大視頻業務來襲電信運營商該如何進行網絡規劃？

廣東省電信規劃設計院有限公司│劉洋

大視頻業務來襲電信運營商該如何進行網絡規劃？

廣東省電信規劃設計院有限公司│劉洋

目前，運營商網絡規劃面臨諸多挑戰和不確定性，通過建立帶寬模型，可將市場發展指標轉換成網絡需求指標，也可以通過量化指標的方式科學指導網絡超前規劃、架構調整、能力儲備、風險預警。

近幾年“寬帶中國”、“提速降費”等國家戰略陸續落地，新媒體和視頻技術不斷成熟，以4K/8K、VR等為代表的大視頻類業務需求日益旺盛，隨著此類業務的逐步發展應用，對網絡帶寬的需求也不斷增長，可以預見未來大視頻類業務應用是拉動運營商網絡流量高速增長的主要驅動力，對運營商網絡的接入帶寬、承載容量、網絡架構提出更高要求。

十三五時期，以高清視頻為主的用戶體驗需求，助推運營商從流量運營向內容運營演進。其中，家庭寬帶業務市場是運營商的必爭之地，運營商紛紛布局、搶占家庭入口，業務形態以“寬帶+視頻”為主，面向“寬帶+數字化生活”拓展。

新興家庭數字化業務分為6類

在新興業務不斷涌現，流量呈現爆炸式增長、業務呈現突發性特點的背景下，運營商向家庭客戶提供的業務產品從早期單一的互聯網寬帶接入，向目前“寬帶接入+大視頻類業務（高清/4K視頻、視頻電話/監控、應用商城等）”方向轉變，未來目標是“寬帶接入+數字化生活（智能家居、在線教育、智慧醫療等）”。目前的家庭寬帶業務場景可概括為：

場景1，以web瀏覽、在線視頻、游戲、下載等為代表的普通寬帶業務，其對網絡需求一般呈現穩定增長趨勢，流量去向運營商網絡的多個出口/內容平臺；

場景2，運營商OTT/IPTV業務：隨著媒體產業不斷豐富，4K/8K等視頻技術逐步成熟普及，家庭是視頻業務需求增長的主要驅動力，通過研究家庭用戶日常訪問各類節目頻道、影視資源等行為習慣，搜集整理熱門頻道/節目列表，運營商紛紛建設視頻內容平臺，引入大量標清、高清、4K等不同清晰度視頻資源，提升用戶業務的體驗，滿足用戶的業務需求。視頻類業務對帶寬的需求向著高速、低時延方向發展，流量去向運營商自建的內容平臺；

場景3，VR/AR：新興業務，未來市場份額巨大，網絡要求大帶寬、低時延，根據其分辨率的不同對帶寬的需求從上百Mbit/s到上千Mbit/s，時延要求小于10ms以內，流量經過互聯網去向VR業務提供商；

場景4，IMS多媒體電話：家庭客戶增值業務產品，對帶寬及時延要求不高，流量經過城域網去向運營商的核心網；

場景5，4G小基站：作為家庭寬帶固網覆蓋不到區域的一種補充手段，4G小基站的規模有限，接入帶寬較大但并發流量較小，流量通過接入網進入核心網再去向互聯網；

場景6，家庭物聯網：包括家庭水電煤氣聯網、家用電器遠程控制、家庭視頻監控等業務，以小流量為主，帶寬及時延要求低，流量去向物聯網平臺。

圖1 網絡規劃帶寬模型構建思路

面向新型業務進行網絡規劃

面向新興的業務形態，網絡規劃需要構建合理的帶寬模型，研究流量增長規模、流量流向、網絡承載能力、技術演進趨勢、網絡架構優化等幾個關鍵因素。網絡規劃帶寬模型構建思路如圖1所示。

建立帶寬模型

帶寬模型可劃分為三大類別：

● 普通寬帶業務帶寬模型。根據運營商市場用戶發展目標，新增寬帶用戶50M主打，100M以上為方向。預計2017年50M以上用戶占比超過50%，2018年50M以上用戶占比超過70%，2019年50M以上用戶達到90%。用戶套餐帶寬利用率要分析當前各類套餐帶寬利用率占比，未來帶寬利用率占比要通過歷年利用率增長趨勢、未來新興業務流量特點來綜合估算。新興業務因流量需求較大，用戶群體主要以20M以上帶寬用戶為主，20M以下帶寬用戶因可應用的業務種類相對穩定，帶寬利用率增長穩定。50M以上帶寬待4K普及、VR的逐步試點應用，利用率預計將會呈現跳躍式增長。測算普通寬帶業務帶寬時，將各類帶寬套餐用戶規模、帶寬利用率通過加權計算得到模型帶寬流量。各類套餐用戶占比、帶寬利用率及流量如圖2所示。

圖2 各類套餐用戶占比、帶寬利用率及流量

● 自有OTT業務帶寬模型。OTT用戶是以寬帶用戶為基礎，在寬帶用戶中通過提供疊加OTT業務進行滲透，用戶發展規模與市場推廣手段、視頻資源內容、網絡質量體驗等方面有關。未來OTT用戶在寬帶用戶中的滲透比例逐步提升，目前滲透率25%，預計到2020年滲透率達到60%。近期運營商提供的內容資源主要為標清、高清、4K三類，結合視頻技術發展趨勢，近期高清視頻資源是主流，后續隨著4K資源逐步擴大，預計標清資源將逐漸減少，內容資源向“4K為主、高清為輔”的方向發展。視頻資源帶寬方面，標清、高清資源碼率比較成熟，標清帶寬2.5M、高清帶寬8M即可滿足視頻資源良好呈現。4K技術處于發展變化階段，從20M到60M，帶寬需求逐步提高。在測算OTT業務帶寬時，將用戶發展規模、各類內容資源頻道數量、內容資源帶寬需求，通過模型加權技術得到模型帶寬流量。

● 其他業務帶寬模型。業務種類包括流量較小和行業尚未成熟兩大類。對于網絡帶寬流量影響較小的業務，通過經驗估算帶寬流量。對于像VR/AR這類業務，受制于目前的技術瓶頸（如眩暈感、佩戴不便等），且內容源有一定法律法規風險，預計難以快速普及。另外，受限于我國網絡帶寬普及發展水平，VR/AR對接入帶寬要求一般要100M及以上，短期內VR/AR應用大概率以本地單機為主，聯網需求較少。

將上述三類帶寬模型按各自用戶發展規模、業務滲透預測情況再進行統一的歸一化測算，形成用戶業務疊加帶寬，如表所示。

網絡模型構建是否合理有效，需要通過大量模型數據與現網實際運行數據進行比對，將偶然性偏差數據去除，形成連貫規律性數據樣本，通過多組樣本對比觀察偏差指標是否在合理范圍內，確定模型是否合理，取定參數是否有效。

我們選取運營商現網最近3年的月度用戶數、各區域流量統計報表進行整理，去除部分偏離較大的月份數據，如春節前后、電商雙十一等，形成現網運行數據組合。從數據中可以看到增量是連貫的，增速是上漲的，再將模型參數代入帶寬模型進行計算，形成模型數據組合。通過兩個組合多項數據對比，可以看到模型測算結果基本大于現網實際運行數據，正偏離20%上下。考慮到網絡帶寬模型測算結果較現網實際數據適度冗余超前是合理必然的，可以認為上述寬帶模型構建是合理有效的，能夠有效幫助運營商指導網絡規劃建設。在未來網絡出現突發緊急需求，或新興業務突發增長等情況下，網絡規劃模型能夠有效的保障業務承載和響應突發應急處置。

表 各年度業務帶寬

小結

通過建立帶寬模型，可將市場發展指標轉換成網絡需求指標，在業務快速發展變革的背景下，將未來幾年各種新興業務對運營商網絡形成的影響進行有效測算評估，及時評估業務變化對網絡各項指標的影響。通過建立帶寬模型，以量化指標的方式科學指導網絡超前規劃、架構調整、能力儲備、風險預警。另外，通過模型數據與現網數據對比分析，梳理業務發展目標與實際的差異，協助客戶經理有針對性的發展業務。

未來，在新技術、新業態不斷涌現的大環境中，運營商的網絡規劃面臨諸多挑戰和不確定性，在全球經濟下行、國內通信行業增速放緩等多方困難中，運營商的網絡規劃需從粗放型向精細化、被動式響應向主動式預判、封閉式建設向開放共享式轉變。

編輯｜刁興玲 diaoxingling@bjxintong.com.cn