面向四网流量协同的无线网络规划方法探索与实践

朱敏华，方珅（中国移动通信集团安徽有限公司，合肥 230088）

面向四网流量协同的无线网络规划方法探索与实践

朱敏华，方珅（中国移动通信集团安徽有限公司，合肥 230088）

基于四网现状、问题分析与流量分流的定位，系统论述了四网流量协同规划的特点、总体思路、关键环节和目前存在的难点。

流量协同；协同规划；COST模型；五步法

四网协同工作是当前中国移动网络发展遇到的特有难题，也是满足未来业务发展，实现网络效益最大化的必由之路。推进四网协同发展关键在于推动数据流量的合理分布，降低流量承载成本，提升流量价值。根据IBM公司《2015电信展望-未来五年电信行业可能遇到的四种情境》描述，随着通信业务的资费不断下调，若按照话音资费模式设计数据流量资费，恐怕会造成运营商入不敷出。随着越来越以数据流量运营为中心时，运营收入与流量增长逐渐失去关联性。流量的增长与收入增幅失去关联性是挑战电信收入模式的主要问题，量收不匹配的现象愈发明显，如图1所示。

图1 运营收入与流量增长失去相关性

对运营商而言流量运营不是简单的销售流量或者对流量进行定价，需要探索流量在四张网络上进行均衡分流。为此，笔者认为如何做好四网流量协同是均衡中国移动四网发展的主要内容。四网流量协同规划旨在探索如何在资源、技术受限的条件下，统筹规划四张网络，有效整合网络资源，最大化发挥四网优势及相互协同效应，降低单位流量成本，提升网络整体效益。

1 四网现状和流量分流定位

1.1 四网现状

首先，GSM网络（以下简称G网）数据流量保持高速增长，GSM承载数据业务比例仍然较高，其它网络的分流作用不明显，但是GSM长期投资风险过高。

对于TD-SCDMA（以下简称TD-S）网络而言，目前分流效果不明显，需持续提升分流比例，TD-S用户的有效性和活跃度有待进一步提升，TD-S网络仍然比较空闲，资源未能得到充分利用，TD-S网络覆盖广度和覆盖深度仍有待提升。

WLAN承载数据流量快速增长，但手机终端占比仍然较低、不足5%，WLAN网络受限于支持WLAN的终端比例、认证平滑性、热点覆盖规模，与2G/3G协调发展能力未能有效发挥。

今年即将商用的TD-LTE（以下简称TD-L）网络是移动通信网的演进方向，更是承载手机客户高速数据流量和大量数据卡业务的主要网络。现阶段还未发挥其分流作用。

1.2 流量分流定位

因此，对于3年内的网络规划而言，结合终端的成熟度，现阶段流量分流的主要承载网络是TD-S，在数据热点密集区域考虑TD-L和WLAN的分流。通过市场手段引导G网客户向TD-S网迁移，逐步提高网络利用率，加速分流G网的数据业务及一部分话音业务。关注不同热点区域的WLAN覆盖需求，加快建设步伐，弥补G/TD-S网络的不足，提升数据承载能力，加速分流G网及TD-S网络的数据业务，缓解G网压力。根据统一部署，加快TD-L网络覆盖建设和业务发展，同时推进TD-L与现有G网/TD-S/WLAN融合组网，实现对原有投资的保护。

2 四网流量协同规划思路

传统无线网规划主要解决话音业务的承载，只需面对一张G网、一类普通手机终端和一个主要的话音业务，其规划路径是单一的，一般是用户数预测、业务量预测、确定利用率目标、确定网络规模。相比传统规划，面向四网流量协同的无线网络规划方法具有以下特点。

（1） 主要解决流量业务在多张网络的均衡分担。

（2） 需要考虑多张网络、多种终端（普通手机、智能手机、数据卡）的业务承载。

（3） 需要对网络、业务、用户、终端的全方位、多维度考察。

（4） 网络规划和市场策略需要充分协同。

（5） 需要分区域、分场景进行规划。

（6） 需要通过绩效评估辅助方案决策，确保网络效益最大化。

2.1 总体框架

四张网络如果分开进行规划分析的话，其都有自己的一套指标体系和评估流程。所以有必要建立一个完整的能够评估四网资源能力的指标模型，然后再通过统一的规划方法来分析计算出适合运营商协同四网发展的方案。

2.2 COST指标模型

将影响流量分流的最重要因素按照非相关性原则进行筛选，得出4类相互独立的关键要素，即覆盖范围（Coverage）、网络优化（Optimization)、用户规模(Scale)、终端行为(Terminal)。对这4类要素分别建立衡量分流效果的指标库，如图2所示。

图2 COST指标模型

2.3 五步法规划

在确定了较为完整的指标体系后，需要建立一个行之有效的规划流程。笔者总结出五步法规划，结合COST指标体系来指导四网的流量协同的无线网规划。如图3所示。

3 规划路径详解和实施难点

3.1 规划路径详解

3.1.1 场景分析

图3 五步法规划

在四网协同规划中，应按照城区和农村分别开展规划。其中城区可划分为密集城区、一般城区和县城城区，三者的主要区别体现在站址密度的规划上。

（1） 总体业务量分为城区和农村业务量两部分。

（2） 城区业务量要区分为室外业务量和室内业务量。

（3） 室外业务量按照G网/TD-S/TD-L进行三网协同规划，室内业务量按照G网/TD-S/WLAN/ TD-L进行四网协同规划。

（4） 农村业务量现阶段只能由G网承载，随着城区其它三网分流作用的显现，城区G网逐渐空闲，城区G网载频可以调整到农村地区利旧使用，同时辅以适当的G网载频扩容。

3.1.2 动量分析

场景分析相对于较为固定和被动的分析，而动量分析的出发点是面向用户、面向行为、面向市场的一种动态分析方法。包括：

（1） 用户规模的预测：用户数预测和传统规划方法基本一致，主要是通过对人口发展趋势、移动电话普及率、市场占有率的分析判断，预测用户数增长的趋势。

（2） 用户结构的预测：一是预测城乡用户比例。完成移动用户数的预测后，需要预测城乡用户数比例，作为后续预测城乡业务量的依据。主要方法是根据历年城乡用户数的发展趋势、比例关系，城乡用户普及率等综合预测。二是预测TD-S、WLAN、TD-L用户比例。准确每张网络的用户数是规划四网分流目标的基础，这也是动量分析中的重要内容。

（3） 户均流量的预测：影响户均流量的主要因素是终端、应用、资费和网络。2009年，数据资费下调，引发数据流量爆炸式的增长，全网数据流量增长幅度超过200%，2011年以来，随着智能终端的逐渐普及、手机应用的快速发展，数据流量将面临又一轮增长高峰，而更高速率的无线网络，将释放用户在低速率网络上被抑制的潜在业务需求，从而进一步拉动数据流量。需要分别针对历史数据分析、用户行为等预测出户均流量的变化趋势。

（4） 忙时集中系数预测：网络建设方案是以满足规划期内忙时业务量为目标，忙时集中系数用于将日均业务量转换为忙时业务量，主要采用历史数据分析法。

3.1.3 资源评估

站址资源是无线网规划建设需要重点评估内容。受频段影响，在相同覆盖区域内，三张室外网络的基站站距关系为TD-L小于TD-S小于G网，根据中国移动TD-L试验网实测结果，D频段站距是F频段站距的1.3倍。如果采用D频段进行TD-L的连续组网，还需在现有TD-S的站址基础上再增加约60%的站址。

在四网协同规划中，对于城区应按照TD-L的规划要求进行目标站址规划，并作为一项长期重要工作进行部署。在编制G网/TD-S具体建设方案中，可在站址规划中选取合适站址进行建设。

除了站址资源以外，天面资源和传输资源同样影响网络规划达成率。

3.1.4 绩效回归和边际分析

和传统规划不同的是，四网流量协同规划追求的是四网之间的充分协同，从而获取最高的投资收益，所以在规划方案完成后，需要进行绩效回归分析。通过对净利润率、 ROA、EBITDA率以及资收入比和运营支出比占收入的对比分析，综合公司的长远发展，取定最佳方案。为得到最好的投资效益，可能需要多轮的方案编制和绩效回归分析，如图4所示。

图4 多轮绩效对比分析

根据绩效回归的结果，测算出四网流量业务发展情况和各网网络规划需要满足业务发展的最低要求和最高要求，就是边际效应分析的思路。四网流量分流比预测如表1所示。

表1 四网流量分流比预测表

对应COST四类指标量化，准确界定和分析四类要因对分流的影响。开展边际效应分析，分析四类要因改善对分流的最大贡献度以及网络每多分流1MB流量对应四大要因的边际投入是多少，找出改善空间大且投入小的要因。基于边际效应的分析结果，进一步开展多因素组合分析：通过四类要因的组合分析，确立最优分流策略，从而计算出分流能力。

下面以TD-S为例来说明如何通过分流比的边际指标计算业务量：

Ft＝C×Dt×Dou×Pin×Tin×Tp

其中，Ft为TD-S网络承载的业务量。C为总客户规模。Dt为TD-S客户渗透率。Dou为户均流量。Pin为TD-S覆盖区业务占比。Tin为覆盖区内分流终端比。Tp为分流终端业务分流比。

图8a展示了Loppa高地西部、Bjørnøya盆地内的气烟囱分布的地震反射杂乱特征，覆盖面积达36 km2，终止于白垩纪地层的顶部。Bjørnøyrenna断裂复合带（BFC）（图1）小的气烟囱位于断裂的右侧（图8a）；推测气体沿着这些断层向上迁移。Polheim子台地识别出一个超大气烟囱（图8b），宽大约为12 km，覆盖面积达130 km2，显现声学假象特征。

3.1.5 决策反馈

在四网协同规划中会遇到各种因素复杂、交织的局面，包括公司长远发展和近期绩效的协同问题、各张网络的投资和补贴投入的协同问题、网络质量和网络分流之间的协同问题、各项KPI指标之间的协同问题等，所以四网协同规划从表象来看是一项技术工作，更深层次反应的是公司在运营管理上遇到的决策难题，在五步法中，我们引入了决策反馈的流程，通过不同层级的决策评估、反馈、修改再评估来修正我们的规划方案，以期达到最佳的规划结果。

3.2 难点

在我们实际进行四网流量协同规划过程中，发现需要重点关注的几个难点。

3.2.1 室内业务量测算和室分系统规划

目前对于室分的规划，主要是采用标杆法，采用发达省份的数据作为目标设定的基础。但发达省份历史数据基本仅反映G/TD-S网情况，随着智能终端和创新应用的不断发展，随着四张网络在室内的建设深入， 可以预见室分的分流作用将有较大的提升，但如何进行预测，目前还没有相对成熟的方法，笔者认为可以从以下几方面入手。

（1） 建立建筑物档案，从地理位置、建筑面积、功能类型、人员数量等方面摸查建立档案。

（2） 完善现网的室分资料和统计数据。

（3） 对现网室分进行数据挖掘，例如室分的分流现状、各类场景下的室分分流分析、三网用户结构、用户使用习惯、用户终端情况等，作为分析判断的基础。

（4） 探索室分的分场景规划预测，不同场景下的用户行为差异较大，对室分场景进行分类，建立分场景的用户模型、进行差异化的规划就变得尤为重要。

3.2.2 农村地区的数据业务需求

对于我省这样的农业大省，农村地区正日渐成为拉动数据流量增长的重要力量。2009年底，我省数据流量中农村占比为39%，2012年，这一比例提升了近10个百分点，如何满足农村地区的数据业务需求，成为困扰中国移动的一大难题。现阶段通过提升G网PDCH吞吐量效率、引入共址1800 MHz网络、进一步缩小站间距、提高网络利用率等手段提升G网承载能力。但带来的问题是G网投资风险和客户体验差。除此之外，还有以下几种可能的选择。

（1） 在乡镇逐步引入TD-S网络，分流数据流量。但此时在乡镇建设TD-S网络，风险很大。

（2） 采用G网/LTE-FDD共平台方式，向LTEFDD演进。这需要中国移动获得TDD和FDD的两张牌照。

（3） 建设TD-L网络，但在F频段或D频段建设的投资成本极大，需要争取获得更低的频段。

[1] 曾剑秋， 雷俊， 邱培刚. 宽带城域网用户流量分析及运营发展建议[J]. 电信工程技术与标准化， 2012，(2).

[2] Cranor C， Johnson T， Spatscheck O. Gigascope： a stream database for network applications[A]. SIGMOD[C]， June 2003.

Exploration and practice of the wireless network planning method four networks traffic coordination

ZHU Min-hua, FANG Shen
(China Mobile Group Anhui Co., Ltd., Hefei 230088, China)

Analysis of four network status, problems and the four positioning system based on network, discusses four network coordination planning features, general ideas, key points and the diff i culties.

traff i c coordination; coordination planning; COST module; fi ve steps method

TN929.5

A

1008-5599（2013）08-0023-05

2013-07-22