扩展型皮站在大型商超场景的应用实践

    赵达

    

    

    

    【摘要】? ? 本文详细展现了运用扩展型皮站解决大型商超这种高业务场景室内覆盖的方案设计及实施效果，无论是应用场景还是组网规模，均属国内首例，对后续此类场景的规划设计，具有较强的参考和示范意义。

    【关键词】? ? 移动通信? ? 扩展型皮站? ? 大型商超场景? ? 室内覆盖

    引言

    2020年11月，S市移动接到本地某大型商超紧急开业要求信号覆盖的需求。该商超室内总面积21万平米，地下一层，地上四层，商场内有店铺有360余家，集娱乐、休闲、购物为一体，高峰时段可同时容纳客户3万人以上，属于典型的大型商超场景。

    受限于工期、设备到货等因素制约，该处无法使用原定的分布式皮站建设室内分布系统，为此决定在该处试用扩展型皮站解决该大型商场内的深度覆盖问题。

    一、方案设计

    扩展型皮站在过往主要用于室内场景的补点覆盖，一般认为适用于业务需求较小的场景。前期曾将该款设备用于医院、宿舍楼等业务量较高的场景，实践看能较好的满足相应区域的需求，但在大型综合商场密集使用该款设备尚属首次。能否满足大型综合商场的高业务需求以及多AU密集组网时的会否出现问题，是必须考虑的问题。为此，我们从链路预算、覆盖容量、无线规划等方面进行了多次推演计算。

    1.1链路预算

    1.1.1传播模型

    针对室内环境，业界一般常用ITU室内无线电波传播规划建议ITU-RP.1238进行链路覆盖能力分析。其非视距模型如下：

    L：路径损耗;

    f：频率，单位为MHz;

    d：距离，单位为m;

    Lf：墙壁、楼层等的穿透损耗;

    Xσ：慢衰落余量，取值与覆盖概率要求和室内慢衰落标准差有关，参考取值8dB。

    1.1.2穿透损耗

    根据现场测试，统计出各种物体对信号的传播损耗如表1所示：

    1.1.3覆盖能力

    覆盖场强预算如下：设备输出功率 + 天线增益-路径损耗;

    LTE 输出功率为100mW（每路），RSRP电平为-10dBm;

    天线增益（2400MHz）为4dBi，天线增益（1800MHz）为3dBi;

    由此，LTE（2400MHz）场强预算为：

    -10dBm+4dBi-[-28+20lg（2400）+20lg（d）+ Lf+8]dB

    =-51-20lg（d）-Lf;

    d：距離，单位为m;

    Lf：墙壁、楼层等的穿透损耗;

    根据室分覆盖要求：（LTE RSRP≥-105dBm，）覆盖率达到95%以上。最终确定该场景DP布放间距为25m。

    1.2容量设计

    容量方面，预估该处开业当天峰值同时在场人员达到3万人以上。按照运营商用户分布比例，估算该处需要AU 75个，但综合考虑到开业过后该处的实际业务需求及投资成本压力，实际规划中，采取了室内外协同的方式进行容量分摊。在室外紧急扩容使该处室外4G小区规模从原来的3个扩充至31个。在室内方面，综合考虑容量及覆盖需求，最终规划设计35台AU，131台EU，934台DP进行整个商场的LTE信号覆盖。

    1.3无线规划

    无线规划方面，考虑到商场内楼层间距较大，将每层楼均作为一个独立的部分进行无线规划，而在3处贯通1-4层的天井处，通过PCI及频点的分配，避免设备间的干扰。各楼层无线规划如图1。

    此外，考虑到该处用户数较多，如使用标准2：7时隙配比，无法满足上行需要，室分时隙配比采用1：7，且对RB资源进行限制，单用户最多可使用80%RB资源。预估的理论吞吐上限：

    二、开通后效果评估

    该处室分在12月6日基本开通，为评估开通效果，对商场进行了遍历性测试。从测试结果来看，各区域的覆盖水平均达到了预期效果。

    对该处进行FTP下载速率测试。分别针对20M和10M组网进行测试，测试结果与此前预估的理论吞吐速率吻合。

    从业务量来看，商场开业后，日均流量达到1321GB，VoLTE话务量达到1587Erl。每日忙时RRC平均最大连接数位1446，峰值时段最大连接数为2486，均在此前评估的安全范围内。

    分小区来看，除4楼餐饮区因用户滞留时间较长，个别AU在用餐时段出现拥塞外，其余AU最大接入数均低于门限值。拥塞的个别AU通过与厂家联系，进行了临时调测版本升级，将最大连接数上限升级至192后，也基本解决。

    三、总结

    本次应用实践实际验证了扩展型皮站在大型商超场景的运用效果，拓宽了扩展型皮站的适用场景。传统印象中，扩展型皮站主要用于低业务场景或作为已有室分场景的覆盖拓展，且一般不建议进行扩展型皮站的大规模组网运用。

    而本次应用实践运用扩展型皮站解决大型商超这种高业务场景，且规划了35台AU进行密集组网，无论是应用场景还是组网规模，均属国内首例。因此本次规划方案对后续此类场景的规划设计，具有较强的参考和示范意义。

    整体来看，扩展型皮站在大型综合性商场的应用，应以人员流动性较强，滞留时间短的区域为主，如超市、购物门店等区域，扩展型皮站可以同时满足此类区域的容量及覆盖需求;但在人员密集且滞留时间较长的区域，如饭店、美食城等，应更充分的考虑其容量需求，适当增加相关区域的AU数量，或与分布式皮站混合使用。

    除了具体使用区域外，还应考虑到两者投资成本的差距。室分建设一贯成本高企，以本次为例，如完全使用分布式皮站进行覆盖，仅设备一项费用预估就在930万元左右，但使用扩展型皮站，本次方案设备投入仅为95万元，节省设备投资成本在90%以上。

    当前各运营商均面临着严重的投资压力，4G室分新建已基本停止。但同时深度覆盖需求仍在不断增长。在此情况下，通过探索扩展型皮站新的适用场景，拓宽其使用范围，可以有效压降投资成本，并为深度覆盖解决探索出一条新的出路。

    参? 考? 文? 献

    [1]贺璟. LTE分布式皮站干扰定位的方法[J]. 数码世界，2019，（07）：14-15.

    [2]刘永平，周红平，李满杰. 新型分布式皮站解决高流量地铁站点组网研究[J]. 信息通信，2018，（01）：209-210.

    [3]周维，王屹. 关于地铁场景下分布式皮站部署及覆盖情况的研究[J]. 信息通信，2017，（07）：278-280.