LampSite在解決大型場館網絡容量難題方面的實踐應用

呂蒙

（河南省通信工程局有限責任公司，河南　鄭州　450000）

LampSite在解決大型場館網絡容量難題方面的實踐應用

呂蒙

（河南省通信工程局有限責任公司，河南鄭州450000）

移動數據業務高速發展的時代已經到來，截至2015年，移動數據業務的年復合增長率將超過100%。從業務分布情況上看，75%的數據業務發生在室內。某運營商的投訴數據統計顯示，有70%的投訴來源于室內，室內網絡容量成倍增長，隨著互聯網的高速發展，網絡擁塞日益成為網絡的重點問題，無線網絡問題也由傳統的覆蓋問題、干擾問題慢慢向容量方面的問題進行轉變。基于此，結合網絡實際熱點現狀，深入剖析Lampsite解決方案，分析lampsite試用的重點場景，最終為打造室內精品網奠定技術支持。

lampsite；精品網；深度覆蓋；擁塞

2014年，河南省開始進行LTE建設，由于多年來一直采用傳統室內分布建設模式，導致很多室內分布系統覆蓋盲點多、干擾嚴重，話務吸收不足，室分系統故障率高，用戶體現差，特別在大型活動中，網絡擁塞問題一直困擾著我們。以河南省的大型交通樞紐為例，多年來一直利用室外宏站和室內老舊光纖直放站進行覆蓋，不僅信號弱，每到節假日，擁塞高達上萬次，未帶來應有的收益，客戶投訴不斷。雖然前期曾經計劃下大力氣進行深度覆蓋整改，不管是改造、載波擴容，都無法徹底解決該問題；在LTE時代，在現有建筑結構上新增設備和分布系統不僅無法達到LTE的體現效果，物業多次協調的難度也隨之增加，網絡深度覆蓋和容量問題一直困擾著我們［1］。

通過lampsite室內創新解決方案來解決這一容量難題，鄭州火車站作為全球第一個交通樞紐采用lampsite進行首次部署，成功開通并實現商用，效果非常明顯。而且LampSite方案成功地實現了鄭州市國際會展中心大型展覽活動重點保障，鄭州市國際會展中心屬于重點保障場景，由于傳統方案無法滿足大容量需求，因此采用Lamp-Site方案，有效釋放了原來依靠宏基站和DAS系統所壓制的用戶需求，用戶體驗也大大提高。

1　傳統室內分布系統與Lampsite解決方案的對比

1.1傳統室內分布系統

傳統室內覆蓋系統的信號分布系統主要由有源設備（2、3、4G信源）、纜線（同軸電纜、泄漏電纜）、功分器、耦合器和天線等設備組成（見圖1）。

圖1　傳統室內覆蓋系統的信號分布系統

目前采用的傳統室內解決方案，主要是針對2G時代語音覆蓋進行設計部署的。從技術角度來看，傳統的室內覆蓋解決方案（DAS）通常由信源+有源放大設備+室內分布天線系統組成。在增強室內信號的同時，傳統室內分布系統的弊端也顯而易見：由于通過饋線傳輸，DAS傳輸插損大，致使整套系統的功率大、耗能強，且功率分配不均勻；在室內部署射頻饋線難度大；傳統DAS通常為無源系統，不能管理和定位問題；傳統DAS的設計不能靈活擴容。在語音時代，DAS可以幾年不用升級擴容，而在4G時代，網絡容量每年翻一番，不能靈活滿足室內容量增長需求的系統勢必要升級換代。

1.2Lampsite解決方案

LampSite創新室內覆蓋解決方案，主要由PicoRRU（pRRU）和Radio HUB（rHUB）和BBU三個網元組成（見圖2）。從組網結構簡化、產品結構優化、整網協同自動化、監控網管化上，實現高性能室內覆蓋。

1.2.1BBU。基帶處理單元，實現基帶信號處理功能，與現網BBU完全一樣，可以和宏網的BBU共享。

1.2.2rHub。實現光纖CPRI信號到GE電信號的轉換，同時為pRRU實現PoE集中一體化供電和傳輸交換。

1.2.3pRRU。室內小功率射頻拉遠模塊，負責傳送和處理BBU和天饋系統之間的射頻信號。

圖2　LampSite創新室內覆蓋解決方案

1.3Lampsite特點：容量規劃

為了適應未來室內容量的爆發式增長，LampSite提供“按需增長”的彈性容量配置方式，通過軟件配置輕松實現室內容量的調整。初期室內容量需求不大時，可以將多層樓面的pRRU配置為一個小區；隨著容量需求的增長，可以通過軟件配置方式進行小區分裂來倍增容量，而每個pRRU在極限情況下可以單獨配置成一個小區，這樣可以提升10倍甚至100倍以上的室內容量，從而具有傳統DAS不可比擬的容量優勢（見圖3）。

表1　傳統室內分布系統與Lampsite解決方案的對比

彈性大容量特性使LampSite能夠吸收大部分的室內業務流量，而且LampSite支持的MIMO和CA技術可以為用戶提供高速率體驗，采用室內雙頻段LTE CA技術，甚至可以為用戶帶來高達300Mbps的峰值速率。

圖3　Lampsite容量規劃

1.4對比分析

傳統室內分布系統與LampSite系統的對比分析見表1。

2　Lampsite在不同場景中的應用

2.1聚焦投資高價值區

高價值區如圖4所示，其場景特點如下：①高價值室內場所，面積大，縱深大，室外宏站信號無法完全覆蓋；②VIP用戶集中，業務需求量大；③傳統DAS系統存在監控維護、容量受限、LTE MIMO改造困難等問題。

圖4　投資高價值區

2.1.1機場覆蓋方案

①場景特點。建筑空曠、面積大、鋼結構為主，走線施工要求高；高端用戶及漫游用戶集中，話務密度大，流動性強，數據業務需求大。

②面臨挑戰。容量及后續擴容需求大，用戶體驗要求高；不同區域業務差異大，資源利用率不高；網絡無法監控、故障發現難，用戶體驗無法管理。

③應用示意圖。機場覆蓋應用示意圖對比見圖5。

圖5　機場覆蓋應用示意圖對比

④解決方案亮點。大容量，1個pRRU滿足3～5km2覆蓋和容量需求；靈活擴容，遠程擴容，免除上站煩惱；可監控，室內外共網管，主設備級故障相應或恢復，監控到pRRU級，方便優化和精細化管理；易安裝，設備體積小、網線傳輸、POE供電，施工安裝對建筑外觀影響小。

⑤設計要點。充分發揮設備靈活規劃小區特性，不同功能區精細化規劃。

基于不同功能區業務體驗需求，通過鏈路預算和仿真，規劃容量、小區和覆蓋指標，比如：VIP區及候機廳以高速數據業務為主，安檢區以網頁瀏覽的中低數據業務為主，到達區以語音和短信業務為主。然后，充分發揮LampsitepRRU功率和容量大的優勢，結合不同功能區傳播模型的研究，實現大容量廣覆蓋，降低投資（比如：候機廳規劃一個pRRU，一個Cell，同時解決覆蓋和容量問題）。同時，根據機場業務流動性強的特性，充分發揮pRRU共小區特性，規劃小區，解決頻繁切換和潮汐效應問題。

2.1.2會展中心覆蓋方案

①場景特點。建筑巨大、鋼架結構，室內空曠無遮擋，功能區多；業務類型豐富，容量需求大，特發性強。

②面臨挑戰。單層面積巨大，長距離布放饋線，損耗大、成本高、無監控；突發性高話務量，傳統DAS覆蓋擴容困難。

③應用示意圖。會展中心應用示意圖見圖6。

圖6　會展中心應用示意圖

④方案亮點。大容量，一個pRRU帶一個天線，一個Cell，支持MIMO，覆一個展廳，組網簡單、無損耗、監控到末梢、精確吸收話務；共小區，遠程劈裂或合并小區，靈活應丟突發話務，提高資源利用率；網線傳輸、POE供電，無天花頂棚施工更方便。

⑤設計要點。根據會展中心話務模型，做好容量規劃（不同展覽業務模型不同，需要量大的經驗模型信息才能做好容量規劃）；結合不同功能區容量需求，根據人流特性，規劃小區和切換區，避免切換區落在高速數據業務區；一個展廳需要多個Cell時，需通過合理天線布放和天線選型，再結合仿真，做好干擾控制；充分利用pRRU級小區優勢，在做好媒體區容量規劃。

2.1.3交通樞紐覆蓋方案

①場景特點。建筑環境空曠，人員流動性強；節假日存在業務突發性超大容量需求。

②面臨挑戰。節假日突發性超大容量應對困難；進場難，網絡無法監控、故障發現難，用戶體驗無法管理；傳統DAS，線纜粗、損耗大，火車站臺難以覆蓋，投訴多。③應用示意圖。交通樞紐應用示意圖見圖7。

圖7　交通樞紐應用示意圖

④方案亮點。容量彈性大，靈活應對特發性容量需求；實時監控話務動態，遠程快速擴容，保證用戶體驗；網線傳輸、POE供電，輕松解決站臺覆蓋問題。

⑤設計要點。根據人員流動性和節假日業務需求，規劃容量，保證足夠擴容空間；根據人員流動方向，規劃小區，減少切換；宏微協同，用宏RRU覆蓋站前廣場，與室內共小區。

2.1.4購物中心覆蓋方案

①場景特點。平層面積大、室內較為空曠，人流量大，功能區多，高端用戶較多，話務高峰隨功能區、時間變化；覆蓋和容量需求高，需控制外泄和干擾。

②面臨挑戰。傳統DAS結構復雜，節點多，維護困難，不可監控，等到客戶投訴才能發現問題。

③應用示意圖。購物中心應用示意圖見圖8。

圖8　購物中心應用示意圖

④方案亮點。容量大、靈活擴容，可平滑演進到MIMO，滿足容量和性能要求；分場景進行小區規劃，最大化提升用戶體驗；監控到末梢，快速定位并恢復故障。

⑤設計要點。綜合考慮不同功能區用戶行為，進行容量規劃；結合不同功能區建筑結構，確定傳播模型，精細化設計pRRU位置，充分發揮pRRU的功率優勢，降低TCO；嚴格控制信號外泄，避免室內信號泄露對室外的干擾。

圖9　高檔酒店/寫字樓應用示意圖

2.1.5高檔酒店/寫字樓覆蓋方案

①場景特點。玻璃外墻居多，功能區多，高端用戶多，話務量隨功能區隨時間變化，話務量密度大；對覆蓋和容量要求高，易產生外泄和干擾影響，容量需求大、用戶體驗要求高，傳統DAS實現MIMO難；傳統DAS節點多，不可監控，無法管理，擴容難。

②面臨挑戰。節假日突發性超大容量應對困難；進場難，網絡無法監控、故障發現難，用戶體驗無法管理；傳統DAS，線纜粗、損耗大，火車站臺難以覆蓋，投訴多。

③應用示意圖。高檔酒店/寫字樓應用示意圖見圖9。

④方案亮點。容量彈性大，靈活應對特發性容量需求；實時監控話務動態，遠程快速擴容，保證用戶體驗；網線傳輸、POE供電，輕松解決站臺覆蓋問題。

⑤設計要點。根據人員流動性和節假日業務需求，規劃容量，保證足夠擴容空間；根據人員流動方向，規劃小區，減少切換；宏微協同，用宏RRU覆蓋站前廣場，與室內共小區。

2.2實際應用案例

2.2.1鄭州火車站

2.2.1.1簡介。鄭州火車站位于鄭州市二七區二馬

路82號，扼守國家中部中原腹地，連接京廣、隴海兩大鐵路干線大動脈的核心十字樞紐，占地面積近200hm2，站房面積14.4萬m2。鄭州火車站有共有站臺7座，客車到發線13條，日接送旅客列車330多列，日均發送旅客4萬多人，每天過往人流近15萬人次。其既是全路特等客運站，也是全路最大行包中轉站，素有中國鐵路客運的“心臟”之稱。

圖10　鄭州火車站的組成

鄭州火車站共有候車大廳12個（普通候車大廳6個，高鐵候車大廳2個，休閑及軍人候車廳4個），有東、西2個入口和2個售票大廳，有南北兩個出站口，另有1個機關樓（見圖10）。

2.2.1.2存在問題。火車站由于歷史原因，該站點一直未建設完善的室內分布系統，只有西站房區域簡單布放了幾個板狀天線進行覆蓋，且年久失修，存在諸多問題。現在主要靠室外宏基站進行集中覆蓋，由于火車站縱深較大，除進站口、候車廳等地方基本可以考宏基站覆蓋外，深度覆蓋嚴重不足，部分區域的3G RSCP在-105～-90dBm，覆蓋較差。

圖11　鄭州市各運營商在網比例

圖12　鄭州聯通2/3G在網用戶數占比

圖13　按照每個小區承載20年HSUPA用戶所得出的載扇數

2.2.1.4效果呈現。具體效果見圖14。

在周末和節假日等時段，由于無室分，火車站周邊4個宏站的話務突發、擁塞問題非常嚴重。

2.2.1.3Lampsite容量規劃。火車站是人流量超大場景，且伴有明顯的高峰期，容量規劃要充分考慮春節、十一等大型節假日的容量問題；

鄭州火車站每個區域的人流量都非常大，需要針對單獨區域單獨進行容量規劃。

容量化分基本依據：①運營商用戶數占比，

目前鄭州市三家運營商的在網用戶數大致為聯通（2G+3G）440萬，移動（2G+3G）780萬，電信（2G+3G）100萬，聯通用戶占比33%，移動用戶占比59%，電信用戶占比8%（見圖11）；②聯通2/3G用戶占比，

圖14　效果呈現圖

目前鄭州聯通3G在網用戶數大約在230萬，2G在網用戶數大約在208萬，

鄭州聯通3G在網用戶數占比53%，2G在網用戶數占比47%（見圖12），所以聯通3G用戶滲透率=33%×53%= 17.49%；③聯通3G用戶預測，根據火車站實際情況，預計最高可容納3000人，按照現場普通用戶30%數據并發率計算，結果見表2；④載波預測如下，按照每個小區承載20個HSUPA用戶，可得出載扇數，見圖13。

2.2.2鄭州國際會展中心

表2　網絡用戶數據

2.2.2.1簡介。①會展中心，主體建筑2層、輔樓6層、建筑面積6.68萬m2。由2個展館、會議室、餐飲設施、辦公室和商店組成。2個展館共可設置3 560個9m2按的國際標準展位，室外展場面積3.8萬m2。會展中心電梯數量多達78部，其中客梯26部，貨梯10部，自動扶梯42部，在開車展和演唱會期間，預計整個5廳高峰時期2萬人。②會議中心：鄭州國際會議中心主體建筑6層，為圓形布局，建筑面積6.08萬m2，由容納5 000人的多功能廳、1 200人的國際報告廳、2個400人的會議廳及十幾個中小型會議室組成（見圖15）。

圖16　會展中心擁塞趨勢圖

2.2.2.2存在問題。該站點聯通前期已經做過部分室分，但是時間較早，設備和分布系統已經老化，無法滿足日常展覽需求，對于近期的國際車展，擁塞嚴重，雖然經過了后期的改造和擴容，還無法完全解決會展中心存在的問題。例如，

2014年4月9日-2014年4月13日，大河國際車展召開，每次擁塞次數高達上萬次，擁塞了30%～40%，網絡指標極差，極大地影響客戶感知，造成了很多客戶現場投訴（見圖16）。

2.2.2.3Lampsite容量規劃。根據從相關渠道獲取的信息，參加本次活動的聯通3G用戶有1500人，聯通4G用戶500人，與會人員全部集中在國際會議中心軒轅廳參加活動，人員高度密集（見表3）。而且根據會議議程，會議中間有微信搖一搖抽獎環節，多有用戶會同時爆發，對網絡容量需求極高，建議使用Lampsite設備解決。

表3　人員密集表

2.2.2.44G容量評估。根據預測，會議現場有150個聯通4G用戶同時在線，根據客戶要求，為保障微信搖一搖環節，建議開通6個Lampsite小區。為避免干擾，對PCI規劃如圖17所示。

圖17　根據預測所進行的PCI規劃

圖18　對RHUB與BBU采用光纖連接

2.2.2.5方案實施。本次容量將采用Lampsite設備，方便快捷，且后臺易于統一管理優化。PRRU支持W/L雙模，pRRU與RHUB采用超五類線連接供電，RHUB與BBU采用光纖連接（見圖18）。設備布設更加靈活，便于進場施工，覆蓋規劃更精細，容量更大，非常適用于此類場景。

圖19　會議中心語音話務量對比

2.2.2.6效果展示。①覆蓋：Lampsite站點開通前，會場主要靠室外宏站覆蓋，電平值很差，根據測試結果可以看出，RSRP值基本都在-100dBm左右。開通Lampsite站點后RSRP值基本都保持在-80dBm左右，提升20dB。②容量：對比兩次會議期間，3月20日會議無Lampsite站點，只有一個傳統室分站點，每小時話務量均值低于10ERL，峰值16ERL左右；5月20日會議期間，在原有室分基礎上有增加Lampsite站點后，每小時平均話務量19ERL，是前期的2倍以上，峰值24ERL遠高于前期，如圖19所示。③兩次會議期間，每小時數據業務流量基本持平1.6GB左右，如圖20所示。④開通Lampsite后，話務量增加，流量持平，但是RAB建立擁塞次數由前期的峰值5萬次減少到幾乎無擁塞，如圖21所示。

圖20　會議中心數據業務流量對比

圖21　會議中心建立擁塞次數對比

2.2.2.74G KPI指標對比分析。本次活動主要是3G用戶，4G用戶量較小，每小時平均數據業務流量在Lampsite開通前后提升180MB，幅度較小，如圖22所示。

圖22　鄭州國際會議中心流量對比

3　結語

隨著無線數據業務的快速發展，運營商網絡質量將越來越關注用戶的體驗。圍繞高端價值區域的競爭訴求愈發強勁，傳統的室內分布覆蓋方式難以達到理想的覆蓋效果，且傳統建設方式投資較大，對網絡資源的整合能力有限。結合網絡實際情況，綜合考慮到室內外協同規劃，Lampsite作為新型的室內覆蓋解決方案，是解決運營商未來長期室內分布建設的重要武器。

［1］趙迪.北京聯通WCDMA網絡辦公樓宇室內分布系統建設方案研究［D］.北京：北京郵電大學，2012.

The Practical Application of LampSite in Solving the Problem of Network Capacity of Large Venues

Lv Meng
（Henan Communication Engineering Bureau Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

The era of rapid development of mobile data services has arrived，by 2015，the annual compound growth rate of mobile data services will be more than 100%.From the business distribution，75%of the data business occurred in the room.An operator of complaint data statistics showed that 70%of the sources of complaints was in indoor，indoor network capacity increased exponentially，with the rapid development of the Internet，network congestion was increasingly becoming the focus of network，the problem of wireless network also coveredby traditional coverage problems，interference problems slowly to the capacity of the change.Based on this，combined with the actual situation of the network，Lampsite solutions was analyzed indepth，the lampsite trial of the focus of the scene was analyzed，and ultimately created a technology for indoor boutique network.

lampsite；quality network；depth coverage；congestion

TN925.93

A

1003-5168（2016）06-0051-08

2016-05-26

呂蒙（1978-），男，本科，中級工程師，公司市場總監，市場管理部主任，研究方向：分布式協同無線通信網絡。