2G/3G退网时间预测和站址影响分析

张娇娇，张 曼，李海昕，王 一（中国联通研究院，北京 100037）

1 概述

自2020年6月5G商用牌照发放以来，我国通信正式进入2G、3G、4G、5G 多网共存时代。与目前主流的4G、5G 制式相比，2G/3G 在技术指标、资源占用、运维成本等方面的不足也越来越突出，2G/3G 旧的技术制式现在已无法大规模满足各行业的数字化转型需求。目前中国联通仍存在一定数量的2G/3G 基站，2G/3G网络出账用户数约占中国联通总移动用户数的5.3%，承载了2.55%的语音业务量，业务收入贡献约占总移动用户收入的2.2%。以上数据表明，中国联通的2G/3G网络用户量、业务占比及收入贡献占比较少，但2G/3G 网络维护成本却越来越高，频谱资源也愈加紧张，因此中国联通2G/3G退网已是箭在弦上。

本文提出一种面向本地网的2G/3G退网时间预测方法，该方法基于VoLTE 终端渗透率和VoLTE 承载业务占比2 个指标，预估2G/3G 退网时间，并对退网影响进行站址级分析，评估2G/3G站址周边覆盖情况，为中国联通做好退网规划、推动退网进程提供参考，尽量减少对终端用户感知的影响和运营商收益的影响，将有限的资源投入到4G/5G的发展中去。

2 本地网退网时间预测方法

本文提出通过模拟VoLTE 终端渗透率和VoLTE承载语音占比2 个指标的变化趋势来评判2G/3G 业务的迁移和承载到VoLTE 的程度，进而预测退网时间。根据VoLTE 终端渗透率指标可以判断VoLTE 用户数量，VoLTE 承载语音占比指标可以判断VoLTE 业务量，当两者同时达到一定门限时，保证了VoLTE 用户数量和VoLTE 业务量达到2G/3G 退网条件，本文中退网条件的阈值为VoLTE 终端渗透率≥95%且VoLTE 承载语音占比≥90%。

2.1 VoLTE终端渗透率

VoLTE 终端渗透率，即VoLTE 终端占4G 和5G 登网用户的比例。当VoLTE 终端渗透率达95%以上时，认为满足2G/3G退网条件之一。本文以某省联通的数据为例，选取2019 年5 月至2021 年11 月VoLTE 终 端渗透率数据进行分析，如图1 所示。根据VoLTE 终端渗透率的逐月散点图可以看出该指标随着时间呈现单调递增趋势，且递增趋势逐渐平缓。本文采用指数函数、对数函数、幂函数这3种常用函数模拟VoLTE 终端渗透率随时间的变化过程并进行比对分析。

图1 VoLTE终端渗透率散点图

根据R²值判断趋势线拟合程度，当趋势线的R²等于1 或接近1 时，拟合程度越高，趋势线的可靠性就越高，反之则拟合程度较差，可靠性较低。不同函数下VoLTE 终端渗透率模拟情况如表1 所示，对数函数模拟的VoLTE 终端渗透率R²达到0.955，拟合效果最好，因此，采用对数模型来模拟VoLTE 终端渗透率，即y=alnx+b。

表1 VoLTE终端渗透率模拟情况

2.2 VoLTE承载语音占比

VoLTE 承载语音占比，即VoLTE 承载语音业务量占全部语音业务量的比例。当VoLTE 承载语音占比达90%以上时，认为满足3G 退网条件之一。以某省联通的数据为例，选取2019 年8 月至2021 年11 月VoLTE 承载语音占比数据进行分析，如图2 所示。根据VoLTE 承载语音占比的逐月散点图可以看出该指标随着时间呈现单调递增趋势，根据实际情况可知，随着时间不断增加，VoLTE 承载语音占比增长将趋于平缓。本文采用指数函数、对数函数、幂函数这3种常用函数模拟VoLTE 承载语音占比随时间的变化过程并进行比对分析。

图2 VoLTE承载语音占比散点图

不同函数下VoLTE 承载语音占比模拟情况如表2所示，其中对数函数拟合效果相对比较好，但R²值小于0.95。因此采用不同函数对非VoLTE 承载语音占比曲线进行模拟，模拟结果如表3所示，其中指数函数模拟的非VoLTE 承载语音占比R²达到了0.98，拟合效果最好。因此，本文采用指数函数模拟非VoLTE 承载语音占比，即y=aebx，VoLTE 承载语音占比则可以表示为y=1-aebx。

表2 VoLTE承载语音占比模拟情况

表3 非VoLTE承载语音占比模拟情况

2.3 预测结果

以某省联通数据为例，模拟结果如图3所示，其中VoLTE 终端渗透率模拟函数为y=0.255 7lnx-0.113 2，VoLTE承载语音占比模拟函数为y=1-1.448e-0.054x。

图3 VoLTE终端渗透率和VoLTE承载语音占比模拟结果

根据该趋势函数预测结果，2023 年6 月该省VoLTE承载语音占比达到90.64%，2024 年12 月VoLTE 终端渗透率达到96.26%，取同时满足条件的最早时间为最早退网时间，即2024 年12 月。该方法可以模拟出不同省份VoLTE 终端渗透率和VoLTE 承载语音占比变化趋势，并预估出达到本地网退网条件的时间，各省份可以根据实际情况分批次、分步骤逐步实现2G/3G退网。

3 2G/3G退网影响分析

2G/3G 退网前，需评估在2G/3G 网络关停区域的4G/5G 覆盖情况，对于问题区域进一步完善4G/5G 网络覆盖，从而保证能够正常给该区域用户提供通信服务。本文根据站址空间数据计算分析了2G/3G站址周围4G/5G 站址覆盖情况，对4G/5G 网络覆盖完善的区域可以正常进行2G/3G 站址退网，对缺乏4G/5G 网络覆盖的区域则需要在预估退网时间之前快速建网覆盖补充盲点。

3.1 空间计算方法

本文根据站址坐标点进行空间计算，依据不同地理场景下的无线网络覆盖要求，对2G/3G 站址进行场景填充，根据最近4G/5G 站距判断是否有4G/5G 网络覆盖，从而精准找到需要补盲区域。空间计算流程如图4所示。

图4 空间计算流程

a）获取2G/3G站址经纬度信息。根据2G/3G站址经纬度信息生成站址坐标点的空间数据集。

b）获取2G/3G 站址场景信息。将2G/3G 站址坐标点与微网格图层进行匹配，根据站址所在微网格的场景来判断该站址的场景，包括市区、县城、乡镇和农村4类。

c）计算2G/3G站址覆盖缓冲区。以2G/3G站址坐标点为中心点，生成半径为1 km的圆形缓冲区。

d）判断缓冲区内最近4G/5G 站址。判断4G/5G站址是否落到缓冲区中，计算落进缓冲区的最近4G/5G站址。

e）判定2G/3G 独立站址。根据不同场景下的最近4G/5G 站距判断2G/3G 站址是否有4G/5G 网络覆盖。如果最近4G/5G站距小于覆盖门限，则认为有4G/5G 覆盖，否则判定为无4G/5G 覆盖独立站址。覆盖门限为：市区和室内100 m、县城和乡镇300 m、农村500 m。

3.2 2G/3G站址的4G/5G覆盖情况

以某省联通为例，该省大部分2G/3G站址已被4G/5G 网络覆盖，既无4G 网络覆盖又无5G 网络覆盖的2G/3G 站址有6 157 个，占总站址数量的11.7%，其中99%为独立3G 站址，C 市未被4G/5G 网络覆盖的2G/3G 站址数量最多，有1 346 个站址未被覆盖。需要在2G/3G 退网前加快完善该部分地区的网络覆盖。无4G/5G覆盖的2G/3G站址地（市）分布情况如图5所示。

图5 无4G/5G覆盖的2G/3G站址地（市）分布情况

3.3 2G/3G站址场景分布

以某省联通为例，在该省未被4G/5G 网络覆盖的2G/3G 站址中，2G 独立站址有27 个，3G 独立站址有6 087 个，2G/3G 共站站址有43 个。如图6 所示，该省未被4G/5G 网络覆盖的2G/3G 站址分布在农村数量最多，占比高达62%，20%站址分布在市区。因此该省在2G/3G 退网前应着重考虑完善农村场景中网络覆盖情况，避免2G/3G退网过程对农村用户产生不良影响。

图6 无4G/5G覆盖的2G/3G站址场景分布情况

3.4 退网影响分析结果

从以上4G/5G 覆盖情况、2G/3G 站址场景分布分析可知，该省目前既无4G 网络覆盖又无5G 网络覆盖的2G/3G 站址大部分为独立3G 站址，主要分布在农村场景。中国联通在2G/3G退网前可根据各本地网站址空间计算结果判断不同场景下的4G/5G 网络覆盖，以此作为参考，建网补充未覆盖4G/5G 网络的站址区域的覆盖盲点，进一步完善农村场景下的4G/5G 网络覆盖，逐步达到本地网2G/3G退网条件，并保障用户的通信服务体验。

4 总结

本文采用对数模型y=alnx+b模拟VoLTE 终端渗透率，指数函数y=1-aebx模拟VoLTE 承载语音占比，根据2 个指标变化趋势预测2G/3G 业务的迁移和承载到VoLTE 的程度，当VoLTE 用户数和业务量均达到指定阈值时，即VoLTE 终端渗透率达到95%以上，VoLTE承载语音占比达到90%以上，达到退网条件，各本地网可以根据实际情况逐步实现2G/3G退网。

在达到本地网退网时间前，对2G/3G 站址坐标点进行空间计算，计算出落在以2G/3G 站址为中心点的缓冲区内的最近4G/5G 站距，根据站址所在的微网格场景判断该站址场景，并根据不同场景下最近4G/5G站距判断4G/5G 覆盖情况以及站址的分布场景，精准找到未覆盖4G/5G 网络的站址补盲区域，为中国联通做好2G/3G退网规划，推动退网进程提供参考，保障用户通信体验，达到工信部“退网不退服”的要求。但2G/3G 退网是一个循序渐进的过程，定位补盲区域后，仍需进一步考虑补盲代价，评估必要的补盲区域，并解决农村场景大量单独3G站址覆盖问题，逐步实施退网。