和遇到的问题。在此基础上,以密集城区梧州学院为例,完成对该城区的覆盖规划和容量分析、频率规划、小区参数设计,得出完成的基站建设方案。并对该分布式皮基站的各RRU下信号强度及质量、各小区下的数据上传下载业务、各主要切换带、CSFB业务进行测试,完成该密集城区的勘察与设计。
 
  移动通信网络发展了很多年,最初的网络被称为第一代移动通信系统。现如今第一代网络已经被第二代、第三代网络所取代。而4G或者说第四代移动通信系统在全国范围内已经普及,但4G的普及也常常会碰到许多困难,仍需我们对其进行深度规划。第四代中国移动通信管理系统主要是采用国际标准移动通信制式advanced,其中两种不同的通信制式分别为ddtd-lte和ddfdd-lte。td-lte通信是基于第三代中国移动通信技术td-scdma通信技术基础发展而来,是基于lte通信技术的一个tdd最新版本。fdd-lte,它是基于wcdma集成技术逐步发展而来的,是第四代中国移动通信网络系统集成技术的一个fddma版本。[1]
 
  在人口密集城区现实生活中,用户量大导致对LTE网络的业务需求也大,进而所需要建设的基站也相对更多,碰到的问题也随之而来,比如:基站建设成本、小区数量多,物业障碍等。为解决这一系列问题,人口密集地区LTE网络规划与设计非常重要,极具商业价值,特别对于网络建设者来说,就是要把网络规划得低成本、稳定、高效非常重要。本文主要通过探讨LTE基本原理、关键技术、网络规划流程以及基站建设的规范对某密集城区进行规划设计。
 
  1.2研究内容
 
  本论文主要是以密集城区梧州学院新建基站勘察与设计来展开的。结合国内发展现状,在密集城区规划设计过程中,首要的就是勘察与设计,随着网络的发展、升级,人们业务量的需求急剧增加,运营商为了满足客户对移动网络的要求,需要合理的建设一些基站,但基站的建设需要合理规划,不能浪费资源,又要满足大部分客户的业务需求。[2]本论文的研究框架布置如下:
 
  第1章是本文的绪论部分,主要阐述了论文课题研究的背景和研究的内容。
 
  第2章是本文的基础理论的部分,分析了lte的两种关键制式和两个关键技术,并做普通tdlte和d-fddlte两种关键制式的技术对比,为接下来的密集城区规划设计方案提供理论基础。
 
  第3章主要研究探讨lte网络规划基础及流程:覆盖规划、容量规划、站址规划、频率规划、邻区规划、cw波测试、规划仿真。
 
  第4章主要说明基站验证的指标,为方案验证做好基础。
 
  第5章主要以密集城区梧州学院为例,通过规划设计提出合理建设方案,完成验证。
 
  第6章是基站验证的方法和要求,通过对梧州学院方案建设基站的测试,得出结论。
 
  2LTE基本原理及关键技术
 
  2.1LTE网络架构
 
  LTE无线网络可以根据其主要功能网络结构大致分为三个部分:演进的用户无线设备(ue),演进的地面无线网络接口输入网络(e-utran)和演进的无线分组网络核心网络(epc)。[2]其网络系统的结构如图2-1所示。
 
  
 
  图2-1LTE网络结构
 
  anodebe头具有强大的管理功能,能够自动管理无线网络资源,对一个ip头进行压缩和发送用户端的数据信息流发送进行自动加密;ue头在连接期间可以选择一个mme,当现在无网络路由器的信息可以利用的情况时候,可以根据这个ue连接提供的用户信息利用来间接在过去利用顶层来达到一个mme的数据路径;路由器的用户信息面向的数据流达到twsgw;通过调度和网络传输发送寻呼信号消息、广播信号消息;根据网络移动性和网络调度性能来进行测量和发送测量数据报告的移动配置;通过调度和传输发送mmetwsw的消息。[3]
 
  2.2OFDM基本原理
 
  LTE空中接口使用了两种不同的多址技术,上下行分别使用单载波频分多址和正交频分多址这两种技术都基于正交频分复用技术,如图2-2所示。
 
  正交频分复用(OFDM):OFDM基于FDM技术,它可使用多个频率同时发送。FDM子载波能够用于承载不同的信息,使用保护带确保每个子载波不会与相邻子载波发生干扰,以此来达到分集的效果。OFDM调制技术的本质就是利用傅里叶变化和快速傅里叶反变化把多个子载波压缩在更窄的频带内传输,可有效提高频谱利用率。传统频分复用、频分多址由于各个子载波间存在较强的干扰,因此要使得相邻子载波间有一定的保护间隔。因此在频谱资源紧张的情况下,就密集城区的现状而言,传统的频分多址技术势必将会被淘汰。
 
  
 
  图2-2正交频分复用原理
 
  OFDM的优势:由于采用ofdm的长时间符号发射周期,几乎已经可以完全有效抵抗多径波的干扰。为更高带宽频谱信道处理提供更高的带宽频谱处理效率。灵活的网络带宽和自由的适应,通过fffft和ffifft等的实现相对简单。实现这个mimoo的技术较为简单。ofdm调频技术发展带来诸多挑战:子波频率振动偏移和载波相位振动噪声可能会直接导致严重频率问题,多普勒功率频移可能影响子波和载波间的正交性,某些典型ofdm调频系统可能具有较高的频率rapr。受精确时间频率偏差的巨大影响,要求精确的针对频率和精确时间进行同步。[4]但由于视频显示中复杂的无线网络环境和相关设备配置因素,正交线的无线电干扰只是一种理想显示状态,不可避免的也会发生各种类型的无线干扰。
 
  2.3MIMO基本原理
 
  mimo技术也可以叫"多天线技术"。mimo技术实际上是多天线空间发射技术的一个典型实际应用,它使开发人员可以通过多个发射天线连接有效地利用频谱资源和空间,以实现多发射和多接收,这可以通过不断增加多天线频谱空间的传输资源并减少多天线空间而成倍增加。发射功率多天线系统的信道容量。mimo是lte天线网络应用中多天线技术的核心技术,其中实际应用主要的有三种,分别代表的是:多天线空间发射信号分集、空间发射复用、波束发射成形。[5]
 
  (1)发射分集
 
  与传统的分集技术类似,主要是通过在信号发送器或接收器上安装多个天线,通过不同的多个路径传输同一个信号,从而可以获得稳定的信号、获得较高的信噪比以及分集上的增益。分集技术可以提高信号传输质量,获得相对较低的误码率。简而言之,发射天线的数量大于接收天线的数量,这被称为发射分集。
 
  (2)空间复用
 
  空间复用不仅增加了系统的稳定性,而且认为可以大大提高数据传输速率。为了有效地提高数据传输速率,可以将数据天线分为几个小的数据流,然后可以在不同的传输天线上进行数据传输。如果将空间的数据分段视为与区分相同空间的用户不同的时间数据,这句话就是一个mimo对时空分割的复用。[6]
 
  (3)波束成形
 
  通过使用不同的天线技术,可以显着提高网络容量。自适应天线显示可以通过窄带波束实现空间分集。智能天线是自适应天线显示器的一种。智能天线将形成特征用户的波束,并可以根据反馈信号进行实时调整。智能天线包括可切换波束形状和自适应波束形状,可应用于所有天线显示系统和MIMO系统。[7]
 
  2.4FDDLTE与TDLTE制式对比
 
  Fdd-lte和td-lte是全球两大4G制式,相对fdd-lte研发更早,技术更为成熟,终端是更加丰富。从目前我国的实际情况来看,现在的大多数运营商都采用fddlte的模式和tdlte模式共存的方式灵活建设密集城区的网络。两种制式对比的情况如图2-4所示。
 
  图2-4FDDLIE与TDLTE对比图
 
  3LTE网络规划基础及流程
 
  3.1覆盖和容量规划
 
  覆盖规划是在密集城区的基站建设方案的前提,链路预算是覆盖的重要部分,同时根据无限传播模型和最大路损来估算出覆盖小区的范围,得到小区的覆盖半径,从而算出建设方案中所需的站点数。覆盖方案的构建基站可以通过无线环境合理地规划基站位置,天线参数设置和发射功率设置。如果施工后遇到问题,可以根据实际勘测条件对天线参数和功率设置进行调整,以达到预期的网络覆盖范围。
 
  如何判断覆盖是否达到预期效果,通过仿真规划或者后期基站测试得到无线网络覆盖评估的指标如图3-1所示:
 
  图3-1TDLTE无线网络优化指标要求
 
  覆盖优化的方法:
 
  2)天线参数调整
 
  调整电缆和天线的参数可有效地解决无线网络中大部分电缆无法覆盖的问题,天线对于网络的性能影响主要是包括以下的性能参数和无线工程应用的参数两个主要方面:
 
  a)检测天线的谐波性能参数:包括天线的谐波增益、天线谐波极化的表现方式、天线的极化波束宽度;
 
  b)天线下倾角工程的主要参数:包括天线高度、天线下倾角、天线方位和横轴倾角。
 
  容量规划师指从满足容量的角度对网络进行规划,以满足容量的指标要求,一般包括业务模型、需求分析、业务量预测、单站容量计算和站点数几部分。[8]对于密集城市宏站,在相同的频率网络和20MHz下,单个小区的平均下行吞吐量不得低于20Mbit/s,上行吞吐量不得低于5Mbit/s。[9]
 
  3.3站址规划
 
  1.充分利用现有网络的频谱资源,做好频率规划设计和其他通信资源等;基站的建设地点应选择在交通便利,供电可靠,传输方便的地方。
 
  2.充分考虑与别的系统的互相干扰,要求与其他系统的隔离;不仅仅允许将通信基站直接建设在具有大功率发射无线电微波发射台、雷达站、军事活动区域、机场或其他强大电磁干扰源附近的建设站;同时它还要特别注意易燃易爆危险排放区域。
 
  3.建站周围一定不能有高大的周围建筑物和其他遮挡遮蔽物体;应该选择一个具有高度的周围建筑物或其他遮蔽物业存放地点,视野广阔;如果周围建筑物高度过大无法完全满足周围天线塔的挂高高度要求,应有合适的建筑屋顶或其他地面层才能够搭建天线塔的使用条件;因此建议基站周围天线塔的挂高高度应该要高出基站周边所有建筑物平均高度5-8m。
 
  4.尽量选择密集城区、一般密集城区、密集区域的边缘可以作为重点措施覆盖的几个地方。避免在一些高山上修路设站。在城区频段设置中高站时受干扰影响范围大,影响了高频率复杂使用。同时它还要重点考虑密集城区中对边缘区的覆盖如何进行优化这个问题。
 
  5.保证必要的空间建设设站天线条件,站址天线选择技术要求须保证建站天线具有足够长和安装好的空间;对于市区防雷站点供电要求:每个楼面室内有一套可用的无线市电及市区防雷接地系统,楼面供电负荷必须满足一定工艺质量要求,必须时时对应进行加固。[10]
 
  6.在进行勘察时,按照现有勘察数据表格中的顺序,填写并进行测量;并在整理勘察数据时,合理布局数据版面。
 
  3.4频率规划
 
  频率复合应用技术是基于蜂窝网络移动通信应用系统的核心技术概念,这意味着一个间隔一定距离的小区中的多个用户可以同时使用相同的通信频率,从而大大增加了系统频谱的复用率效率。[11]设计原理主要基于两个无线电频段的传播距离的特性,路径宽度和损耗小,也就是说,如果假设两个无线基站之间的传播距离已经足够远,则用于无线基站的不同频率即可在另一个无线基站上同时复用信号。
 
  为了满足提高通信网络质量的一定要求下,频率复用时间距离通常是在两个允许用户使用相同信号频率的通信小区之间的最小复用距离。频率小区复用的最小区域距离测量受到很多其它测量因素的直接影响,其中主要包括测量有关在中心频率小区周围邻近最小区域的数目。
 
  3.5邻区规划
 
  邻区网络规划的主要是为了管理和保证在位于邻小区内部和服务边界的移动手机通话信号能及时稳定地切换到通话信号最佳的邻小区,以此利用网络来管理和保证其通话质量和邻小区整网的通话信号性能。[12]如果远离的邻小区信号减弱或者切换功率达不到最佳的邻小区,则可能需要从邻小区的基站进行调整切换功率以保证满足通话质量的要求。所以为了管理和保证稳定的邻小区网络通话性能,合理规划邻区很重要。td-lte邻区关系规划时我们需分别综合地考虑各个基站与小区的天线覆盖范围及小区与基站间的距离、天线的方位角、基站的发射功率等诸多因素。[13]一般来说,在进行td-lte邻区关系的配置时,我们应严格遵循以下的原则:
 
  邻近扇区站点原则:如果1小区和2小区站点同时指的是两个小区相邻的普通小区,那么1小区的最近站点列表会在2小区的最近邻区站点列表中,2小区也在1小区的最近邻区站点列表中。对于目前站点比较少的其他业务区,所有扇区都设置为邻近扇区。
 
  互易性的配置原则:如果1小区在2小区的单向邻区列表中,那么2小区也有可能需要在1小区的单向邻区列表中。例如:例如,当高层室内宏小区覆盖的窗户的信号较强时,室外宏小区切换时为了有效避免ue小区重选到室外小区发起呼叫后往室内小区走产生的掉话,可以将室外小区单向的配置到室内小区为邻区,这样我们就可以有效降低室外宏小区的信号负荷。
 
  百分比重叠区域的覆盖原则:首先确定小区终端用户可以同时访问的小区导频阈值。在大于百分比导频阈值的百分比小区重叠覆盖范围内,如果两个百分比小区导频重叠之间的区域的百分比覆盖范围达到一定程度的邻区覆盖范围(比如20%),则将这两个重叠的小区置于对方的邻区列表中。[14]
 
  PCI为小区的物理标示,对其要求有:
 
  1)小区物理标识为了分清小区的性质,所以两个相邻小区PCI不能相同;
 
  2)同一个小区的所有邻区中不能有相同的;
 
  3)相邻的两个小区PCI模3后的余数不等;
 
  采用合理的全网规划分配算法为全网分配pci,原则如下:
 
  1)根据实际拓扑网络的一个拓扑关系结构图来计算各相邻区之间的拓扑关系;
 
  2)根据邻区关系为所有小区分配PCI,考虑PCI复用距离尽可能远。
 
论文写作分析-密集城区新建基站勘察与设计
  3.6CW波测试
 
  cw波测试:连续波测试,传输模型校正一般按传播模型选取,测试站址选取,信号模拟测试,整理测试数据校正模型参数四个步骤进行,如图3-6所示。
 
  图3-6CW波执行过程
 
  使用的标准传播模型为SPM(通用传播模型是常常使用于宏蜂窝,并且在各种类型的预测环境都可以使用。模型校正后,其公式(1)如下,预测值与实测值的均方差应小于8dB。[15]
 
  L=K1+K2log(D)+K3log(HTxeff)+K4×Diffractionloss
 
  +K5log(D)×log(HTxeff)+K6(HRxeff)+Kclutterf(clutter)
 
  (1)其中:
 
  K1:传播损耗常数;
 
  K2:log(D)的修正因子,D:接收机和发射机之间的距离(m);
 
  K3:log(Hxetf)的修正因子,Hreff:发射机天线的有效高度(m);
 
  K4:衍射损耗的修正因子;
 
  Diffractionloss:传播路径上障碍物衍射损耗;
 
  K5:log(D)xlog(HTxeff)的修正因子;
 
  Kclutter:地物clutter的修正因子;
 
  f(clutter):地貌加权平均损耗。[16]
 
  结合区域地物分布、站点密度等因素,选取了梧州万秀区梧州学院密集城区作为应用评估区域,测试站点如表3-6.1所示:
 
  表3-6.1站点测试
 
  序号 站名 经度 纬度 覆盖区域
 
  1 A1宿舍楼 111.309968 23.499427 密集城区
 
  2 A2宿舍楼 111.309579 23.499103 密集城区
 
  3 A4宿舍楼 111.309803 23.498798 密集城区
 
  4 综合楼 111.312661 23.500534 密集城区
 
  通过对该四个测试点的测试、记录,经过数据处理,得出校正结果如表3-6.2所示:
 
  表3-6.2密集城区校正结果
 
  K1(los) K2(los) K3 K4 K5 K6 Kclutter 适合场景
 
  46.53 38.172 5.83 0.4 -6.55 0 1 密集城区
 
  通过对测试数据进行验证,测试区域的传播模型的均值差都在2dB以内,方差均小于8dB,能较好反映测试区域的无线传播特性。
 
  3.7规划仿真
 
  规划仿真流程如图3-7所示。本次仿真工程规划区面积17.6万平方公里,根据链路预算结果,整个区域内需要站点数为236个。
 
  图3-7规划仿真流程
 
  安装基站建设的原则,规划人员需进行现场勘察,规划满足建设条件的站点,按经纬度录入站点信息。参数设置,传播模型参数设置,输入业务参数如下图3-7.1、图3-7.2、图3-7.3、图3-7.4所示:
 
  图3-7.1规划区上行业信道链路预算规划
 
  图3-7.2下行业务信道链路预算规划表
 
  
 
  图3-7.3密集城区RSRP覆盖情况统计
 
  图3-7.4密集城区SINR覆盖统计结果
 
  输入数据得出仿真结果,仿真项目NNXY-WXXM中,RSCP大于-85dBm的区域占规划区总覆盖面积的99.48%,满足规划要求。
 
  4密集城区覆盖问题和指标
 
  在密集城区的4G网络建设中,由于受到频谱资源、业务承载、无线传播环境以及物业纠纷等外界因素的影响,导致4G网络的覆盖不够全面,仍会出现一些密集城区人流量大,认识覆盖弱的地方,比如:车库、电梯、仓库等。因此在密集城区中4G网络任然需要针对这些问题来实现全覆盖,解决问题就在于对密集城区的网络覆盖进行规划,建立室分、拉远、微基站、宏站等方案来一一解决覆盖建设中碰到的无限传播和物业纠纷等难题。
 
  4.1无线传播环境因素影响问题
 
  在密集城区针对网络深度覆盖,完善网络建设过程中,密集城区的网络覆盖由于建筑物遮挡导致的阴影效应、人流量多导致的上下行链路的收发业务不同带来的各种深度网络覆盖不全面的问题,是一直以来网络建设的一大难题。[17]
 
  也是因为密集城区的无线可持续使用建筑物面积太小,使用密集度太高,建筑物的天线被遮挡导致的无线阴影反射效应,使得密集城区网络的无线信息传播和使用环境非常的恶劣,因此如果想要更好的提高4g以上的网络无线覆盖率的话,通过cw波测试的方法来分析如何选择一个适合在密集城区网络中的无线传播环境模型。
 
  4.2物业纠纷因素的问题
 
  在密集城区4g的网络覆盖以及基站建设的进行过程中,通常的建设楼层的业主认为基站会产生辐射影响身体健康或者认为基站的建设会侵犯到业主的公共区域等因素,个别业主的过激敏感会导致密集城区的网络覆盖在工程和预算上造成阻碍,从而在正确选择合适的建站地点和覆盖出发点造成影响,无法说服业主的情况下,只能选择把基站建立在较合适的第二梯队的选择地点,从而最终使得密集城区的4g网络的覆盖率始终处于偏低,也由此引发了一系列的密集城区网络覆盖问题。[18]
 
  4.3覆盖指标RSRP
 
  rsrp(referencesignalreceivedquality)它是可代表LTE网络中无线信号强度的关键参数之一,也是物理层测量要求之一。它是在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收信号功率的平均值。该测量用作切换和小区重选决定的输入。在协议中定义为测量比率n×rsrp/(e-utracarrierrssi),rssi功率是同一端口port0上并在同一参考块上接收的天线的功率接收功率的线性平均值首先,将资源块上每个天线的功率测量值包括在资源上所有信号的带宽中,以累加接收到的功率,包括有用信号,干扰,热噪声,等,然后累积在每个dm符号上以对时间的功率进行线性平均。[19]如下图4-3所示:
 
  
 
  图4-3
 
  说明:LTE系统与之前的GSM,TD-SCDMA和WCDMA系统不同,因此RS信号强度测量为单个子载波(15kHz)的平均功率,即RSRP,而不是整个频点的全部带宽功率。
 
  RSRP主要与天线倾角/方位角、站点密度、站点挂高、工作频段、EIRP、等相关。
 
  由上述的定义我们可知,rsrq的测量值非常重要,rsrq不但与网络的承载用户rs的网络re功率相关,还与承载网络用户数据的re功率相关,以及邻区的网络干扰功率相关,因而测量rsrq是随着网络的负荷和邻区的干扰发生变化,网络的负荷越大,干扰越大,rsrq测量的值越小。在基站测试中通过测量值就可以很清楚的分析出网络规划质量的好坏。
 
  4.4覆盖指标RSRQ
 
  RSRQ(ReferenceSignalReceivedQuality,参考信号接收质量)该度量主要根据信号质量对不同的LTE候选小区进行分类。该测量用作切换和小区重选决定的输入。在协议中将其定义为比率N×RSRP/(E-UTRA载波RSSI),其中N表示E-UTRA载波RSSI测量带宽中的RB数量。分子和分母应在同一资源块上获得。RSSI是指天线端口port0上包含参考信号的OFDM符号上功率的线性平均值。首先,累加每个资源块测量带宽内所有RE的接收功率,包括有用信号,干扰,热噪声等,然后对OFDM符号进行线性平均,即时间上进行线性平均。如下图4-4所示:
 
  
 
  图4-4
 
  从上面的定义可以看出,rsrq不仅与携带重功率的rs有关,而且与携带重功率的用户数据以及相邻小区的干扰有关。因此,rsrq随网络负载和干扰而变化。网络负载越大,干扰越大,该值越大,rsrq测量值越小。
 
  4.4覆盖指标SINR
 
  sinr(signaltointerferenceplusnoiseratio,信号与资源的干扰强度加噪声的对比),指接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号的强度之比(噪声和干扰);它可以简单地理解为“信噪比”。重点是在带宽内测量无线小区,信号干扰强度以及承载rs信号的无线资源的噪声百分比。其测量的参考点主要是无线频率扫描仪的天线和连接器。它也可以用作cqi反馈的度量基础,并且可以在业务计划中发挥重要作用。
 
  Sinr是一个相对直接的指标,可以直接从网络覆盖范围反映网络质量。单值越高,从反射获得的网络覆盖范围,容量和质量越好,并且用户体验也越好。满负载下的sinr与除pci和pci之外的所有其他rf因子有关,而无负载下的sinr除pci以外与规划密切相关,并且受所有其他rf因子影响。
 
  sinr的精度评估测量指标主要用来衡量的指标是对每个实测测量结果的平均测量精度边缘sinr和相对实测结果边缘sinr。[20]
 
  
 
  5密集城区梧州学院TDLTE规划
 
  5.1梧州学院简介
 
  梧州师范学院校外科本部旧址位于现在中国广西梧州市万秀区,是一所普通全日制省属多科性的中央地方直属公办普通全日制的省属普通本科学制高等院校。梧州学院目前建设有梧州北校区、西校区以及梧州东校区三个独立的主校区,校园内部占地面积近1000亩,另有在西校区改扩建及在西校区内部预留其他教育设施用地1000多亩。
 
  梧州学院目前现有各类本科在校应届全日制本科学生22387人,其中应届毕业全日制普通高校本科生12206人、专科生1821人,来自20多个发达国家和一些边远地区的国内外优秀留学生122人,成人教育、继续教育类留学生8238人,教职员工1100多人。宿舍楼层和行政办公楼层基本已完成基本的网络覆盖,但为了满足多用户的需求,需要进一步对梧州学院宿舍楼层等进行深度覆盖规划。
 
  5.2梧州学院规划需求分析
 
  本次规划是以梧州无线网络覆盖第七期工程为例。对梧州学院A1-4宿舍楼、综合楼(E:111.310603°,N:23.499732°)进行网络覆盖。
 
  梧州学院A1-4宿舍楼位于梧州市富民三路72号(梧州学院校园内),A1-4宿舍楼高7层,无电梯。为了不断提高学校网络安全质量、提高学校用户服务满意度、增加学校话务量,室内网络分布系统已经是梧州学院网络覆盖优化的一个重点,其中就是要做到llte皮室室内分布区覆盖学校A1-4宿舍楼和综合楼,面积约3360平方米。
 
  4g交通信号基本为弱、盲区,因此我们有必要对大学宿舍楼小区进行4g的交通信号完全覆盖,以便于改善交通信号和语音分流区的话务。梧州学院人口密集,用户量大,从室内移动通信企业运营商的发展战略眼光角度来看,室内移动覆盖网络系统对于移动运营商不断提高企业服务水平、增强企业竞争力和实力、树立良好企业形象,具有一个不可让人低估的重要作用。
 
  5.3梧州学院小区参数规划
 
  根据网络规划的标目和流程,遵循上述邻区规划的三大原则和频率规划的要求,本次对梧州学院A1-4宿舍楼和综合楼规划的小区参数如下表5-3所示;建站前预评估数据记录如下表5-3.1所示。完成小区参数规划和建站前预评估数据后,再对梧州学院A1-4宿舍楼和综合楼的基站建设方案进行具体设计。
 
  表5-3小区参数
 
  cellname 中心频段 LTE频段 使用频点 扇区 PCI 跟序列 小区标识
 
  梧州万秀区梧州学院A1宿舍分布式皮基站-ZLWP-1 2330 E频段 30697 1 260 25 111
 
  梧州万秀区梧州学院A2宿舍分布式皮基站-ZLWP-2 2330 E频段 30697 1 261 28 112
 
  梧州万秀区梧州学院A3宿舍分布式皮基站-ZLWP-3 2330 E频段 30697 1 262 31 113
 
  梧州万秀区梧州学院A4宿舍1-3楼分布式皮基站 2330 E频段 30697 1 263 34 114
 
  梧州万秀区梧州学院A4宿舍4-7楼分布式皮基站 2330 E频段 30697 1 264 37 115
 
  梧州万秀区梧州学院综合楼室分 2364.2 E频段 30697 6 124 372 56
 
  表5-3.1建站前预评估表
 
  基站
 
  编号 实际站名 前评估数据
 
   本站开通日均流量(建成3-6个月后,剔除测试流量)(MB) 开通后预测该站点所有小区下4G用户常驻数量(户) 开通后预测该站点所有小区下,截止2019年底可带来净增4G用户数(户)
 
  WZES120 梧州万秀区梧州学院A1宿舍LTE分布式皮基站 15834 200 145
 
  WZES121 梧州万秀区梧州学院A2宿舍LTE分布式皮基站 15834 200 145
 
  WZES122 梧州万秀区梧州学院A3宿舍LTE分布式皮基站 15834 200 145
 
  WZES123 梧州万秀区梧州学院A4宿舍LTE分布式皮基站 15834 200 145
 
  WZES124 梧州万秀区梧州学院综合楼LTE分布式皮基站 15834 200 145
 
  5.4梧州学院建设方案
 
  通过对梧州学院容量需求和做出的小区规划,梧州学院第七期工程室内分布系统成为网络优化的重点,经过现场看擦,之前移动有对该站点进行WLAN室分覆盖,由于原天馈安装的时间比较长,很多器件馈线已经出现老化等问题。
 
  结合以上各方面因素,拟建梧州学院建站方案:采用分布式皮基站对梧州学院A1-4宿舍楼平层1F-7F和梧州学院综合楼进行lte网络覆盖,总共覆盖面积为3360平方米。
 
  A1宿舍楼建议室内分布系统LTE信源采用BBU(直流)+PB1124F(交流)+PRRU的方式进行覆盖。新增1台BBU(直流)+4台PB1124F(交流)+21台PRRU(远供直流)功率预算取-9.8dBm;信源部分采用新增一台BBU(B8300),新增LTE主控板和基带板,新增1块CCF1板,新增BPQ2基带板1块,新增4台PB1124F,新增21PRRU(型号R8129M90182326F),功率预算取-9.8dBm。设备安装位置如下表5-4.1所示:
 
  表5-4.1A1宿舍楼设备安装位置
 
  设备 安装位置 覆盖区域
 
  BBU1 安装在A5栋宿舍楼7F左楼梯间出口的墙壁上
 
  PRRU1-3 安装在A1栋宿舍楼1F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼1F
 
  PRRU4-9 安装在A1栋宿舍楼2-3F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼2-3F
 
  PRRU10-15 安装在A1栋宿舍楼4-5F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼4-5F
 
  PRRU16-21 安装在A1栋宿舍楼6-7F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼6-7F
 
  A2宿舍楼建议室内分布系统LTE信源采用BBU(直流)+PB1124F(交流)+PRRU方式进行覆盖。新增1台BBU(直流)+4台PB1124F(交流)+21台PRRU(远供直流)功率预算取-9.8dBm;信源部分采用新增一台BBU(设备型号B8300),新增LTE主控板和基带板,新增1块CCF1板,新增BPQ2基带板1块,新增4台PB1124F,新增21PRRU(设备型号R8129M90182326F),功率预算取-9.8dBm。设备安装位置如下表5-4.2所示:
 
  表5-4.2A2宿舍楼设备安装位置
 
  设备 安装位置 覆盖区域
 
  BBU2 安装在A5栋宿舍楼7F左边楼梯间出口的墙壁上
 
  PRRU1-8 安装在A2栋宿舍楼1-2F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼1F
 
  PRRU8-10 安装在A2栋宿舍楼3F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼2-3F
 
  PRRU11-16 安装在A2栋宿舍楼4-5F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼4-5F
 
  PRRU17-21 安装在A2栋宿舍楼6-7F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼6-7F
 
  A3宿舍楼建议室内分布系统LTE信源采用BBU(直流)+PB1124F(交流)+PRRU方式进行覆盖。利旧1台BBU(直流)+新增4台PB1124F(交流)+新增21台PRRU(远供直流)功率预算取-9.8dBm;信源部分采用利旧一台BBU(设备型号B8300),与A1宿舍共一台BBU,新增BPQ2基带板1块,新增4台PB1124F,新增21台PRRU(设备型号R8129M90182326F),功率预算取-9.8dBm。设备安装位置如下表5-4.3所示:
 
  表5-4.3A3宿舍楼设备安装位置
 
  设备 安装位置 覆盖区域
 
  BBU3 安装在A5栋宿舍楼7F左边楼梯间出口的墙壁上
 
  PRRU1-3 安装在A3栋宿舍楼1F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼1F
 
  PRRU4-9 安装在A3栋宿舍楼2-3F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼2-3F
 
  PRRU10-15 安装在A3栋宿舍楼4-5F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼4-5F
 
  PRRU16-21 安装在A3栋宿舍楼6-7F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼6-7F
 
  A4宿舍楼建议室内分布系统LTE信源采用BBU(直流)+PB1124F(交流)+PRRU方式进行覆盖。利旧1台BBU(直流)+新增2台PB1124F(交流)+新增12台PRRU(远供直流)功率预算取-9.8dBm;信源部分采用利旧一台BBU(设备型号B8300),跟A1宿舍共一台BBU,新增2台PB1124F,新增12台PRRU(设备型号R8129M90182326F),功率预算取-9.8dBm。分为两个小区。设备安装位置如下表5-4.4所示:
 
  表5-4.4A4宿舍楼设备安装位置
 
  设备 安装位置 覆盖区域
 
  BBU4 安装在A5栋宿舍楼7F左边楼梯间出口的墙壁上
 
  PRRU1-3 安装在A4栋宿舍楼1-2F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼1-2F
 
  PRRU4-8 安装在A4栋宿舍楼4-5F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼3-5F
 
  PRRU9-12 安装在A4栋宿舍楼6-7F走廊顶 覆盖A1栋宿舍楼6-7F
 
  综合楼建议室内分布系统LTEA4宿舍楼建议室内分布系统LTE信源采用BBU(直流)+PB1124F(交流)+PRRU方式进行覆盖。利旧1台BBU(直流)+新增2台PB1124F(交流)+新增24台PRRU(远供直流)功率预算取-9.8dBm;信源部分采用利旧一台BBU(设备型号:B8300)(跟A1宿舍共一台BBU),新增2台PB1124F,新增14台PRRU(设备型号:R8129M90182326F),功率预算取-9.8dBm。设备安装位置如下表5-4.5所示:
 
  表5-4.5综合楼楼设备安装位置
 
  设备 安装位置 覆盖区域
 
  BBU5 安装在综合楼7F储物间出口的墙壁上
 
  PRRU1-7 安装在综合楼1-3F走廊顶 覆盖综合楼1-3F
 
  PRRU8-14 安装在综合楼楼4-7F走廊顶 覆盖综合楼3-7F
 
  天线布放:采用“小功率、多天线”的天线布放方式,为避免外泄,尽量让天线背靠柱子或者墙壁,安装天线时,需要与其他系统天线相隔1m以上。
 
  开关电源后备电源建议:建议新增嵌入式壁挂开关电源(48V/60A,配置60A;配置1组48V/40AH锂电池)为BBU1/PTN提供-48V直流电,每台设备电源线长度按10米预备;其他RRU则就近接220V交流市电。
 
  A1-4宿舍楼和综合楼小区频规设计如表5-4.6所示:
 
  表5-4.6小区频规设计
 
  小区号(eNodeBID+LocalID) PCI 频点 带宽 UL:DL DwPTS:GP:UpPTS
 
  969352-111 260 38950 20M 1:3 10:2:2
 
  969352-112 261 38950 20M 1:3 10:2:2
 
  969352-113 262 38950 20M 1:3 10:2:2
 
  969352-114 263 38950 20M 1:3 10:2:2
 
  969352-115 264 38950 20M 1:3 10:2:2
 
  50526056(综合楼) 124 30697 20M 1:3 10:2:2
 
  6LTE基站验证
 
  6.1单站验证测试指标与要求
 
  CSFB测试:要求每个小区下至少测一次,正常情况下输出CSFB接通率=100%、返回4G成功率=100%。:CSFB测试中,要求记录回落的GSM小区,分析回落的小区是否为当前区域的主服小区;正常情况下应回落至同站的GSM室分小区进行通话,若回落的小区并非当前主覆盖小区,需要分析定位问题原因,提出整改建议,并跟进整改进度。在CSFB通话过程中,若存在GSM小区弱信号、出现质差、掉话等异常问题时,需要分析定位问题原因。
 
  VOLTE测试:要求(每个小区下至少测一次,在极好点进行VoLTE进行主被叫测试,拨测5次,VoLTE接通率100%,每次呼叫保持20秒,语音质量良好,无吞字、掉话现象):对VOLTE相关参数进行检查,重点关注开站数据中VoLTE开关、ESRVCC开关、ROHC参数、C-DRX参数、系统间切换策略组设置等数据,并要求完成CQT拨打测试,确保语音和视频业务接通率、VOLTE接通率为100%、VOLTE掉话率为0.00%、VOLTE呼叫时延<3.0S、SRVCC切换成功率为100%。
 
  切换试验测试:室内不同小区间各个切换试验测试带的路线范围要完全包含室内不同高度小区间的各个切换测试带,典型测试场景一般是高层电梯大门和平台楼层之间或者楼平层电梯和平台楼层之间不同高度小区间的切换测试带;室内外不同小区间的切换试验测试带的路线范围应完全覆盖小区建筑物内外所有出入口,遍历室内外不同小区间的切换测试带,主要场景包括小区大门出入口。
 
  6.2梧州学院覆盖方案测试结果
 
  基站建设完成后选择合适的测试位置对基站进行测试,测试数据截图保存并整理,得出基站测试结果,通过结果证明梧州学院覆盖方案的合理性。
 
  本次对梧州学院A1-4宿舍LTE分布式皮基站的各RRU下信号强度及质量、各小区下的数据上传下载业务、各主要切换带、CSFB业务进行测试,测试结果正常。
 
  具体如下:信号强度测试(每RRU下至少选取一个点进行测试,保证室内该点能稳定占用室分信号,信号强度RSRP>-85dBm,sinr>15dB)
 
  测试位置:A1宿舍楼1F
 
  测试结果如图5-5.1所示:信号测试强度为:-71db。
 
  
 
  图6-1A1宿舍RRU切换、CSFB业务测试
 
  测试位置:A2宿舍楼3F
 
  测试结果如图6-2所示:信号测试强度为:-78db。
 
  图6-2A2宿舍RRU切换、CSFB业务测试
 
  测试位置:A3宿舍楼2F
 
  测试结果如图6-3所示:信号测试强度为:-82db。
 
  图6-3A3宿舍RRU切换、CSFB业务测试
 
  测试位置:A4宿舍楼1F
 
  测试结果如图6-4所示:信号测试强度为:-79db。
 
  图6-4A4宿舍RRU切换、CSFB业务测试
 
  A1-4宿舍楼以及综合楼下载测试结果:(上传、下载测试正常)
 
  下载测试如图5-5.4所示:(平均下载速率为53.3Mbps)
 
  图5-5.4下载测试
 
  A1-A4宿舍楼上传测试如图5-5.5所示:(平均上传速率为6.2Mbps)
 
  图5-5.6上传测试
 
  RSRP测试如图5-5.7、图5-5.8所示:
 
  图5-5.7A1-4宿舍楼RSRP测试
 
  图5-5.8综合楼RSRP测试
 
  完成对新建方案基站的验证,基站RRU信号强度正常,下载测试正常、上传测试正常、RSRP切换以及CSFB业务测试均达到方案的预期的目标。
 
  
 
  7总结与展望
 
  总结:随着信息化的快速发展,无形中给我们国家的移动通信基站的规划带来了更大的压力,给网络规划带来了更大的挑战。密集城区基站建设覆盖规划要求的符合、容量分析、频率规划设计、站址选址等问题是影响密集城区基站建设规划是否合理的重要因素。密集城区基站规划方案完成后,也是会出现各式各样的困难的。因为基站建设要考虑环境和物业等因素,所以一个基站建设成功后,后期就要着重对基站进行验证工作。从而做好保证方案的实施,确保无线移动通信基站的正常运行,给消费群体缔造一个良好的无线移动通信网络的情况。在对密集城区进行基站规划的要求,本文首要讲述了LTE的关键技术,在应用该技术的情况下才可能密集城区通信的发展获得强有力的支撑,才能让我国的通信时代更上一层楼。
 
  展望:移动通信网络技术的发展越来越快速,其覆盖范围也越来越广泛。现如今已经延伸到人们生活的方方面面。现如今的生活模式走向了互联网时代,生产方式也走向了自动化,这所有的一切的进行,都需要网络技术的支持。把握好密集城区基站建设的覆盖和容量要求,尽可能的解决遇到的困难,合理利用密集城区的频谱资源,可以最大限度地节省网络优化建设的成本,才是能够做到4G通信技术的进一步的升级。
 
  


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