小区规划设计方案

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小区规划设计方案范文第1篇

关键词:中学校园；规划重点；设计前景

随着时间的推移，中学校园的建设得到了长足发展，国家及教育部门也在不断的加大我国教育的投入，在加大投入的同时就要不断改进中学校园的建设，使之与其相对应。目前的许多中学校园都面临着扩建校区的问题，为使中学校园的建设符合现代校园要求，在未进行中学校园改进时，要先行做好校园的规划设计，以确保中学校园的设计能够符合新时代的中学教育。

1现阶段中学校园的规划问题

随着新课改的实行，我国的教育体制、教育观念、教育模式都有所改变，但是，现阶段许多的中学校园建设依然存在问题，主要表现在下面几点:其一，盲目扩大规模，过分攀比，没有注重校园土地的利用;其二，校园的规划设计过于表面化，没有落到实处;其三，对于校园内的区域环境、人文因素考虑不周全;其四，建筑的标准普遍过高，没有考虑到经济的合理利用等等情况。这些情形都对中学校园的建设起到了一定的阻碍作用。

2建设中学校园的规划重点

2．1重视指导思想的确立

第一，校园是育人的载体，是学生树立社会主义价值观的场所。校园是学生进行学习的地方，需要给学生提供一个良好的成长环境，让学生拥有健康的体魄，并且培养学生独立自主的意识。中学校园的建设要带有积极的、知识性强的风格，让校园成为一个有趣的室外课堂，让学生在大自然中体会到学习的乐趣。因此，在建设过程中要注重打造多样化的教学空间。第二，重视校园环境的感染力。在新阶段的校园建设中，要打破传统建设校园的思维，不能过分的追求规模化，而要追求寓教于景的校园建设。学校是固定的育人场所，在建设中需要有景观元素，这种景观元素不是固定的、单一的，但是一定要有积极向上的意味，并且让人看了能够感觉到朝气，起到带给人们启迪的作用。另外，在建设的过程中，要注重人与自然和谐相统一的设计目标，在立意上要新颖，要切合校内实际，使学生行走在校园中能够从环境中得到启示，进而树立远大的理想。第三，简洁明了。在中学校园的建设中，要凸显出时代的气息，校园环境要以清新、自然、优雅、怡人为佳，与此同时加入现代化的建筑设计语言，以新颖的构思展现出时代的新风格。第四，凸出特色性设计。主要是指在建设过程中有效的利用校园内的地形，进行树木、花朵的种植，让校园看起来有活力，不似以往那么单调、枯燥。第五，景观设计。校园的建设要增加绿色植被的种植，以期减少学生及教师的压力，让人们能够在校园中得到放松;除此之外，绿色植被以及花朵的点缀会营造一种良好的人文空间，在表现上要更加注重自然美及意境美，让校园中充满活力。

2．2制定规划的原则

首先，遵循以人为本的原则。校园的建设归根结底是为人类服务的，主要是为了让学生在学习之余能够放松心情，使人的身心得到休养，利用校内原本的地形或植被达到人与自然和谐统一的目的，打造出更加人性化的校园空间。其次，要进行合理的规划，也就是在建设过程中，对于教学区、宿舍区、教师休息区等等的建设要根据学校的地形来确定，在不影响学校绿化建设的同时，要以学校的整体绿化方案为依据，进行学校的建设。最后，在建设过程中要加强文化艺术的融合。自古以来，水源是形成环境和文化的重要因素，环境依托水源而得到发展，水源为环境提供了养料。因此，在中学校园的建设过程中要注重意境的建设，对于人文景观的建设要符合校内的环境。

2．3正确处理校园规划与人文历史间的关系

中学校园建设的好坏直接影响学校的整体教学面貌，同时也是学校治学思想和校园文化的体现。中学校园建设过程中要避免片面性问题的存在，要重视空间设计的合理性，保护历史遗产，给人们带来完整的视觉享受。中学校园的建设要对学校的教学宗旨进行深刻理解，在建设时要注重传承与创新，不断发掘中学校园内的文化元素，让学校的独特的语言同学校的土地空间有机的结合，在尊重原始地形及生态环境的基础上建设中学校园。

2．4把握校园户外空间尺寸

合适的尺度能够完美的展现出建设造型。中学校园的空间尺度应该与学生和教师的心灵感应相通;人为的空间设计是为更好的服务人类，为了更好的适应师生的日常生活，要结合其所需的精神文化来进行建设。合理的利用围合空间、开放空间、半开放空间来建设出有层次、轴线分明的校园，让校园的文化和校园的建设更加人性化。

3中学校园规划的设计方案

3．1校内空间景观规划设计

中学学校的校内设计要将功能区和教学区进行合理的安排，在整体的建设布局中，可以采取传统四合院式的建筑布局，形成庭院式的校内中心广场，中心广场的设计是整个学校设计的重心。学校的建筑面积相对较大，地势平整，因此，校内得到景观设计应该遵循以下顺序即校园入口广场、教学楼的底部、中心广场等形成层次分明的开放式空间排序。

3．2交通规划设计

中学学校的建筑多采用围合式的建筑方法，这种方法能够最大程度的满足学校师生的学习、运动需求。主要的设计方案如下:第一，在校园建筑的各设计一个主次出口，并且与之配套的需设一个6米宽的环形消防车道路，中间的部分为步行广场;第二，可以加宽校园的主干道，即在主入口处加10米左右的道路直通主建筑，减少校园交通与城市交通的交互影响;第三，在建设中可以将功能区与环路相接，并且环路内部则以步行交通为主，进而达到方便车辆和师生出行的目的。

3．3教学楼的设计规划

对于教学楼来说，可以根据教学楼的主体结构，分层次进行设计，例如:教学楼的主体为5层，其中包括局部2层、一共设置30间教室，二层可以设为多功能报告厅，直接与室外相连，办公区域则设在一、二层的架空区，形成合理的空间分配;教室间可以通过走廊相连，让整个教学区都能够连接起来;实验室则尽量设计在教学楼的两端，方便处理试验中产生的废物垃圾;这种局部庭院的建筑方法，能够真正意义上实现资源的共享，方便了师生间的交流。

4中学校园建筑的主要趋势

4．1立体化校园

立体化的校园建设主要表现在两个方面，一个是校园用地立体化，即在建设过程中对校园的土地利用要更加合理;另外是绿化立体化，即校园内的植被种植要符合地势的走势，种植不同的绿色植物，避免出现审美疲劳的情况。

4．2信息化校园

在信息技术快速发展的今天，在校园建设过程中加大信息技术的使用，，并在教学过程中也导入信息技术，例如:远程教育、对媒体教学等方式。

4．3绿色化校园

我国的校园建设都使用的是传统能源，例如:煤、油等等，不仅污染过大还是不可再生能源，使得能源消耗量过大。因此，在今后的校园建设中，要注重新能源的使用，既达到节省能源的目的又能够减轻生态压力。

4．4智能化校园

智能化的校园设备有助于提高工作运行效率。为了响应节约型原则，在校园建设中实现信息与管理的智能化建设，逐步实现自动化办公，这对于提高工作运行十分有利。

5结束语

中学校区规划建设大致上都是一样的，只不过在学校建设的规模上，学校建设的类别上。学校建设的区域布局有所不同，但是，在中学校区的整体规划上要始终遵守合理布局校区的规律，与此同时，要对中学校区的建设适当加入一些先进的教学理念，并通过设计手法表现出来，以达到相互统一的目的，建设立体化、绿色化、信息化、智能化为一体的中学校园。

作者:黎雪茵 单位:东莞市城建规划设计院

参考文献:

［1］谭魏．浅谈新时代体现绿色人文关怀的学校建筑设计———以长沙商贸旅游职业技术学院新校区为例谈校园绿色建筑设计［J］．城市建设理论研究(电子版)，2012(10)．

小区规划设计方案范文第2篇

一、游客接待中心规划设计方案

1、游客接待中心应按国家5A级景区的相关标准进行规划设计，请设计单位在游客中心附近位置拿出配套五星级宾馆的选址位置。

2、该设计范围内建筑外立面应按庐陵风格进行设计，使整个区域风格一体化。

3、办公楼的建筑尺度应与管理局商议，就其建筑规模、功能布局再深化。

4、绿化建设的品质要高、效果要好。

5、道路宽度较窄，应考虑近远期相结合，道路两边建筑退让应充分，给远期道路扩宽留有余地。

二、入口公园设计方案

1、原则同意公园的生态、活力的滨水空间功能定位。须加大对水体及其周边山体的保护力度。县建设局、国土局和敦厚镇须暂停对周边的农民建房进行审批；县公安局、国土局和城管局须加大对娑罗山开采现象的巡查力度，严禁开挖取石；县建设局须对雨、污分流严格把握，防止污水流入水体，尤其是防止井开区污水对水体的污染。

2、须梳理好项目的实施分期，并尽快启动施工图设计，便于指导我县开展公园的一期工程的施工。

3、应尽可能体现亲水平台的亲水性，台阶坡度尽量设置缓些，不能太陡，渐渐的融入水体。

4、须拆除东侧的110KV的高压备用线。

5、水库作为城市应急水源，应划分保护区域。

三、“留才计划”保障房规划设计方案

1、建筑色彩采用灰白主色调，与城北新区主色调一致。

2、取消二七路沿街商业布置，并设置通透式围墙。

3、应完善小区入口标识、物业管理用房、垃圾中转站及停车位等小区配套设施建设。物业管理用房不得低于总建筑面积的3‰，垃圾中转站应设置在地块内东北角，每户拥有停车位应达0.7个以上。

4、羽毛球场取消，增设篮球场，体育设施应集中布置。

四、2013年廉租房规划设计方案

原则通过该设计方案，须对施工时建筑色彩从严把关。

五、茗居规划设计方案

原则同意该设计方案。

1、须与望族名家小区建筑风格保持一致，体现该区块建筑风格的整体性。

2、取消地块北面环卫所老宿舍楼通往凤凰路的3M巷道，老宿舍楼应纳入小区范围统一管理，请城管局与老宿舍楼居民做好协调工作。

小区规划设计方案范文第3篇

（江西省交通运输厅规划办公室，南昌 330008）

（Jiangxi Transportation Department Planning Office，Nanchang 330008，China）

摘要：随着我国经济的迅速发展城市化进程在不断加速，传统城市规划方法已经无法满足日益膨胀的城市发展规模，因此虚拟现实技术以其无可比拟的优势被城市规划设计者迅速使用。本文通过虚拟现实技术在城市规划中的应用案例来分析虚拟现实技术的优势。最后论述了应用新技术为城市规划发展带来切实且可观的利益，应在当前城市快速发展的时期大力提倡使用新技术新方法为城市规划建设出力。

Abstract： With the rapid development of economy and the accelerating process of urbanization in China， the traditional urban planning method has been unable to meet the growing scale of urban development， so the virtual reality technology with its incomparable advantage is used by urban planning designers quickly. This paper analyzes the advantages of virtual reality technology through the application cases of virtual reality technology in urban planning. Finally it discusses that the application of new technology has brought practical and remarkable benefit for urban planning development. So it should be vigorously advocated to use new technology and new method for the urban planning and construction in the current period of fast urban development.

关键词 ：城市规划；虚拟现实；利益

Key words： urban planning；virtual reality；interests

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）18-0191-03

作者简介：肖莹（1983-），女，江西南昌人，工程师，本科，研究方向为路线规划；邓强（1979-），男，江西横峰人，工程师，本科，研究方向为土木工程。

0 引言

当前，信息技术的快速发展及其在各个领域的普及应用推动着城市信息化水平不断提升。城市规划和管理领域逐步引入虚拟现实技术和三维仿真系统，城市规划建设将迎来一场创新型技术革命，城市发展理念将更加超前。以往，我们主要依靠二维GIS数据处理技术来规划和管理城市空间，城市信息处理以平面设计图纸、数据表格、沙盘模型为主，场景、条块分割，人们很难将城市空间的数据模型与现实场景联系起来，因此三维虚拟城市必将成为未来城市规划与管理的主流技术。采用城市仿真系统和虚拟现实技术可以对城市规划要素数字化和可视化处理，引入交通运输、房地产、能源、水、粮食生产和照明解决方案等，据此做出城市未来发展规划。

1 虚拟现实与城市仿真的概念

虚拟现实技术（VR）即通过技术手段，构造出一个虚拟化的场景，通过各种摄像头、传感器等设备，让用户拥有仿佛身临其境的接近现实的体验。虚拟现实技术基于3D模拟技术展示城市现状及未来场景，不仅融合了地理信息系统和数据分析功能，还可以在三维空间中模拟多套设计方案进行比选、优化、评估和审核，以便于协调各部门作业进度，为日常管理工作提供指导依据。

城市虚拟现实技术实际是虚拟现实技术应用在城市规划与管理领域的一种视景仿真技术。笼统来讲，它是借助计算机信息处理技术基于GIS数据构建3D模型，然后运用贴图的方式，在三维模型上铺贴卫星影像及航空影像，使之具备逼真的纹理。数字交通系统让城市交通更加规范便利，城市地理空间框架系统、地下管网系统、城市三维仿真系统，使整个城市从地面到地下实现了立体化、数字化、精细化管理。比如深圳经伟度科技有限公司自主研发的高精度的三维仿真系统(CCVRS)，其应用覆盖城市设计、城市管理和城市生活等方方面面，能为三维数字城市系统的构建提供完整的解决方案。

2 城市规划设计中常规方法与虚拟现实技术优劣分析

2.1 城市规划设计中常规方法存在的问题

规划与管理城市空间时，首先应该设计一套规划方案，用以指导日常管理工作。当前，设计人员常用建筑沙盘模型、建筑效果图和三维动画进行城市规划设计。严格来讲，这三种技术在实际应用中都存在局限性。比如，建筑沙盘模型只能获得建筑的鸟瞰形象；三维效果图只能提供静态局部视觉体验。三者之中，具备三维动态模拟功能的只有三维动画，但其缺乏实时交互性，观察者只能沿着固定路线进行观察。

2.2 虚拟现实技术应用与城市规划设计的优势

揉合了二维GIS、多媒体、网络科技、遥感、VR技术与城市仿真系统的虚拟现实技术是目前城市规划、建设、管理、服务实现数字化的主要路径，它能为城市数字化提供三维可视化管理和规划辅助决策支持功能。

①从三维可视化看，虚拟现实为城市规划与管理提供可视化的方法。系统通过显示不同建筑方案同周边建筑群体的相互关系，真实再现规划建筑和现状建筑的空间关系，并能适时修改高度、方向、体量、色彩等，使得规划评审专家和决策者可以从多个观察角度直观的对比多个规划设计方案，帮助规划决策者更加清楚直观地确认合理方案从而提高规划管理水平，减少决策失误和盲目性，提高规划评审质量和提升评审决策的科学性，使规划管理更合理、更科学、更透明。

②从管理功能看，虚拟现实技术正逐步实现与是自称是规划同步，以便在规划设计城市模块空间时实时展示最新虚拟规划内容，使各模块与周边环境有机融合，为实际开展城市规划与管理工作提供客观依据。事实上，虚拟现实技术就是一种城区规划与量化管理的工具。而空间信息与属性信息一体化的城市仿真系统是通过3D建模构造一个可视化仿真环境，然后将已有设计方案置于三维模型中进行优化设计，从而为城市空间量化管理提供指导依据。

③从系统扩展看，VR技术一体化操作平台具有足够的软硬件接口和功能扩展模块，可以将各职能部门集中起来统筹运作，完全按照城市真实的空间布局进行规划与设计，通过优化城市空间布局，疏通城市交通网络，同时构建公共安全服务及灾害防控体系，提高规划与管理效率。

3 虚拟现实技术在小区规划设计中的应用案例

东湖名苑小区应用虚拟现实技术进行建筑规划和设计，取得了喜闻乐见的成果。

3.1 虚拟现实技术下的小区规划特点——全过程规划设计

将小区信息资源纳入空间坐标体系中加以整合，严格按现实楼盘方位设定比例模拟真实场景。在小区占地面积的基础上设计楼盘方位、建筑风格、建筑布局等，再与现实场景进行对比和调整。运用虚拟现实技术模拟小区真实场景，再通过调整模块参数进行优化设计，既节省时间，又减少了人力和财力的投入。

3.2 虚拟场景设计及三维建模的实现

①从AutoCAD中分类提取小区数据建立原始模型。要求先通过AutoCAD、3DMAX按照小区实际空间布局描出三维模型的局部特质，然后借助SketchUP（绘图大师）进行填充、完善，最终生成虚拟小区三维立体模型。建模后，运用实时绘制技术来消减最终绘制的场景复杂度，提高三维模型的逼真程度。

②借助VRMLPAD开发工具，通过其中的VRML实时动态交互程序丰富城区规划与管理行为。VRML的内联节点可以将城区空间场景无缝对接，以实现空间漫游。

③虚拟场景的渲染：将整个小区分割成若干个空间场景，借助OpenGL和计算机物理内存进行图形渲染，使场景更加逼真。如果计算机虚拟内存达不到设计要求，可以进行场景动态分块。

④建立实时多方案数据库。在虚拟三维空间中虚拟多套规划设计方案进行对比分析，最后筛选出最优方案。

3.3 人机交互接口设计

设计好空间场景后，借助专业的输入设备和视觉跟踪设备进行虚拟场景感知。虚拟现实系统中的人际接口为人机交互提供了一个路径，使体验者充分运用人体感官感知三维环境，并与之互动。人机交互提高了人对环境的感知程度，因而必将成为人际接口设计中的一个主流趋势。

3.4 小区虚拟规划建模实现步骤

小区虚拟规划建模是基于虚拟现实建模语言对小区的空间环境进行整体规划，使之形成一个完整的虚拟小区模型。

3.4.1 小区建筑的整体设计相关数据，场景中建筑物分布的硬性数据参数以及建筑物的具体数据，绿化的设计以及小区休闲场所的安置。提取小区规划所需求的各种要素，如建筑风格、建筑形态、楼体样式、景观环境、建筑密度以及小区楼体布置等。

3.4.2 进行三维建模，利用多种3D建模软件虚拟小区环境（如图1）。

3.4.3 在已有虚拟模型的基础上引入若干套设计方案，从虚拟场景中进行比选、调整和方案优化，以实现场景替换。切记要实时储存每次修改的场景方案。根据最终方案构建大空间数据库，并引入后台管理模块方便维护和管理。

3.4.4 体现虚拟现实系统的交互性，设置人机交互接口，利用特定输入/输出设备进行虚拟场景漫游。（图2）

4 应用效果分析

通过在东湖名苑小区规划设计中应用虚拟现实技术得到了不错的效果，具体效果分析如表1所示。

从表1可以看出，通过应用虚拟现实技术，小区规划设计无论是设计周期还是设计费用都有大幅度的降低。

5 结束语

随着技术研发不断推进，虚拟现实技术有望进入高速发展期。斯坦福大学虚拟人类接触实验室主任杰瑞米说：“就在两年前，虚拟现实技术还在以龟速前进。对技术而言，硬件设备的重量越来越轻，效果更逼真，造价更便宜。对软件而言，我们已经跨过了转折点。”本文则重点分析虚拟现实技术在城市规划中的应用。它运用三维虚拟技术模拟真实场景，使人们更加直观的了解城市的现状资源与发展前景，同时也便于开展项目洽谈、实地调研、现场办公、招商引资等工作。目前，VR技术在城市规划管理领域的应用越来越多，尤其是应用在人机交互领域的深度和广度将不断拓展，将有更加全面的发展，为建筑设计规划和城市未来发展开拓更广阔的前景。

参考文献：

[1]亓传伟，段新华.虚拟场景建模技术研究[J].价值工程， 2011（13）.

小区规划设计方案范文第4篇

关键词：住宅小区；绿化规划设计；生态环境设计；景观设计

1 住宅小区的生态环境设计

现代住宅小区绿化规划设计的基础必须是城市生态系统，即通过获取城市生态效益，维持城市生态平衡和提高现代城市的人居环境和生活质量。基于此，现代园林规划设计领域就把基于生态学原理的住宅小区绿化规划设计作为该领域的热点研究课题。本文主要从如下两个方面就住宅小区绿化规划设计的生态环境设计展开讨论。

1.1 住宅小区绿化规划的绿视率和绿地率

就现代住宅小区而言，建筑物、道路、硬质广场等不透水部分占据相当大的比例，反之绿地面积占据的比例极少，由此可见住宅小区绿化规划设计应配置好山石、植物、道路间、建筑物与水体间等诸多要素的比例关系，同时突出植物造景，以此提高住宅小区的绿视率和绿地率。此外，住宅小区绿化规划设计应认识到嵌草石板铺路优于纯石板铺路；攀缓植物景墙的生态效益优于单纯漏空景墙；花架的绿视率优于亭榭。

1.2 住宅小区绿化规划的叶面面积系数

所谓叶面面积系数，它是叶面面积总数与单位绿地面积的比值。研究证实，园林绿地领域的能源率数量与物流数量对园林绿地生态效益具有决定性的作用，但园林绿地的绿化水平完全可以通过改善植被空间分布状况来提高。此外，基于生态园林原理的多层次人工植物结构要求把地被植物和灌木加栽到乔木丛内，由此形成人工植物群落，进而增加住宅小区绿化规划的叶面积总和。

2 住宅小区的景观设计

结合生态园林原理可知，现代住宅小区绿化规划设计应该同时满足如下两个方面，即住宅小区的景观效果和住宅小区的绿地使用功能。

2.1 意境创新

现代住宅小区绿化规划的意境创新通常把植被作为主要素材，同时通过植物、山水/石、道路、建筑小品等素材体现出来。无可否认，基于园林植物的意境更具生态效果和优越性，究其原因为园林植物的姿态更优美、色彩更绚烂、芳香更宜人、名称更具意境，同时园林植物皆为富有生命力的有机体。基于此，生态园林设计人员应该充分利用园林植被的独特个性，以便使园林植被优越性得到最大化发挥，进而为现代住宅小区营造一个更具意境和生命力的生态园林。

2.2 植物配置

2.2.1 空间处理。住宅小区的绿地面积主要分布在中心绿地和建筑物的四周，其中建筑物四周绿地的布局多以行列式分布，而狭长空间更能体现出此类分布形式。基于此，生态园林设计人员完全可以运用植物不同的组合形式来打破传统住宅小区绿化规划的僵化空间，进而营造出一个和谐且极富生命力的空间（见图1）。

2.2.2 线条处理。现代住宅小区绿地的线条多为平行直线，那么住宅小区植物配置完全可以充分运用林冠线的起伏变化和植物林缘线的曲折变化，以此实现平行线与曲线的完美结合，如结合花灌木枝密、矮小、叶茂等特点密栽迎春、金钟花等花灌木，由此构成曲线条。林冠线起伏变化的常用手段为利用龙柏、水杉等尖塔形植物的起伏变化曲线来进行植物配置。

2.2.3 季相变化。住宅小区的植物配置理应具有一定的季相变化，且能做到与居住者生活规律同步，由此体现出春季、夏季、秋季、冬季的独特景象。基于此，较能体现季相变化的植物配置如下：春季为樱花（主）+玉兰（次）；夏季为夏日红（主）+棣棠（次）；秋季为石榴（主）+两株红枫或柿子树（次）；冬季为腊梅、云杉（主）+红端木（次）。总体而言，住宅小区属四季园，其季相变化设计方案可以为：大叶黄杨与云杉互衬（主）+富有季节性的花卉树木（次）。研究证实，该景观设计方案非常符合现代城市居住小区对人居环境的要求。

3 总结

综上所述，本文主要从住宅小区绿化规划的绿视率、绿地率、叶面面积系数3个方面讨论了生态环境设计问题；从意境创新、植物配置两个方面讨论了景观设计问题。总体而言，住宅小气绿化规划设计的生态环境设计和景观设计直接关乎到现代居民的人居环境的质量，则加强该领域的研究具有现实意义。

参考文献

小区规划设计方案范文第5篇

【关键词】WCDMA 网规网优 Monte Carlo仿真 导频强度

1 引言

3G的商用已经紧锣密鼓地展开,在网络建设的初期,网络规划设计和优化尤为重要。作为三大标准之一的WCDMA已经在欧洲和亚洲的一些国家和地区商用,取得了良好的效果。

WCDMA系统除了可以提供比GSM更高的频谱利用率外,最主要的是可以为移动用户提供非对称多媒体业务。由于采用宽带码分多址(WCDMA)接入方式,其在无线接口设计方面有许多新的特点,例如上、下行链路1.5kHz的快速功率控制、支持软/更软切换等。在WCDMA系统中,干扰分析特别重要,基站灵敏度要视特定小区和业务而定。因此,WCDMA网络与传统GSM网络有着本质的不同,对网络规划设计提出了更高的要求,在规划设计时需考虑更多的因素。

2WCDMA无线网络规划设计需考虑的问题

WCDMA系统无线网络规划设计中有许多关键问题,包括多种业务支持、干扰受限、覆盖与容量相互依存、导频功率分配等,下面进行简单的陈述。

2.1 多业务支持

WCDMA系统将不局限于提供话音和低速电路型数据业务,还支持包括高速分组数据业务在内的多种业务接入。各种业务对服务质量(QoS)要求的不同将直接影响信噪比门限参数的设定,因此不同的业务对应着不同的覆盖半径。网络规划工程师在实际工作中必须依据混合业务模型,从中级业务小区半径着手进行规划,在小区中均匀覆盖区域提供高速率业务,在小区边缘提供低速率业务;覆盖区域设计成连续覆盖,并对热点覆盖区域进行优化以提供高速数据接入。

2.2 干扰受限

WCDMA是一个自干扰系统,其容量受制于干扰电平的大小,干扰控制在WCDMA网络中显得尤为重要。采用合理的功率控制方法来降低干扰是WCDMA无线网络规划的关键,链路性能和系统容量都取决于干扰功率的控制结果。简要地讲:在WCDMA系统中,既要保证一定的通话效果和服务质量,又要把干扰降低到最小。

2.3 覆盖和容量规划

WCDMA系统是一个干扰受限系统,因此小区负荷的变化会对小区允许的最大传播损耗产生影响,也就是对覆盖产生影响;同时小区负荷的大小又是小区容量的决定因素。在多业务环境下,不同业务(话音、数据等)需要不同的无线承载,需要不同的物理信道,使用不同的扩频因子,获得不同的处理增益,其抗干扰能力不同,由此产生不同的接收机所需信噪比(SNR)门限要求,支持不同的覆盖范围。

一个小区的业务量越大,就意味着干扰越大,在相同的处理增益下,小区半径就较小,小区覆盖随系统负载的这种动态变化称为“小区呼吸”效应。WCDMA系统中,当负荷较小时,小区上行链路覆盖受限(coveragelimited),因为上行小区覆盖取决于手机的发射功率和基站热噪声;而当负荷较大时,小区下行链路容量受限(capacitylimited)。即在WCDMA网络规划时,覆盖和容量的规划对于上、下行链路是不同的,此外还要将它们二者之间的规划联合起来考虑。

2.4 导频功率分配

在WCDMA系统中,公共导频信道(CPICH)信号强度与系统性能有很大关系,表现在:导频信号强度的大小确定了小区的服务区域;根据导频信号的大小决定哪个小区可以进入激活集内实施软切换;移动台使用导频信号可获得系统消息并且利用它进行信道估计。在进行无线网络规划时,导频信道功率的分配非常重要,最优的导频信号功率可以在保证小区覆盖基础上对邻小区产生最小的干扰,从而达到最大的系统容量。

3 WCDMA无线网络设计与优化

3.1 WCDMA无线网络设计流程

WCDMA无线网络规划设计分为六个步骤,依次是:制定规划目标、传播模型校正、网络预规划、站址勘查和选择、无线网络设计(无线仿真)、网络优化。设计步骤见图1:

在WCDMA无线网络设计中,首先制定规划目标,设计目标应综合考虑市场需求和成本因素。这些因素将极大地影响所需要的基站数目和配置,包括所要覆盖的区域、每个区域所支持的业务类型、每个区域内每种业务所要达到的覆盖概率、需满足的服务质量等。此外,还要收集各种业务量的密度分布图、地形地貌数据资料和网络增长规划等信息。

其次完成传播模型的校正。传播模型用于路径损耗的预测,为WCDMA系统的覆盖规划提供依据。在实际移动通信环境中,在系统设计之前,应该选用合适的传播模型进行路径损耗的预测;在有条件的情况下,进行车载测试,根据测试数据,对原始模型进行校正来获得更准确的路径损耗预测。

无线网络预规划是根据规划目标中提出的要求,综合考虑网络的覆盖、容量和质量,根据链路预算计算出网络在不同的地理区域(密集城区、城区、郊区、农村等)下所需要的基站间距以及覆盖面积,结合客户提供的初选站址信息得出基站的初始布局。

根据网络预规划结果提供的基站数量及站间距,在建站的可行性分析基础上,寻找合适的站址并进行筛选,同时建立基站信息数据库,主要包括:基站经纬度、基站可能的天线高度、方位角、基站周边环境、天馈线、天线与机房的位置等。

在站址确定以后,为了进行更精确的设计,提早发现网络设计的不足,必须借助网络规划工具对网络进行全面的仿真分析,根据仿真分析结果对网络进行优化处理,以得到尽可能满意的网络覆盖。

3.2 WCDMA无线网络设计及仿真

本次WCDMA无线网络设计拟建规模为全套最小配置化的核心网系统以及无线子系统,其中RNC配置两套、基站配置6套,可支持跨RNC间切换。WCDMA系统中容量与覆盖密切相关,所承载的用户数量和覆盖距离可以互相转换。在网络初期,用户较少,覆盖范围较大;随着用户的增加,基站覆盖范围会变小。本系统采用2010年预测用户的1/10来进行模拟仿真。

本设计中我们采用了Sbell规划工具A9155中用于WCDMA场强预测的标准传播模型(SPM)作为路径预测模型,SPM建立在经典的Hata模型基础上,引入了绕射、地物对传播的影响,能够精确用于150MHz～2000MHz频段近距离和长距离的场强预测。在此基础上,我们通过实际车载测试,对上述预测进行了校正,得到较准确的场强预测结果。

在预规划工作中,需根据链路预算计算出网络在不同的地理区域下所需要的基站间距以及覆盖面积。因为下行功率被所有公共信道和业务信号共享,而上行功率是有限的,因此覆盖设计主要基于上行链路预算。图2为网络预规划工作流程图:

借助专业规划设计软件,利用当地的数字地图及校正的传播模型,通过Monte Carlo模拟法仿真移动业务量分布,对无线网络中各种性能进行分析。在Monte Carlo仿真中,用户根据预先的业务模型被随机地分布在指定区域里,每个用户被指派了随机的位置、随机的业务类型和移动性、上下行速率及业务状态(激活或未激活);然后进行系统性能仿真来判断网络的性能指标,比如:导频覆盖、Ec/Io(码片能量与干扰之比,单位dB)、上行发射功率等是否满足要求。

通过仿真分析,我们得到最佳服务小区的Ec/Io如图3所示,相应的统计见表1。最佳服务小区Ec/Io是反映干扰有没有得到有效控制的重要指标值,设计目标是希望在覆盖的大部分区域里Ec/Io都能高于-12dB,尽可能使小区容量和通话质量达到最佳。

从图3可见,大于-12dB的区域在进行话音呼叫的时候可以保证优良品质,即为图中蓝绿色区域所示;小于-12dB的区域可能还可以通话,只不过服务可靠性比较差,即为图中紫色区域所示。另外图中出现了相当面积的白色区域,此为覆盖盲区。由此可见,基站部署不合理,导频覆盖质量较差,出现了严重的覆盖不连续现象。

由表1中的统计数据可以更加清晰地看到,由于本设计方案中基站分布范围过大,无法达到连续覆盖效果,出现了覆盖盲区,因此需要对本方案进行优化调整。

3.3 WCDMA无线网络优化及仿真

通过规划设计软件输出结果评估设计方案,如果预算所得到的覆盖质量未能满足要求,需进行网络优化。通过优化处理,然后重新进行Monte Carlo仿真验证,最终获得一个最优的网络设计。这是一个循环往复的过程,直至网络设计满足各项指标需求。

根据前述Monte Carlo仿真看到,网络覆盖特性没有达到设计目标,即在加载容量进行最佳服务小区Ec/Io性能仿真时,部分区域出现小于-12dB的情况。为达到目标,常用的优化措施包括:调整基站位置、数量、导频功率、天线高度、天线方位角和倾角等。此外还可以通过调整物理层参数,比如:减小业务所需的Eb/No值、减小基站射频部分的基站噪声指数、减小干扰储备、增加天线增益等,改善上行链路覆盖。

在本设计中,首先通过基站调整,我们放弃了一部分范围的覆盖;又进行了相关参数的调整,最终保证设计区域内达到比较满意的覆盖效果。经过仿真分析后得到优化后的最佳服务小区的Ec/Io如图4所示,相应的统计表如表2所示:

从图4可见,经过基站调整之后,基本上消除了白色区域的覆盖盲区,达到了较理想的覆盖。由表2统计数据可见,优化后的设计方案已达到了连续覆盖效果。

4 结束语

系统仿真可用于系统实施和系统优化,从而加速网络建设进度,保证了系统建设质量。本文在专业规划仿真软件的基础上,设计实现了WCDMA网络,根据Monte Carlo仿真结果对设计方案进行了修正和优化,得到了对网络覆盖、干扰等性能的最终预测,确定了系统设计参数,完成了最终的WCDMA无线网络设计和基站配置。

WCDMA网络规划是一个系统工程,需要依靠丰富的无线网络规划和运营经验。虽然目前有一些CDMA网络规划的经验可以借鉴,但WCDMA网络规划要复杂得多。在充分利用现有2G网络条件和运营经验进行3G网络的规划与实施的同时,平衡好覆盖、容量和服务质量的关系,提交给客户一个优质高效的WCDMA网络,最大限度地满足终端用户的质量需求,就可以在日益激烈的竞争中取得质量竞争优势。

参考文献

[1]张长刚,孙保红,等. WCDMA无线网络规划原理与实践[M]. 北京: 人民邮电出版社,2005.

[2]周胜,等译. WCDMA技术与系统设计[M]. 北京: 机械工业出版社,2002.

[3]Vijay K.Garg. 第三代移动通信系统原理与工程设计[M]. 北京: 电子工业出版社,2001.