區(qū)域性4G網(wǎng)絡(luò)擴容門限的可行探討

□ 文 尹 玉 宮曉強

1、引言

某地區(qū)移動公司計劃展開“流量風(fēng)暴行動”，出于網(wǎng)絡(luò)保障的考慮需評估該行動對無線網(wǎng)絡(luò)可能造成的影響。“流量風(fēng)暴行動”為移動公司的一項營銷活動，即推廣大流量套餐業(yè)務(wù)（即不限量套餐業(yè)務(wù)）以刺激用戶使用4G數(shù)據(jù)流量。4G數(shù)據(jù)流量的增長勢必對網(wǎng)絡(luò)的擴容提出了要求。目前地區(qū)使用的擴容標(biāo)準為集團公司統(tǒng)一下發(fā)，由于全國各區(qū)域生產(chǎn)水平、用戶行為等存在很大的差異，本文試分析研究適合本地區(qū)的4G網(wǎng)絡(luò)擴容門限。

2、“流量風(fēng)暴”的影響

“流量風(fēng)暴行動”可能會對網(wǎng)絡(luò)承載、業(yè)務(wù)模型、網(wǎng)絡(luò)集中度以及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)飽和度產(chǎn)生重大的影響。

（1）對網(wǎng)絡(luò)承載的影響

不限量套餐單用戶的DOU高，隨著其占比的快速提高，手機上網(wǎng)流量呈加速增長態(tài)勢。見圖1、圖2。

（2） 對業(yè)務(wù)模型的影響

不限量套餐推出后，業(yè)務(wù)模型發(fā)生質(zhì)的變化，網(wǎng)絡(luò)中、大包比例快速提升。以某地市為例分析2017年6月和2018年4月流量的業(yè)務(wù)占比，網(wǎng)頁瀏覽類的小包業(yè)務(wù)一半轉(zhuǎn)移到了視頻等中包業(yè)務(wù)。見圖3、圖4。

（3） 對網(wǎng)絡(luò)集中度的影響

不限量套餐推出后，客戶使用流量顧慮變小，隨時隨地都可使用，忙時的集中度下降。有利于網(wǎng)絡(luò)資源的利用。見圖5。

圖1 某地區(qū)客戶DOU發(fā)展趨勢

圖2 某地區(qū)手機手機日均流量發(fā)展區(qū)趨勢

圖3 某地區(qū)近來大中小包業(yè)務(wù)變化趨勢

圖4 某地市流量業(yè)務(wù)占比變化

圖5 某地區(qū)忙時集中度變化趨勢

3、無線網(wǎng)絡(luò)承載能力與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的分析

筆者試圖尋找出一些網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)承載的關(guān)系。網(wǎng)管數(shù)據(jù)中表征網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的參數(shù)主要有：用戶平均速率、無線接通率、掉線率、切換成功率等。表征網(wǎng)絡(luò)承載最直觀的參數(shù)為下行流量。筆者針對小區(qū)級網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的下行流量數(shù)據(jù)分析隨著下行流量的增加，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量參數(shù)是否有明顯的突變。根據(jù)大量分析得出某地區(qū)四個廠家小區(qū)級數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)：隨著自忙時下行流量的增加無線接通率無明顯變化，但是隨著下行流量的增加下行用戶平均速率呈現(xiàn)明顯下降的趨勢，各廠家下行流量與下行用戶平均速率的關(guān)系如圖6所示（由于下行用戶平均速率小于2Gbit/s的小區(qū)過于零散，圖中只截取了下行用戶平均速率大于2M的數(shù)據(jù)）：

圖6 某地區(qū)下行流量與下行用戶平均速率之間的關(guān)系

從圖6可以明顯的看出隨著下行流量的增加，下行用戶平均速率呈較明顯下降趨勢。

4、適用于某地區(qū)的擴容門限分析

移動集團公司針對4G網(wǎng)絡(luò)給出了載頻擴容標(biāo)準：按照大、中、小包的小區(qū)分類確定標(biāo)準，當(dāng)小區(qū)七日平均自忙時達到或超過門限時方可實施載頻擴容。小區(qū)分類標(biāo)準及擴容門限如表1所示：

注1：小區(qū)擴容核定邏輯為：“有數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞RC用戶數(shù)達到門限”且“上行利用率或下行利用率達到門限”且“上行流量或下行流量達到門限”或“有效RRC用戶數(shù)達到門限”且“PDCCH利用率達到門限”。

注2：上行利用率、下行利用率、PDCCH利用率均為實際網(wǎng)絡(luò)資源實際占用情況，定義如下：

PUSCH PRB利用率= PUSCH PRB占用平均數(shù)/(PUSCH PRB可用平均數(shù))

表1 移動集團公司載頻擴容標(biāo)準

PDSCH PRB利用率= PDSCH PRB占用平均數(shù)/(PDSCH PRB可用平均數(shù))

PDCCH CCE利用率= PDCCH CCE占用平均數(shù)/(PDCCH CCE可用平均數(shù))

注3：小區(qū)自忙時定義為：一天24小時小區(qū)利用率最大的一小時。小區(qū)利用率=MAX{PUSCH PRB利用率；PDSCH PRB利用率；PDCCH CCE利用率}

以上擴容標(biāo)準也可以看作是4G網(wǎng)絡(luò)承載能力的體現(xiàn)，某地區(qū)試想研究適合本地區(qū)的4G網(wǎng)絡(luò)承載能力。通過第3節(jié)的分析我們知道網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量參數(shù)其一的下行用戶平均速率與網(wǎng)絡(luò)承載參數(shù)其一的下行承載流量之間有著明顯的關(guān)聯(lián)——隨著下行流量的增加，下行用戶平均速率呈較明顯下降趨勢。于是本文試圖分大中小包研究下行用戶平均速率與4G網(wǎng)絡(luò)擴容三大標(biāo)準指標(biāo)區(qū)間均值之間的趨勢關(guān)系，并認為趨勢的拐點即為適合某地區(qū)的擴容標(biāo)準門限值。如圖7、圖8、圖9所示為自忙時下行流量、利用率和有效RRC連接數(shù)與下行用戶平均速率之間的趨勢關(guān)系：

圖7 下行流量（GB）與下行用戶平均速率的趨勢關(guān)系

由圖7可以看出：大包小區(qū)在自忙時下行流量為5.5至6GB時，下行用戶平均速率出現(xiàn)拐點；中包小區(qū)在自忙時下行流量為3.8至4GB時，下行用戶平均速率出現(xiàn)拐點；小包小區(qū)在自忙時下行流量為2.4至2.6GB時，下行用戶平均速率出現(xiàn)拐點。比較移動集團的擴容標(biāo)準，某地區(qū)適用的下行流量的擴容門限與集團標(biāo)準基本相同。

圖8 下行利用率與下行用戶平均速率的趨勢關(guān)系

由圖8可以看出：大、中、小包小區(qū)下行用戶平均速率均隨著利用率的增加呈下降趨勢；當(dāng)下行利用率為0.5時，大包小區(qū)下行用戶平均速率約為1.5Mbit/s，中包小區(qū)下行用戶平均速率約為0.8Mbit/s；當(dāng)下行利用率為0.4時，小包小區(qū)下行用戶平均速率約為0.7Mbit/s。相關(guān)性分析圖中可以看出某地區(qū)的大中小包業(yè)務(wù)下行利用率的拐點與集團擴容標(biāo)準的門限值也基本相當(dāng)。

圖9 有效RRC連接數(shù)與下行用戶平均速率的趨勢關(guān)系

由圖9可以看出：大包小區(qū)在有效RRC鏈接平均數(shù)為30至33時，下行用戶平均速率出現(xiàn)拐點；中包小區(qū)在有效RRC鏈接平均數(shù)為18至21時，下行用戶平均速率出現(xiàn)拐點；小包小區(qū)在有效RRC鏈接平均數(shù)為27至30時，下行用戶平均速率出現(xiàn)拐點。

集團擴容標(biāo)準中小包小區(qū)有效RRC連接數(shù)的擴容門限為50，即當(dāng)小包小區(qū)的有效RRC連接數(shù)大于50的時候滿足了有效RRC連接數(shù)這一條件的擴容標(biāo)準。而根據(jù)某地區(qū)小區(qū)級數(shù)據(jù)的分析結(jié)果看，可能適合于當(dāng)?shù)氐男“^(qū)有效RRC連接數(shù)擴容門限值可以調(diào)整到30。同樣該地區(qū)的大包小區(qū)的有效RRC連接數(shù)擴容門限可能可以提高至30。

5、總結(jié)

本文主要分析了“流量風(fēng)暴”對4G網(wǎng)絡(luò)造成的影響，針對“流量風(fēng)暴行動”對網(wǎng)絡(luò)承載造成的影響結(jié)合某地區(qū)的數(shù)據(jù)分析研究并嘗試提出適合本地區(qū)的4G網(wǎng)絡(luò)擴容門限值。

該門限值只是基于某地區(qū)近期的某一時段數(shù)據(jù)分析出的結(jié)果，并未經(jīng)過多次網(wǎng)絡(luò)擴容的驗證。后續(xù)的工作中可以多次驗證并修正適合本地區(qū)的4G網(wǎng)絡(luò)擴容門限值?！?/p>