春節保障4G無線解決方案研究

楊書寬 蘇守正 王佳果

摘要：通信的穩定性和安全性一直是人們關注的焦點，如何確保在大業務量情況下的用戶感知已成為通信保障的主要研究方向。春節是中國最重要的傳統節日，也是一年中全國人口流動最大的節假日，春節期間通信保障工作也是運營商通信保障工作的一大重點，通過對春節保障場景的劃分、春節保障負荷與流量的預測分析，來確定春節保障站點擴容門限，從而確定春節保障擴容站點，分場景制定春節保障方案，以保障春節期間用戶體驗。

關鍵詞：4G;春節保障;無線

一、引言

隨著我國社會經濟和通信科技的發展，人口流動也越來越頻繁，根據全國第七次人口普查公報結果顯示，2020年11月1日零時全國人口中流動人口約為3.75億人，全國各大交通樞紐，春節期間熱門旅游地等大量流動人口進入勢必給當地的網絡帶來巨大壓力和考驗。為保障春節期間熱點場景的業務順暢和用戶感知，建立春節保障預警監測機制，加強通信保障預警監測信息收集，未雨綢繆組織開展春節通信保障，對確保春節期間網絡正常運營具有重要意義。

（一）春節保障背景

近年來，隨著通信技術發展，移動用戶流量消費穩步增長。春節期間人們積極響應政府疫情防控的號召，拜年方式也由傳統拜年方式改為線上拜年，云聚會、春節視頻分享等活動成為主要娛樂互動方式，這一習慣的改變進一步拉動了流量的攀升。

春節期間，人口流動集中在交通樞紐（機場、高鐵站、火車站、汽車站、高速等）、大型商超、熱門景區以及人口外出較多的鄉鎮和農村地區，針對以上場景進行話務、流量預測和分析[1]，通過制定春節負荷解決管理辦法，確保春節期間用戶良好體驗。并在做好春節保障的同時，投入疫情防控通信保障工作，對各地醫療衛生及疫情防控指揮部等進行重點保障，為醫護人員通信辦公創造有利條件。

（二）春節保障目標

根據工業和信息化部對春節期間通信保障工作的部署和要求，電信基礎運營商應加強春節期間網絡維護、公共渠道服務、通信障礙搶修等網絡保障工作。春節期間通信保障工作主要集中在交通樞紐、大型商超、熱門景區等場景，以及各地醫療衛生等重點保障場所。本研究方案主要目標是通過制定流量預測方法，負荷解決方法，以及通過現網PRB利用率和最大RRC連接用戶數預測春節期間相關數據，并針對性開展網絡擴容和優化調整，制定相應保障措施，保障春節期間通信網絡正常運行。

二、春節保障無線解決方案

（一）春節保障場景

春節期間人口流動較大，交通樞紐（機場、碼頭、高鐵站、火車站、汽車站、高速服務區等）、熱門景區、核心商圈以及人口外出較多的鄉鎮和農村地區為重點保障場景[2]。面對熱點區域通信擁堵等潛在問題，高速路段、公園景區、大型展館、市場廣場等地開展重點樞紐和主干路段的重點部署，充分進行通信擴容和優化工作，通過網絡容量和業務精細化預測，網絡容量提前擴容，應急通信車投放精準化，網絡指標后臺和現場同步監控的方式，確保通信暢通[3]。

根據歷年春節期間及當前業務變化情況進行預測，以提升用戶感知為目標，以鄉鎮農村、農村集市、商業中心、交通樞紐、熱點景區、高速等熱點場景為著力點，精準完成小區擴容和小區的負荷均衡優化調整，確保春節前后各大熱點區域商圈，交通樞紐以及交通干線遷徒人流的網絡順暢。

（二）春節保障負荷與流量預測

1.流量數據清單

（1）春節保障前兩年的國慶7天期間小區平均自忙時PDCP層上、下行流量;

（2）當年春節期間所有小區自忙時PDCP層上、下行流量;

（3）當年國慶7天期間小區平均自忙時PDCP層上、下行流量。

2.負荷解決方法

忙小區門限及統計條件，忙小區類別分為大流量門限和多用戶門限兩類，根據忙小區頻段和自忙時小區PRB利用率、RRC連接用戶數定量判定忙小區門限。忙小區門限及統計條件如表1所示。

對照表1門限并對比統計條件，對于忙小區，基于表2原則確定解決方案。

負載均衡判定原則需滿足2個要求：（1）被均衡小區的PRB利用率低于30%、自忙時平均RRC連接用戶數低于100;（2）預估優化后忙小區與被均衡小區的PRB利用率，需均低于50%。若不能同時滿足條件（1）和條件（2），則認定為該小區無法進行負載均衡。

3.流量預測方法

業務預測以小區為單位，采用以下公式：預計2022年除夕小區級自忙時流量=2021年除夕小區級自忙時流量（單日）×（2021年國慶總業務量/2020年國慶總業務量）

取值要求：①小區級流量（單日）：取忙時PDCP層上下行流量之和;②總業務量：取七天忙時PDCP層上下行流量之和。

例如：某基站2021年除夕預計自忙時流量=該基站2020年除夕流量×（2020年國慶7天該小區自忙時流量和/2019年國慶該小區自忙時流量和）。

4.下行PRB利用率、最大RRC連接用戶數預測

下行PRB利用率和最大RRC連接用戶數可根據小區業務量進行預測。通過拋物線擬合出設備性能曲線，即可唯一地確定指標，如圖1所示。

5.聚類分析方法

按照“站型、是否可負載均衡、一載波頻率、二載波頻率、三載波頻率、是否可疊加載波”的格式，將忙小區聚類分析，劃分為13種情況，根據每種情況，可唯一確定一種解決方案（見表3）。

（三）春節保障擴容門限確定方法

根據基站業務指標信息（自忙時上下行流量、國慶節和春節期間小區平均流量/Mbyte）進行擴容門限測算，通過業務指標信息和各廠家流量曲線來預測小區7天忙時上下行流量，PRB利用率（見表4）和RRC鏈接用戶數（見表5），從而判斷該小區是否達到擴容門限。

（四）春節保障多場景覆蓋原則

根據前述春節保障場景的劃分，鄉鎮農村、農村集市、商業中心、交通樞紐、熱點景區、高速等熱點場景[4]，為確保4G網絡多場景深度覆蓋的效果，應當遵循以下方面的原則：

1.方案選取總體原則：對場景類型進行合理的劃分，然后再根據4G網絡業務量大小、建設難易程度、投資規模等因素，合理的選擇4G網絡建設方案，以在總體建設上保障4G網絡場景的建設效果。

2.經濟環保原則：對4G多場景覆蓋建設進行投資時，需要利用有限的4G網絡投資條件，多角度、緯度的進行4G網絡建設分析與評估，使得其能夠在滿足4G網絡數據業務熱點的前提下，實現最大效果的4G網絡場景覆蓋[5]。

3.網絡協同原則：4G網絡的建設要充分滿足當前的業務需求，同時需要考慮未來的業務升級，為將來4/5G網絡協同建設和發展做好準備，在保障網絡順暢的同時節約設備升級建設成本。為此，實施春節保障4G網絡的建設過程中，應當根據4G網絡場景建設的實際情況，對4G網絡進行設備上的配套完善[6]，以確保網絡的建設穩定性。

三、結束語

春節通信保障屬于應急通信保障的一種特殊場景，應急通信保障通常具有突發性和不可預測性，而春節期間的通信保障具有可預測性和可規劃性。本文基于4G無線網春節保障規劃工作，通過對人口流動的分析，春節保障場景劃分，春節保障基站負荷與流量預測方法分析，擴容門限確定方法分析，確定春節保障建設方案，為用戶提供良好的通信體驗，并對春節保障工作的實施提供了技術借鑒。

作者單位：楊書寬? ? 蘇守正? ? 王佳果? ? 廣東省電信規劃設計院有限公司

參? 考? 文? 獻

[1]劉偉.通信網絡安全和應急保障方案研究[J].通信與信息技術， 2009（01）：47-50.

[2]林治強.應急通信保障方案的研究[D].南京郵電大學，2012.

[3]None.2019年春節期間移動數據流量消費增長翻倍[J].電子世界，2019（4）：3-3.

[4]盛力. 4G網絡深度覆蓋分場景建設策略[J]. 數字通信世界， 2019（6）：1.

[5]王大斌，陳有恒.4G 網絡多場景深度覆蓋解決方案研究[J].信息通信，2019（7）：135.

[6]孫寧，黃明娟.LTE高話務場景通信保障方法研究及應用[J].中文科技期刊數據庫（文摘版）自然科學：00378-00379.