LampSite室分系統上行速率優化分析

熊　煉　重慶郵電大學通信工程應用研究所碩士生導師，高級工程師彭先武　重慶郵電大學通信工程應用研究所碩士研究生在讀

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LampSite室分系統上行速率優化分析

熊煉重慶郵電大學通信工程應用研究所碩士生導師，高級工程師
彭先武重慶郵電大學通信工程應用研究所碩士研究生在讀

摘要通過對LTE室內分布新技術LampSite進行介紹，分析了影響該方案上行速率的主要因素，解決了運用該技術組網的某室內場景出現上行速率不達標的問題，對LampSite系統上行速率的規劃及優化有一定的參考作用。

關鍵詞LampSiteDASMCS頻帶寬度上行速率

1　引言

2015年進入LTE-Advance商用元年，中國移動的TDD室內覆蓋建設繼續深入。在LTE時代，業務將主要集中在一些熱點場景，尤其是室內，因此室內覆蓋和容量的需求在不斷增加。4G時代室內覆蓋建設成為網絡建設中的重點和難點。

室內覆蓋解決方案目前主要以分布式天線系統（DAS）為主。DAS室內覆蓋解決方案，在以語音和小流量數據業務的2/3G時代，大多數情況下都能很好地滿足室內覆蓋需求。但是，到了MBB業務的4G時代，傳統的DAS已經不能滿足室內大數據容量和高清話音的需求。基于此，LampSite室內覆蓋技術被提出。隨著新技術的應用，由于缺少相應規范性指導，在工程后期單驗過程中，出現了一些單驗指標不達標的情況，本文主要針對出現的上行速率不達標這一難點進行分析。

2　LampSite室內覆蓋技術介紹

LampSite方案主要由BBU、DCU（可選）、RHUB 和pRRU幾個網元組成。LampSite組網情況如圖1所示，BBU和DCU以及DCU和RHUB之間通過光纖連接，RHUB和pRRU通過普通網線連接。LampSite的功能模塊可靈活組合成不同的無線解決方案，以滿足不同場景下的無線覆蓋要求。以銀行營業廳的組網為例，BBU集中安裝在運營商機房，RHUB安裝在銀行機房，pRRU安裝在營業廳天花板內。

2.1LampSite功能模塊介紹

（1）BBU：基帶處理單元，集中控制、管理整個基站系統，和現網BBU完全一樣，可以與現網BBU實現基帶資源共享功能。

（2）DCU：分布式控制單元，DCU下行對GSM、TDS、射頻信號進行下變頻和數字采樣后轉化為基帶信號，將GSM、TD-SCDMA和TD-LTE 3個基帶信號進行CPRI-MUX復用后通過CPRI接口送給RHUB，上行反之。因此，DCU主要用于移動2、3、4G多系統組網模式，在只有TD-LTE的情況下可不用。

（3）RHUB：RHUB是射頻遠端CPRI數據匯聚單元，實現BBU/DCU與pRRU之間的通信。一個RHUB可以連接8個pRRU，可以級聯4級，內置PSU模塊，通過PoE方式向pRRU供電。

（4）PRRU：pRRU為射頻拉遠單元，實現射頻信號處理功能。pRRU支持多頻多模，可同時承載TD-LTE/ TD-SCDMA/UMTS/GSM等多個制式，且外觀小巧精致，安裝便捷，可部署多制式的室內網絡，內置天線，可實現單LTE支持雙流MIMO，無需室分改造。

2.2LampSite方案主要優勢

LTE傳統DAS室分結構存在許多缺點，如結構不合理；節點多、節點老化故障無監控；直放站抬升系統底噪，上行受限；演進差，擴容成本高；室內外各自為戰、協同差、用戶感知差。LampSite方案采用類WLAN建網模式，相比傳統DAS室分結構有如下優勢：

（1）LampSite方案結構簡單，3個盒子，1根網線，物業協調相對簡單，易于施工，器件少，都是電信級，節點少，工程易監控，建設周期節省約60%。

（2）LampSite是有源設備，可與宏網共網管，網絡監控無盲區，簡化并降低運維成本。LampSite支持pRRU級功率調整，可以實現室內外協同，解決室內信號外泄、鄰區漏配、切換參數不合理等問題，提升網絡性能。

（3）單LTE支持雙流MIMO，無需室分改造。LampSite支持MIMO，可使小區總吞吐率提升100%，邊緣用戶速率提升40%以上。相比改造雙路室內無源分布系統，LampSite可節省86%的部署時間。

（4）上下行覆蓋和容量增強。下行，支持COMP聯合收發，覆蓋面積提升30%，邊緣用戶下行速率提升90%。上行，支持1發2收，上行覆蓋面積提升49%，上行容量提升100%。能解決室分天線無法部署在合理位置帶來的弱覆蓋問題，提高部署靈活度、改善邊緣用戶的數據體驗。

（5）RRU共小區，可遠程進行小區分裂。后臺軟件配置即可實現小區合并、分裂，容量瞬間翻倍，無需再進樓布線，簡捷高效。終極場景是每pRRU一個小區。

（6）支持多模多頻，一次部署，長期受益。射頻模塊采用SDR技術，通過不同的軟件配置，支持多模靈活配置，平滑演進，目前有G+U雙模，G+U+L三模，U+L雙模三頻。

由上可以看出，LampSite作為LTE全新室內分布解決方案，相對于傳統DAS，LampSite具有可演進、可升級、易部署等優勢。因此，對于一張全新網絡，后期單驗以及日常優化測試任務更能驗證該方案技術上的優越性，對于一些上下行速率、RSRP、SINR和MCS等相關指標進行分析是必不可少的。然而，單純的下行速率提升已無法滿足實際的網絡需求及用戶感知。所以，在實際的工作及優化中，在關注用戶下行速率的同時，還需要關注上行的上傳速率是否滿足用戶需求。

3　影響TD-LTE上傳速率的因素

LTE上行業務是端到端業務，各網元都可能對上行速率產生影響，因此影響LTE速率上傳速率的因素有很多。

從理論上分析影響上傳速率的因素主要有：

（1）承載網因素：承載網側主要考慮頻帶寬度。系統的不同頻帶寬度決定了可以分配的總RB數，當系統帶寬越大時，所能提供的傳輸資源越多，從根本上影響了LTE上傳速率。目前，系統帶寬可配置為1.4、5、10、15、20MHz。

（2）eNB因素：基站側EPF調度算法、基站DSP處理能力、射頻功率配置都會對上行速率有影響。這些因素主要是由基站側BBU決定。

（3）無線參數：主要表現在頻譜效率（MCS、MIMO、IBLER）、空口資源（Grant、RB）、空口時延（Grant、IBLER）和信道條件幾方面。

（4）終端影響因素：包括終端能力限制、PC機性能、FTP軟件配置、移動速度等。LTE終端分為不同的能力等級，對應相應的最大傳輸速率，影響用戶的實際上傳速率。

（5）算法參數配置：主要有功率控制、資源調度、QoS等方面。

4　LTE上行速率優化基本方法

上行速率過低的優化在工程上主要從以下幾方面著手。

（1）網絡問題的優化：當UE所處無線信道環境差（包括弱覆蓋和上行底噪高等），通過前端觀察上行MCS值，若低于一定值（比如16dBm），UE連續按照很大功率發射（高于20dBm），并且路損大于一定門限（如110dB），那么可以判定有弱覆蓋發生，則可以通過優化RF提升上行覆蓋，這是提升上行速率最基本、直接、有效的手段。當MCS值較小，但路損小于一定門限（如100dB），需進一步查看BLER是否過高，若過高，則可認為是上行底噪高導致速率較低。首先，需分析上行底噪高的原因是業務負荷高，還是外部干擾，或者是由于時隙配比錯誤，然后再進行針對性的解決。

（2）上行功率控制的優化：上行各信道的功率算法大同小異，主要是基于路損和補償因子加上目標功率，通過適當增加發射功率，可以減少上行干擾，提升上行速率。

（3）UL Grant的優化：影響UL Grant的因素包括業務、參數、空口、切換、硬件等因素。優化時保證無其他用戶；將測量GAP調整為模式2，將有效減少GAP測量帶來的DL/UL Grant的損失，提升上下行速率；對存在頻繁或乒乓切換的區域開展RF調整、優化切換參數同樣可以提升上下行速率。

（4）UL RB數的優化：影響上行鏈路RB數主要有PUCCH受限、多UE并發業務、流控等，最有效的優化方法為后臺調整減少PRACH占用的RB數。

（5）工程質量優化：一些施工不規范造成的工程質量問題，同樣可以導致上行速率低，PRRU3901 和3902混裝，網線頭子沒接好，PRRU安裝方式有問題、靠近強電、沒固定好等造成的駐波比大和各類工程告警。

5　上行速率優化案例分析

在某城市的一個LampSite室分站點單驗過程中發現，在RSRP/ SINR良好的情況下，上行速率不達標，只有3～4M，離8M驗收標準差距較大。

（1）問題分析

第一次上站單驗時，該室分站點是沒有開通業務，發現上行速率過低，其他指標如下載、覆蓋、切換和泄露都正常。測試結果依然偏低，所以排除覆蓋和切換問題。

從工程上排查上傳速率低大致有參數配置不合理；設備故障，如基站側BBU和PRRU；PRRU發射功率偏?。簧闲写嬖诟蓴_等幾方面原因。

（2）問題處理

在后臺仔細檢查相關參數未發現異常，排除參數故障。分別將BBU復位重啟以及更換PRRU和RHUB等設備，測試結果依然偏低，排除設備故障。在后臺將PRRU的發射功率由原來的-78升10個dB，進行測試發現，上傳速率上升了2M左右，幅度不大，排除發射功率問題。

通過后臺檢測到干擾電平MR RIP值為-111，查閱移動研究院編輯的《TD-LTE系統間干擾排查與規避指導手冊》發現，該值屬于輕度干擾、偏中度干擾，確定有干擾后，現場用掃頻儀檢測發現有DCS900/1800，而且上行頻段底噪正常，同時關掉其他站，上傳速率依然偏低，因此可以排除是阻塞干擾，猜測是其他外部設備帶來的干擾，在滿足現有覆蓋不移動PRRU位置，將本站的E1頻點38950修改為E2頻點39148，來避免外部干擾。測試發現上行速率平均9M，問題得到解決，優化效果明顯，具體如圖2所示。

圖2　頻點修改前后上傳數率

6　結束語

隨著LTE室分系統建設加快，LampSite技術因為具有結構簡單、安裝部署靈活、容量覆蓋大和易監控便于后期維護等特點得到大力推廣。新技術的應用，往往容易出現了一些單驗指標不達標的情況，尤其是比較復雜的上行速率不達標這一情況。TD-LTE網絡上載速率低會嚴重影響用戶感知，特別是正在廣泛部署的VoLTE業務。因此，對上行速率的優化顯得越來越重要。本文通過對LampSite技術的介紹，進而分析和總結了影響上載速率的主要因素，并將這些理論因素應用于工程實際中，解決了某站點出現上行速率過低的情況，對于LampSite室分系統的單驗優化有較好的參考作用。

參考文獻

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收稿日期：（2015-12-28）