大视频业务来袭电信运营商该如何进行网络规划？

广东省电信规划设计院有限公司│刘洋

大视频业务来袭电信运营商该如何进行网络规划？

广东省电信规划设计院有限公司│刘洋

目前，运营商网络规划面临诸多挑战和不确定性，通过建立带宽模型，可将市场发展指标转换成网络需求指标，也可以通过量化指标的方式科学指导网络超前规划、架构调整、能力储备、风险预警。

近几年“宽带中国”、“提速降费”等国家战略陆续落地，新媒体和视频技术不断成熟，以4K/8K、VR等为代表的大视频类业务需求日益旺盛，随着此类业务的逐步发展应用，对网络带宽的需求也不断增长，可以预见未来大视频类业务应用是拉动运营商网络流量高速增长的主要驱动力，对运营商网络的接入带宽、承载容量、网络架构提出更高要求。

十三五时期，以高清视频为主的用户体验需求，助推运营商从流量运营向内容运营演进。其中，家庭宽带业务市场是运营商的必争之地，运营商纷纷布局、抢占家庭入口，业务形态以“宽带+视频”为主，面向“宽带+数字化生活”拓展。

新兴家庭数字化业务分为6类

在新兴业务不断涌现，流量呈现爆炸式增长、业务呈现突发性特点的背景下，运营商向家庭客户提供的业务产品从早期单一的互联网宽带接入，向目前“宽带接入+大视频类业务（高清/4K视频、视频电话/监控、应用商城等）”方向转变，未来目标是“宽带接入+数字化生活（智能家居、在线教育、智慧医疗等）”。目前的家庭宽带业务场景可概括为：

场景1，以web浏览、在线视频、游戏、下载等为代表的普通宽带业务，其对网络需求一般呈现稳定增长趋势，流量去向运营商网络的多个出口/内容平台；

场景2，运营商OTT/IPTV业务：随着媒体产业不断丰富，4K/8K等视频技术逐步成熟普及，家庭是视频业务需求增长的主要驱动力，通过研究家庭用户日常访问各类节目频道、影视资源等行为习惯，搜集整理热门频道/节目列表，运营商纷纷建设视频内容平台，引入大量标清、高清、4K等不同清晰度视频资源，提升用户业务的体验，满足用户的业务需求。视频类业务对带宽的需求向着高速、低时延方向发展，流量去向运营商自建的内容平台；

场景3，VR/AR：新兴业务，未来市场份额巨大，网络要求大带宽、低时延，根据其分辨率的不同对带宽的需求从上百Mbit/s到上千Mbit/s，时延要求小于10ms以内，流量经过互联网去向VR业务提供商；

场景4，IMS多媒体电话：家庭客户增值业务产品，对带宽及时延要求不高，流量经过城域网去向运营商的核心网；

场景5，4G小基站：作为家庭宽带固网覆盖不到区域的一种补充手段，4G小基站的规模有限，接入带宽较大但并发流量较小，流量通过接入网进入核心网再去向互联网；

场景6，家庭物联网：包括家庭水电煤气联网、家用电器远程控制、家庭视频监控等业务，以小流量为主，带宽及时延要求低，流量去向物联网平台。

图1 网络规划带宽模型构建思路

面向新型业务进行网络规划

面向新兴的业务形态，网络规划需要构建合理的带宽模型，研究流量增长规模、流量流向、网络承载能力、技术演进趋势、网络架构优化等几个关键因素。网络规划带宽模型构建思路如图1所示。

建立带宽模型

带宽模型可划分为三大类别：

● 普通宽带业务带宽模型。根据运营商市场用户发展目标，新增宽带用户50M主打，100M以上为方向。预计2017年50M以上用户占比超过50%，2018年50M以上用户占比超过70%，2019年50M以上用户达到90%。用户套餐带宽利用率要分析当前各类套餐带宽利用率占比，未来带宽利用率占比要通过历年利用率增长趋势、未来新兴业务流量特点来综合估算。新兴业务因流量需求较大，用户群体主要以20M以上带宽用户为主，20M以下带宽用户因可应用的业务种类相对稳定，带宽利用率增长稳定。50M以上带宽待4K普及、VR的逐步试点应用，利用率预计将会呈现跳跃式增长。测算普通宽带业务带宽时，将各类带宽套餐用户规模、带宽利用率通过加权计算得到模型带宽流量。各类套餐用户占比、带宽利用率及流量如图2所示。

图2 各类套餐用户占比、带宽利用率及流量

● 自有OTT业务带宽模型。OTT用户是以宽带用户为基础，在宽带用户中通过提供叠加OTT业务进行渗透，用户发展规模与市场推广手段、视频资源内容、网络质量体验等方面有关。未来OTT用户在宽带用户中的渗透比例逐步提升，目前渗透率25%，预计到2020年渗透率达到60%。近期运营商提供的内容资源主要为标清、高清、4K三类，结合视频技术发展趋势，近期高清视频资源是主流，后续随着4K资源逐步扩大，预计标清资源将逐渐减少，内容资源向“4K为主、高清为辅”的方向发展。视频资源带宽方面，标清、高清资源码率比较成熟，标清带宽2.5M、高清带宽8M即可满足视频资源良好呈现。4K技术处于发展变化阶段，从20M到60M，带宽需求逐步提高。在测算OTT业务带宽时，将用户发展规模、各类内容资源频道数量、内容资源带宽需求，通过模型加权技术得到模型带宽流量。

● 其他业务带宽模型。业务种类包括流量较小和行业尚未成熟两大类。对于网络带宽流量影响较小的业务，通过经验估算带宽流量。对于像VR/AR这类业务，受制于目前的技术瓶颈（如眩晕感、佩戴不便等），且内容源有一定法律法规风险，预计难以快速普及。另外，受限于我国网络带宽普及发展水平，VR/AR对接入带宽要求一般要100M及以上，短期内VR/AR应用大概率以本地单机为主，联网需求较少。

将上述三类带宽模型按各自用户发展规模、业务渗透预测情况再进行统一的归一化测算，形成用户业务叠加带宽，如表所示。

网络模型构建是否合理有效，需要通过大量模型数据与现网实际运行数据进行比对，将偶然性偏差数据去除，形成连贯规律性数据样本，通过多组样本对比观察偏差指标是否在合理范围内，确定模型是否合理，取定参数是否有效。

我们选取运营商现网最近3年的月度用户数、各区域流量统计报表进行整理，去除部分偏离较大的月份数据，如春节前后、电商双十一等，形成现网运行数据组合。从数据中可以看到增量是连贯的，增速是上涨的，再将模型参数代入带宽模型进行计算，形成模型数据组合。通过两个组合多项数据对比，可以看到模型测算结果基本大于现网实际运行数据，正偏离20%上下。考虑到网络带宽模型测算结果较现网实际数据适度冗余超前是合理必然的，可以认为上述宽带模型构建是合理有效的，能够有效帮助运营商指导网络规划建设。在未来网络出现突发紧急需求，或新兴业务突发增长等情况下，网络规划模型能够有效的保障业务承载和响应突发应急处置。

表 各年度业务带宽

小结

通过建立带宽模型，可将市场发展指标转换成网络需求指标，在业务快速发展变革的背景下，将未来几年各种新兴业务对运营商网络形成的影响进行有效测算评估，及时评估业务变化对网络各项指标的影响。通过建立带宽模型，以量化指标的方式科学指导网络超前规划、架构调整、能力储备、风险预警。另外，通过模型数据与现网数据对比分析，梳理业务发展目标与实际的差异，协助客户经理有针对性的发展业务。

未来，在新技术、新业态不断涌现的大环境中，运营商的网络规划面临诸多挑战和不确定性，在全球经济下行、国内通信行业增速放缓等多方困难中，运营商的网络规划需从粗放型向精细化、被动式响应向主动式预判、封闭式建设向开放共享式转变。

编辑｜刁兴玲 diaoxingling@bjxintong.com.cn