1.概述
随着无线通信技术的发展,3G网络时代的到来,越来越多的无线通信服务应用到我们的生活中,而移动网络建设和管理水平也直接决定了移动运营服务质量的高低,因此,建设一套现代化的无线通信网络台站管理系统,是提高移动网络建设管理水平,节约建设管理成本,提高网络服务质量的基础。
泰瑞数创科技根据其在无线通信规划优化领域的多年成功经验,结合三维数字城市领域的先进技术联合沈阳金建数字城市软件有限公司,开发出此套功能完善、协议开放的无线通信三维规划管理系统—3DMob无线通信三维规划优化管理系统(3DMob),能够有效的提高无线通信网络频谱资源利用效率及可靠性,降低网络建设成本.为电信运营商以及无线电管理机构提供完善的无线电频谱管理,无线网络资源规划优化管理系统。

图1

图2

图3
2.系统总体设计图

图4
3.规划流程
3.1 数据准备
无线电频谱规划工作需要以精确的地图数据为基础, 不同的业务对地图数据的精度有不同的需求,尤其是在城区内部,包括DVB-T,DVB-H,CMMB等数字音视频广播,以及WCDMA,CDMA200,TD-SCDMA,WiMax等新一代无线通信技术的不同业务需求,都要求精确的地图数据:

3.2 计算分析
在无线网络规划过程中,需要数字化提取地图数据,并进行栅格化,以此来减少系统计算分析过程中的资源消耗,同时,还需要根据具体的地形位置,准确的选取相应的无线电传播模型。在该系统中,提供了多达40余种的传播模型,除了经典的ITU1546模型,ITU370模型之外,HATA模型为了适合城区内或多建筑群区域的无线网络规划,还特别加入了3D模型以及光线跟踪模型(Ray-tracing Model)。在选择好合适的传播模型后,对初次计算分析的频率指配结果进行专业的导频信道规划和蒙特卡罗仿真,而且不断的对结果进行实时仿真优化,这样才能保证计算分析数据的科学性,准确性。
在网络规划方面,本系统适合诸如:TD-SCDMA、WCDMA、 CDMA2000、 GSM、GPRS、WiMax、Wifi、小灵通以及未来4G等多种网络,并提供9KHz-300GHz全频段传播模型。

图6. 二三维数据环境中实时仿真比较
3.3 三维显示
计算结果被导入到数据库中,通过三维台站管理系统,以三维场景的方式显示出来,用户可以直接在地图上通过交互式操作,以点选,漫游等方式对台站进行查询,管理等操作。

图7
通过无线电波在二三维环境中仿真结果的对比,说明电波在三维环境中仿真的优越性,准确性,清晰的展现了无线电波覆盖和干扰,城市环境中,基于精确三维城市地理模型和三维无线电波传播模型的实时仿真极大的提高了计算的准确性,为无线网络资源的分配与管理提供了可靠的依据。
4.业务应用
三维台站管理系统,主要为基站资源管理及辅助决策系统,针对通信网络中的基站的规模、结构、分布情况进行可视化管理和分析,通过专题地图直观的表达出来,改变了以往数据库中数据不直观、缺乏有效联系等缺点,为业务管理提供了辅助决策的手段,从而大幅度地减轻工作人员的工作量,提高了工作效率。其主要应用方面为:

图8 泰瑞3DMob系统结构图
案例学习
3DMob提升移动通信网络规划以及运维能力
3DMob基于精确直观三维数字城市平台,可清晰地观测楼盘建筑以及周边的地形环境。在导入相关基站数据以及室内覆盖系统、室外方案数据后,工程师就可方便地进行规划选点、方案设计、资料存档、后续优化工作,这样大大提高了工作效率。
国内大部分城市地理环境较为复杂,近年来市政建设以及房地产业发展快速,大中型中高层楼盘小区建设规模迅速增长。应用传统的室外基站覆盖和室内覆盖系统,难以实现良好覆盖,必须配合外网和室内覆盖系统建设,从室内覆盖系统引出室外天线,推进室外综合方案建设,在实现覆盖目标的同时,节约投资成本。
3DMob基于精确直观三维数字城市平台,可清晰地观测楼盘建筑以及周边的地形环境。在导入相关基站数据以及室内覆盖系统、室外方案数据后,工程师就可方便地进行规划选点、方案设计、资料存档、后续优化工作,这样大大提高了工作效率。
•运用3DMob 创建室外综合覆盖管理平台


3DMob 系统界面
3DMob基于精确直观三维数字城市模型,通过三维数字城市模型和数据运算处理,可得出较为清晰的三维地图。对于室外综合方案的规划优化工作已基本满足。目前网络规划优化工作普遍应用Mapinfo电子地图软件,在Mapinfo中加载3DMob.MBX插件,可以方便地将Mapinfo的.Tab图层转换为3DMob格式,导入3DMob系统。在网络规划优化中的际应用运用3DMob工具进行室外综合网络规划与优化的实际应用包括规划选点、方案设计、资料存档、后续优化等。
1.确定覆盖目标

3DMob确定覆盖目标
时代玫瑰园的二期楼盘由多栋22层楼宇建筑组成,地下一层为停车场,各楼宇的电梯与停车场相通。通过室内覆盖规划楼宇信息收集,结合路测分析以及3DMob地图,可以初步判断时代玫瑰园距离周边解放庄、乐得花园、白云嘉禾、新市彭边等周边基站均为1公里以上,楼宇呈“回”字形较为封闭的结构,宏站信号难以实现较好覆盖,因此初步确定需要建设楼盘小区室外综合方案,改善信号质量。
2.现场勘测设计
通过现场勘测,工程师制定了时代玫瑰园二期综合覆盖方案,如图所示。



室外天线覆盖情况
可见,结合3DMob地图,室外天线位置、覆盖目标以及方向角度十分直观,对方案实施及后续优化十分有利。
3.室外综合方案台账数据库制作
根据上述规划设计数据,工程师可以方便地制作室外综合方案台账数据库,详细如表1。在此过程中,3DMob对于天线的精确定位起到了十分重要的作用。

4.制作Mapinfo图层以及3DMob图层
注意图层中的小窗口内为“已开通室内覆盖综合方案台账数据库”图层。小窗口所包含的站点(即可见到的站点)
(1)点击菜单栏3DMob工具,完成进行图层转换,形成3DMob文件。
(2)在3DMob中,打开“已开通室内覆盖综合方案台帐数据库. 3DMob”文件,即可导入图层。
5.后续优化工作
(1)邻区优化

例如时代玫瑰园二期,室内覆盖信源采用光纤直放站,近端接“解放庄”第三扇区,由于室外美化天线的引入,“解放庄”基站第三扇区的实际覆盖范围会大为扩展,因此可利用3DMob地形图,结合基站统计数据,适当增加邻区。
(2)控制越区覆盖

由于现场条件限制,部分室外天线挂高在50m以上,容易造成越区覆盖。另外,部分楼盘小区根据规模以及话务需要,采用微蜂窝作为室内覆盖信源。微蜂窝信号容易透过楼宇间的缝隙,辐射到附近道路上,可能引起掉话。参考3DMob,可通过调整天线下倾角以及降低功率等方式,减小越区覆盖。
(3)采用特殊天线覆盖特定目标

目前国内城市新增建筑较多,不时出现集团大用户办公楼、营业场所或厂房等方面的投诉。利用3DMob,判断投诉区域位置,通过附近现有室内覆盖系统引出室外天线的方式,以较为经济有效的方式,解决投诉问题。例如:从“百脑汇”商住楼引出室外天线覆盖对面的“摩登百货”,迅速解决了投诉热点。
3DMob的创新应用及效果评估
应用3DMob三维数字城市平台的精确功能以及工具,可方便导入规划资料,创建简单易用的系统规划平台;为宏站规划及室外综合方案的规划优化工作提供有力的支持。通过应用3DMob,工程师高效地规划多个小区室外综合覆盖方案。应用3DMob规划平台,大大提高了室内覆盖综合方案新点规划、勘测设计、资料制作、后续优化、应急投诉点处理等方面的工作效率,节约了大量的人力物力成本,具备良好的经济性。
(Shenyang Jinjian Digital City Software Ltd.)是致力于地理信息技术(GIS)的研发与应用,立足于东北、服务于全国的高科技软件企业。公司1998年成立至今,业务规模不断扩大,金建软件已广泛应用于城市规划,专业管网,土地管理、油田建设、勘察测绘、电力电信、公安及房地产等领域,为相关行业GIS的建设和发展做出了积极贡献。金建软件目前已成为东北地区乃至全国最具品牌价值的IT企业之一。
数字城市领域 全面解决方案
金建软件基于当今世界最先进的GIS平台与数据库系统,凭借雄厚的技术实力与丰富的行业经验,已推出具有自主知识产权的“金建基础地理信息系统”、“金建供水管网地理信息系统”、“金建燃气管网地理信息系统”、“金建办公自动化系统”等七项国家专利软件产品,已广泛应用在沈阳、北京、南京、上海、广州、武汉、大连等大中型城市。其中:基础地理信息系统、供水管网地理信息系统、燃气管网地理信息系统经国家级专家鉴定委员会鉴定系统整体达到国内领先国际先进水平。
金建软件以数字化城市为己任,全面跟踪世界GIS发展方向,始终站在数字科技前沿,为客户提供技术领先、应用便捷的数字城市全面解决方案。