4G網絡深度覆蓋精確需求識別方法研究

商亮，池剛毅

（中國移動通信集團公司，北京 100032）

1 背景

1.1 做深室內覆蓋需進行“精需求”識別分析

隨著TD-LTE網絡建設的逐步推進，TD-LTE網絡的建設重點轉向突出質量，注重效益，鞏固以4G為核心的網絡領先優勢，做廣、做深、做厚，實現4G網絡“三領先一確保”成為當前的主要任務。在室內覆蓋方面，“做深”成為基本要求，面對4G網絡深度覆蓋的建設需求，隨著VoLTE業務開展，為保證用戶的使用體驗，同樣要求無線網絡具有良好的深度覆蓋。當前因4G使用頻率較高，道路信號強，而網絡深度覆蓋則可能存在覆蓋不足。

而室內覆蓋總體投資效益低、工程建設難度大，首先要解決在哪里建即精確選點的問題。精需求就是要準確評估現網深度覆蓋效果、準確識別高價值的室內弱覆蓋區域、精確發現價值需求場景，實現對需求的精準把握，進而開展針對各類型場景建設的方案。因此制定基于深度覆蓋評估的4G精準規劃建設方法體系是提升4G網絡室內覆蓋建設質量和效率的基礎。

1.2 傳統深度覆蓋需求分析方法的局限性

現有4G深度覆蓋需求建筑物分析方法以單一維度、人工判斷的識別需求，面臨識別準確度低、識別效率差等問題。

在市場分析方面，傳統需求分析方法僅僅對室內人口數量及4G用戶滲透率數據等進行粗略估算作為市場發展的依據，不能反映真正在網用戶分布及室內網絡負荷質量情況，準確性及可靠性較差。

在網絡分析方面，傳統需求分析方法僅依賴DT/CQT測試來評估覆蓋情況，而測試是針對特定的區域和時間抽樣，同時路測只能反映路面情況，不能完全真實反映室內深度覆蓋情況。

可以看到，傳統深度覆蓋需求分析缺乏對覆蓋質量、業務量及業務價值、用戶及終端價值等多維度的整合分析，因此有必要研究基于大數據分析的多維度室內覆蓋需求識別方法來實現“精需求”的識別。

2 基于大數據分析的4G網絡深度覆蓋精確需求識別方法

因此在當前建設階段，我們采用“283”分析方法開展需求評估，“283”分析方法總體結構如圖1所示。

這種多維度的分析方法將市場需求與網絡需求結合分析，綜合考慮市場價值與網絡建設能力，以滿足市場發展需求，確保網絡競爭優勢為目標，精確把握業務熱點和弱覆蓋區域，采取針對性策略進行建設，優先選擇高價值區域及用戶實現室內覆蓋，提升網絡建設的效率。

采用“283”分析方法，通過以下3個步驟實現深度覆蓋評價及需求識別。

步驟1：輸入現網8種數據源，輸出8個室內覆蓋圖層，形成室內覆蓋地圖數據庫。

步驟2：對8個維度獨立進行建設需求價值梯度評價（如MR維度按RSRP低于-xxx dBm的比例進行分級），根據數據來源的不同，評估顆粒度可以精確到柵格級（柵格大小為100 m×100 m）或者建筑物級。8個維度的價值梯度評價結果示意如表1所示。

步驟3：通過3個分析，得到基于價值梯度的建筑物需求優先級，高優先級建筑物作為深度覆蓋建設目標。

高優先級指從市場維度來看，收入高、VIP用戶多；從網絡維度來看，網絡覆蓋不足同時又有潛在高流量。較低優先級指從市場維度來看，收入及VIP用戶均低于高優先級；從網絡維度來看，網絡覆蓋不足、潛在流量較低。

圖1 “283”分析方法總體結構圖

3 “283”評估方法的維度分析

3.1 場景分析

根據無線覆蓋、業務需求、工程部署條件等，并根據各省公司網絡、市場等部門研討，綜合建筑物分布確定了中大型居住群、商用建筑、大型場館、交通樞紐、其他場景共5種場景類型。對現網數據按照這5種場景類型進行統計分析，分析結果如圖2所示，可以看到，建筑物業務量與其所在的場景有較強的相關性：火車站、高校宿舍樓、機場、醫院、商場、多棟居民區等是小區流量最高的物業類型。

表1 “283”分析方法8個維度價值梯度評價結果表

因此，可以根據建筑物吸收業務量與場景分布的這種相關聯特性，聚焦業務量集中的場景進行深度覆蓋規劃建設。

3.2 價值分析

價值分析主要指市場發展需求分析包括用戶價值（指用戶DOU、MOU、ARPU等）、終端價值、業務價值（話統）及市場競爭等方面的多種信息，通過對這些維度的分析，明確高價值用戶聚集的目標區域，有效地開展網絡分步驟規劃建設。

3.2.1 用戶價值維度

對現網數據進行統計分析，相比2G/3G網絡，4G網絡的用戶價值更高、且高價值用戶集中度更強。

首先，4G用戶相比于2G/3G用戶可產生更高的流量，從2015年初某地市的市場數據分析，4G單用戶流量分別是2G/3G用戶的3.4倍/2.4倍。

另外，4G用戶的DOU/ARPU更趨集中于高區間。2G/3G網絡有50%以上的用戶，其ARPU<58元，只有5%～10%的用戶分布于ARPU>88元的區間；而4G網絡中，ARPU<58元只有20%的用戶，ARPU>88元的用戶比例大于20%。4G用戶的DOU區間分布具有同樣的高流量高價值集中趨勢特征。

因此，我們可以通過DOU/ARPU等數據分析，將全網用戶進行價值梯度劃分，進而識別出高ARPU或高DOU用戶聚集的區域，將這些區域作為網絡建設的高優先級目標區域，可有效提升投資收益比。

圖2 建筑物業務量分布與場景相關性統計圖

3.2.2 終端價值

對某省2015年3月的經分數據庫進行終端型號與DOU/ARPU關聯分析，以最典型的蘋果手機和三星手機為例（同時分析主流的國產手機品牌），可以看到：

4G高端智能終端的單機流量大于其他類型的終端；4G用戶平均單終端產生數據流量高于2G用戶（2G終端）；終端承載流量與手機廠家/品牌關聯度低，與終端價格關聯度更高，高端手機承載數據量較高。

通過分析終端價值，可以聚焦4G終端分布，尤其是4G高價值終端分布區域，充分提高網絡建設有效性；此外，該維度與弱覆蓋維度相結合，可識別那些4G終端分布多、但4G網絡無覆蓋/無深度覆蓋的區域，是網絡建設的重點解決區域。

3.2.3 業務量（話統）維度

分析某地市城區，在不同無線網絡制式下，貢獻40%網絡流量的小區比例差異。

可以看到，同樣地產生40%比例的網絡流量，只需要9%的4G小區、遠少于2G/3G網絡11%～20%的小區占比，說明部分高價值小區對4G網絡流量貢獻度大、集中度高。

其次，從區域分布上看，高流量等級的4G小區分布更加集中，形成明顯的價值區域地帶。如圖3所示。

另一方面，從現網大數據分析流量業務用戶使用習慣，可以發現70%以上的流量產生于室內，且4G室內用戶以占用宏站為主，占用時長50%以上，流量占比接近60%。這說明室內深度覆蓋性能是決定用戶感知體驗的關鍵。

從話統數據維度進行價值梯度分析，得到網絡流量密度分布狀況，同時進行用戶室內外定位區分，來精確識別深度覆蓋的業務流量價值，是深度覆蓋需求識別的重要內容。

3.2.4 業務量（DPI業務結構）維度

在中國移動核心網絡部署DPI功能以后，我們可以有效地利用DPI數據來進行業務類型識別，在此基礎上考慮業務結構與用戶感知的關聯性。根據每種業務的不同特征，我們可以將不同的業務類型區分為大分組業務和小分組業務，如表2所示。然后根據大小分組不同類型對網絡指標的要求、從保障用戶感知（KQI）的角度進行價值梯度區分，進而開展深度覆蓋規劃建設，或者在此基礎上進行網絡擴容規劃。

（1）不同的業務類型具有不同的業務感知要求，大分組和小分組業務的感知要求不同：小分組類（Web)業務：流量小、突發多、時延要求高，用戶數最先受限；大分組業務（視頻)：初始緩沖時延小于3 s。

（2）網絡負荷與用戶感知關聯性強，空口負荷上升呈下降趨勢：隨著網絡PRB利用率上升，用戶感知變差；PRB利用率達到30%～40%，用戶下行速率會顯著降低。

（3）從網絡投資效益來看，大分組業務具有更高的價值：按平均每RAB流量區分大小分組業務小區（小分組業務小區 0.3 MB/RAB，大分組業務小區 1 MB/RAB），大分組業務小區對應較高的流量和利用率，雖然每byte數據的運營收入相同，但大分組業務小區具有更好的投資收益比。

圖3 2G高流量小區與4G高流量小區分布對比圖

3.3 弱覆蓋分析

弱覆蓋分析可以采用MR數據、路測數據、并結合用戶投訴的數據進行綜合分析與判斷，可以輔助實現將“點”、“線”、“面”分析結合，針對不同小區及覆蓋目標分別從道路、全網需求出發，來進行弱覆蓋評估分析。

同時，我們還可以考察回流到2G/3G網絡的4G用戶分布，來有效分析及定位4G網絡弱覆蓋。

3.3.1 MR/路測數據維度

MR數據量大，涵蓋了全網用戶、包含室內及室外全網全場景的全集數據庫。利用4G MR數據進行弱覆蓋評估分析可以全面地反映全網覆蓋狀況。

路測數據是常規的、標準化的覆蓋評估手段，也可以方便地提供我們對室外尤其是路段的覆蓋情況分析。

在“283”深度覆蓋評估方法中，我們需要采用定位技術將MR映射到柵格上，在此基礎上采用室內外用戶區分技術，將MR采樣點區分為來自室內靜止用戶和來自室外用戶兩種，分別來考察MR RSRP小于門限值的比例低標準比例的柵格。以室外覆蓋指標門限（取RSRP）作為對路測數據分析結果弱覆蓋判斷的標準，以室內覆蓋指標門限（取RSRP）作為對MR數據分析結果進行弱覆蓋判斷的標準。

表2 數據業務分類與業務特征

室內用戶弱覆蓋：參考LTE MR覆蓋率，即 MR RSRP<-110 dBm的采樣點數量/MR RSRP總采樣點占比超過5%。

室外用戶弱覆蓋：參考LTE路測覆蓋率，即ATU自動路測RSRP<-110 dBm采集點占比超過5%。

在此基礎上，為精確實現價值梯度分層，我們將弱覆蓋區域可按照弱覆蓋采樣點占比進行排序，在市場價值相當的條件下，可優先選擇覆蓋最弱的地方進行規劃建設。

取值參考《TD-LTE室內覆蓋規劃體系》（中國移動通信集團公司計劃部），同時參考《中國移動LTE網絡健康度分析手冊R2014 V3》（中國移動通信集團公司網絡部），分別對柵格室外部分及室內部分取不同的門限值。

3.3.2 話統（倒流）維度

根據對現網某地市2015年初的倒流數據統計，如圖4所示，由于4G網絡覆蓋問題，4G用戶回流到2G/3G網絡的流量占4G用戶產生流量的10%，而網絡覆蓋對用戶感知影響巨大，4G用戶進入2G/3G后，業務感知質量急劇下降，瀏覽及視頻業務下降最為明顯。

如上文3.2.4節所述，瀏覽業務及視頻業務為大包業務，用戶感知要求及投資收益比均高，屬于典型的高價值業務。因此，需要從有4G業務需求的區域為最優先級，完善4G網絡覆蓋，提升網絡建設精準度。

圖4 不同業務類型承載在2G/3G/4G網絡下載速率對比

4 “283”評估方法總結

采用“283”評估方法，我們可以實現：

（1）精準識別深度覆蓋需求：需求評估全面化，通過對現網路測MR話統DPI網絡參數、經分等多數據和海量大數據進行關聯分析，可區分室內室外覆蓋情況、深度覆蓋效果的分析與評估可以細化到樓宇甚至柵格粒度，實現網絡“點”、“線”、“面”的全面需求識別。（點：價值點；線：重點線路；面：熱點盲點區域）。

（2）精準識別價值區域和業務感知：以市場需求和投資效益最大化為導向，實現向價值區域有效投放網絡資源，建成基于用戶價值、滿足用戶感知需求的TDLTE網絡。

（3）打造基于價值的精準網絡規劃體系：通過建立多維度分級規則，打通以市場為牽引、網絡為支撐的深度覆蓋規劃流程，實現網絡分層分級的精準網絡規劃體系，并實現站點優先級可視化。