主頁（http://www.www.jjxinkai.com）：人防無線寬帶集群基站選址芻議

近年來，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以LTE為核心的無線寬帶技術(shù)日趨成熟，組建人防系統(tǒng)自有可控、安全高速的無線寬帶專網(wǎng)成為可能。以筆者所在的山東省為例，人防無線寬帶集群項(xiàng)目建設(shè)正在如火如荼地開展。基站選址是無線寬帶集群專網(wǎng)建設(shè)的前提和基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)和信號(hào)覆蓋的關(guān)鍵和保障，在此，筆者想結(jié)合自身實(shí)際探討一下人防無線寬帶集群基站選址中應(yīng)注意和把握的幾個(gè)問題。

一、人防無線寬帶集群基站設(shè)備及組網(wǎng)原理簡(jiǎn)介

（一）基站設(shè)備簡(jiǎn)介

1.核心交換設(shè)備-系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。主要用于對(duì)固定基站的設(shè)備管理、移動(dòng)性管理、信息數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)交互/網(wǎng)外出局、指揮控制命令集群交互，并依托主體核心交換設(shè)備軟件調(diào)度平臺(tái)完成指揮調(diào)度、音視頻調(diào)度、集群通信、音視頻會(huì)議等功能。

2.固定基站-無線寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)區(qū)域覆蓋設(shè)備。用于構(gòu)建覆蓋全域的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，搭建承載鏈接全域的骨干無線網(wǎng)絡(luò)，單基站可提供不低于60Mbps的鏈路帶寬，覆蓋距離視距不低于20Km，多基站可同頻/異頻聯(lián)合組網(wǎng)，為各類終端與指揮場(chǎng)所網(wǎng)間交互提供無線寬帶傳輸鏈路。

3.便攜式基站-無線寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)補(bǔ)盲覆蓋設(shè)備。單基站可提供不低于20Mbps的鏈路帶寬，覆蓋距離視距不低于15Km，可單兵背負(fù)或車載攜行，對(duì)固定基站覆蓋盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)盲覆蓋，確保任意處置現(xiàn)場(chǎng)位置的信息獲取和實(shí)時(shí)傳輸。

4.大功率無中心自組網(wǎng)通信設(shè)備-用于固定基站間的無線橋連。架設(shè)于鐵塔上，與固定基站通過有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，根據(jù)無中心自組網(wǎng)無中心尋址、多路徑尋址、多跳繞射和星型、網(wǎng)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等系統(tǒng)特性，構(gòu)建固定基站間的多路徑無線橫聯(lián)及信息交互無線網(wǎng)絡(luò)，串聯(lián)固定基站從而與核心交換設(shè)備構(gòu)成網(wǎng)間交互網(wǎng)絡(luò)，確保固定基站無線聯(lián)合組網(wǎng)。

（二）組網(wǎng)原理簡(jiǎn)介

無線寬帶集群傳輸專網(wǎng)通信系統(tǒng)組網(wǎng)主要在網(wǎng)絡(luò)層和接入層完成。

其中，網(wǎng)絡(luò)層由核心交換設(shè)備和無中心自組網(wǎng)設(shè)備組成，通過核心交換的信令處理、移動(dòng)性管理、終端信息存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)信息處理及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)出局等功能構(gòu)建核心網(wǎng)絡(luò)，然后通過無中心自組網(wǎng)設(shè)備形成具備分級(jí)管理、垂直立體、平行互聯(lián)的綜合交換網(wǎng)絡(luò)。

接入層由固定/移動(dòng)基站及有線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，通過基站區(qū)域覆蓋、聯(lián)合組網(wǎng)的特性構(gòu)建承接網(wǎng)絡(luò)層和終端設(shè)備的無線寬帶集群傳輸專網(wǎng)。固定基站實(shí)現(xiàn)規(guī)模性聯(lián)合組網(wǎng)覆蓋，便攜基站實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)補(bǔ)盲，固定基站間通過有線連接無中心自組網(wǎng)設(shè)備無線橋接匯聚至核心網(wǎng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

二、基站選址的基本原則

根據(jù)無線寬帶集群基站的設(shè)備組成及其電磁特性，結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為基站選址應(yīng)遵循如下原則：

（一）突出重點(diǎn)

即圍繞人防業(yè)務(wù)關(guān)注的重點(diǎn)部位進(jìn)行基站選址。這是由現(xiàn)實(shí)的情況和專網(wǎng)建設(shè)的目的共同決定的。一方面，由于財(cái)力等的限制，基站建設(shè)特別是固定基站的數(shù)量不可能太多，因此我們不能也不應(yīng)該像通信運(yùn)營(yíng)商一樣追求全域無縫覆蓋；另一方面，人防指揮場(chǎng)所、防護(hù)工程、重要經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、群眾防空組織等分布廣泛，必須有側(cè)重地進(jìn)行分級(jí)規(guī)劃，以盡可能提高無線寬帶集群專網(wǎng)應(yīng)用的綜合效能。在實(shí)踐中，我們認(rèn)為基站選址時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮各級(jí)人防指揮場(chǎng)所和各級(jí)人防部門辦公場(chǎng)所的覆蓋效果，以便于更好地進(jìn)行信號(hào)的匯聚和處理，其次應(yīng)考慮大型的防護(hù)工程和重要經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，以便于對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和信息采集，最后還應(yīng)考慮大型社區(qū)和其他重要的部位。

（二）統(tǒng)籌規(guī)劃

即從時(shí)間上和空間上總體把握基站的選址。首先，人防無線寬帶集群專網(wǎng)是一個(gè)建設(shè)周期較長(zhǎng)，需要省市縣多級(jí)協(xié)調(diào)的系統(tǒng)性工程。組織基站選址既要考慮現(xiàn)有的覆蓋情況，也要考慮未來可能的組網(wǎng)需求。其次，還要在整體布局上下功夫，既要考慮省市主干鏈路的建設(shè)，也要注重解決“最后一公里”的問題，既要充分發(fā)揮固定基站的性能優(yōu)勢(shì)，也要做好移動(dòng)基站的補(bǔ)盲設(shè)計(jì)。

（三）高站優(yōu)先

即選擇海拔較高的基站位置。這主要是由無線電波的傳播特性決定的。海拔較高的基站覆蓋半徑更大，有助于提高專網(wǎng)整體的覆蓋面積和覆蓋率；同時(shí)，由于基站間的組網(wǎng)主要通過微波視距傳輸實(shí)現(xiàn)，較高的基站在組網(wǎng)時(shí)不易受到遮擋，也便于進(jìn)行天線的俯仰調(diào)校。

（四）由近及遠(yuǎn)

 即按照必要的邏輯和思路進(jìn)行主干鏈路的基站選址。在實(shí)踐中，我們認(rèn)為應(yīng)首先確定核心網(wǎng)設(shè)備所在的基站位置，然后以該基站為中心，逐一向各個(gè)方向由近及遠(yuǎn)地選取主干鏈路的基站位置。這對(duì)于解決初期選址的盲目性和隨意性問題尤為重要。

三、基站選址的主要方法和需要注意的問題

（一）階段迭代法

迭代是數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)概念，是指重復(fù)反饋過程的活動(dòng)，其目的通常是為了逼近所需目標(biāo)或結(jié)果。每一次對(duì)過程的重復(fù)稱為一次“迭代”，而每一次迭代得到的結(jié)果會(huì)作為下一次迭代的初始值。在組織基站選址的實(shí)踐中，我們始終堅(jiān)持這種思想和方法。首先，我們認(rèn)為基站選址不僅僅是無線寬帶集群項(xiàng)目建設(shè)的前期工作，而應(yīng)該貫穿項(xiàng)目的整個(gè)生命周期。為此，我們大致將基站選址劃分了三個(gè)階段—盲選、初選和優(yōu)選。其次，各階段選址的內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)不盡相同。其中，盲選可結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)劃階段進(jìn)行的，選址的方式和目的不在于確定基站的位置，而是大致明確基站覆蓋的區(qū)域；初選階段主要是組織對(duì)盲選階段確定的覆蓋區(qū)域進(jìn)行資源普查和調(diào)研，結(jié)合實(shí)際安裝環(huán)境和電磁環(huán)境明確基站建設(shè)的具體位置；優(yōu)選階段則是在初選的基礎(chǔ)上，先利用軟件對(duì)擬選址基站覆蓋和組網(wǎng)情況進(jìn)行模擬，結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果對(duì)部分站址進(jìn)行調(diào)整，再配合測(cè)試工作展開，根據(jù)聯(lián)調(diào)測(cè)試的結(jié)果適當(dāng)?shù)卣{(diào)整部分基站的位置，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)貫通、鏈路優(yōu)化的目的。再次，還要重視各階段選址成果的迭代應(yīng)用。將每個(gè)選址階段都作為一個(gè)迭代周期，輸出必要的結(jié)果。同時(shí)，下個(gè)階段的選址必須充分運(yùn)用上個(gè)階段成果，以提高迭代的科學(xué)性和可靠性，達(dá)到優(yōu)化選址的最終目的。

（二）圖上作業(yè)法

在地圖上選取基站位置，并輔助進(jìn)行覆蓋范圍和組網(wǎng)鏈路的測(cè)算，這是做好基站選址的一種有效方法。在實(shí)踐中，我們利用某地球軟件能夠在遙感影像圖上精確地標(biāo)定基站位置，同時(shí)還可以配合使用相關(guān)工具標(biāo)繪出基站覆蓋的范圍和組網(wǎng)的鏈路，這不僅有效地提高了基站選址的效率，也使得選址的科學(xué)性和可靠性大大增加。在實(shí)際應(yīng)用中，一是可對(duì)單基站覆蓋范圍進(jìn)行多徑標(biāo)繪。考慮到地形、地面建筑的影響，我們?cè)谶M(jìn)行單基站覆蓋估算時(shí)采用了多徑標(biāo)繪的方法。即以基站為圓心，選取多個(gè)覆蓋半徑分別畫出覆蓋范圍，不同圓環(huán)使用不用顏色的線條標(biāo)注。考慮到覆蓋半徑對(duì)通信質(zhì)量的影響，這樣既有助于整體把握覆蓋范圍，也有助于把握整體覆蓋效果。二是可對(duì)組網(wǎng)骨干鏈路進(jìn)行預(yù)選址。由于筆者所在地市的地形復(fù)雜，屬低山丘陵區(qū)，山丘起伏，溝壑縱橫，對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懞艽蟆＜由匣�站間的距離普遍較遠(yuǎn)，原有的全向天線組網(wǎng)方案無法實(shí)現(xiàn)，只能利用定向的拋物面天線進(jìn)行骨干鏈路組網(wǎng)。這就可以利用地圖的測(cè)距功能進(jìn)行基站組網(wǎng)的預(yù)選址。三是要靈活運(yùn)用地圖的高程參數(shù)。某地球軟件不僅能夠展示經(jīng)緯度等二維信息，而且可查看任意兩點(diǎn)間的高度配置情況，這就能夠有效地解決基站間是否存在遮擋的問題，極大提高了選址的有效性。同時(shí)，由于基站天線的安裝高度一般距地面幾十米，通過配置該基站的高程，可更形象地模擬無線信號(hào)視距傳輸?shù)穆窂剑�使選址更具科學(xué)性和實(shí)際性。

（三）在選址中應(yīng)注意的其他方面

一是要注重理論和實(shí)際的結(jié)合。古語云，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。不論采取何種原則，何種方法得出選址結(jié)論，都必須放在實(shí)踐中加以檢驗(yàn)。而由于現(xiàn)實(shí)種種因素的制約，理論的選址方案能夠完全契合實(shí)際幾乎是不可能的。這就要求我們?cè)诿みx階段做好備用站點(diǎn)的儲(chǔ)備，以便在勘察現(xiàn)場(chǎng)時(shí)按需調(diào)整，同時(shí)還應(yīng)利用技術(shù)手段對(duì)選址方案進(jìn)行測(cè)試，以進(jìn)一步提高其可靠性。

二是要注重資源整合，加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)。通信鐵塔是基站架設(shè)的依托，而目前大部分通信鐵塔資源都由各地鐵塔公司掌握，因此，必須采取資源整合的思路，主動(dòng)溝通，加強(qiáng)協(xié)調(diào)，以爭(zhēng)取其大力支持。在當(dāng)?shù)罔F塔公司的配合下，我們拿到了其在全市近萬個(gè)基站的站址資料，這也為我們做好選址工作提供了極大便利，奠定了良好基礎(chǔ)。