淺談業務需求變化對于5G網絡規劃的影響

張穎聰 周玥丹 吳 平

中通服咨詢設計研究院有限公司

0 引言

隨著移動通信業務的快速發展，用戶需求發生了巨大改變，5G網絡建設面臨著差異化和精準化的要求，用戶需求的挖掘成為影響規劃決策的關鍵性因素。通過分析用戶需求變化，挖掘用戶需求變化對于5G網絡規劃產生影響的根本原因，并基于用戶行為特征提煉關鍵影響要素，旨在為網絡運營商更好地開展“供需匹配”和精準建設提供科學的分析思路。

1 業務需求的變化

回顧過去十年移動通信的快速發展，移動終端類型、移動業務類型、甚至移動終端使用者、移動通信的對象都發生了巨大變化。

1.1 用戶的定義從“人”擴展到“物”

隨著4G網絡的商用，基于移動蜂窩網絡的物聯網（即移動物聯網）技術也同步普及，例如NB-IoT、eMTC等，使得移動網絡的目標用戶從“人”擴展到“物”。移動物聯網具有覆蓋廣、連接多的優勢，可廣泛應用于智慧城市的各類應用場景，特別是需要遠距離通信的業務類型，例如智能抄表、共享單車管理等。5G時代極大完善了移動網絡承載物聯業務的能力，基本具備了全應用類型的服務能力。

產業的繁榮和技術的完善促使物聯網用戶快速增長。根據工信部網站公布的《2022年1-2月份通信業經濟運行情況》，如圖1所示，截至2022年2月末，我國移動物聯網終端用戶已達到14.6億戶，相比上年同期凈增3.1億戶。而同樣截至2月末，我國移動電話用戶總數為16.5億戶，僅從終端用戶數量看，兩類用戶基本持平。

圖1 2021-2022年2月末移動物聯網終端用戶情況

1.2 用戶的需求從“單一”走向“復雜”

移動網絡的目標用戶在發生改變的同時，用戶的業務需求也發生了巨大變化。

（1）個人用戶

在2/3G時代，個人用戶需求一般通過業務類型進行區分，包括需要實時通信的語音通話、基于中低速數據交換的互聯網業務，以及小容量信息交互的短信業務。其中，互聯網業務類型較為單一，主要體現為“網頁瀏覽”和“即時通訊”兩大類。

到了4G時代，個人用戶的業務需求演變為“移動互聯網”和“語音通話”兩大類，短信業務快速減少。得益于網絡能力的提升和智能手機的普及，移動互聯網實現了快速發展，需求應用范圍擴大至生活、工作的各個領域，例如社交、購物、辦公、游戲、教育等。5G商用后，網絡可提供更高的速率體驗，用戶有了更多的應用選擇，例如高清視頻、VR/AR等。

（2）行業用戶

行業用戶的業務需求主要以“物的通信”為主。在4G時代，物聯網應用采用NB-IoT、eMTC等技術，主要適用于中低速率、時延不敏感的業務類型，包括自主異常報告業務、自主周期報告業務、網絡指令業務，如煙霧報警探測器、智能電表等。上行極小數據量需求（10Bytes量級），周期多以年、月為單位。

與4G相比，5G具有更高速率、更大連接、更低時延等特點，可以支持更多的應用創新。根據2021年IMT-2020（5G）大會主論壇發布的《5G應用創新發展白皮書》，我國行業應用案例已有138個鋼鐵企業、194個電力企業、175個礦山、89個港口實現5G應用商用落地，覆蓋了22個國民經濟重要行業。隨著數字產業的發展，5G的行業應用需求勢必將擴展至全社會的方方面面。

由此可見，無論是個人用戶，還是行業用戶，業務的多樣性和個體的差異性都在不斷豐富，5G網絡面臨著更加多變、復雜的服務對象。伴隨用戶需求的變化，網絡建設方式也應該隨之變化。

2 用戶需求變化的影響分析

移動互聯網和移動物聯網的繁榮，帶來了更加豐富和差異化的網絡需求，但是網絡運營商的收益并未出現相應的增長，這樣的變化導致網絡規劃的思路從“普適性”走向“定制化”，具體表現為“差異性”和“精準性”兩個方面的要求。

（1）多樣性的業務需求要求網絡采用差異化建設方式

在2/3G網絡以及4G網絡部署初期，用戶行為較為單一，差異性需求少，無論是語音業務還是數據業務，用戶更加注重無所不在的移動互聯能力，因此，網絡部署的決策更加側重于單一的覆蓋類指標。例如在網絡規劃階段，基于覆蓋率目標，通過鏈路預算、覆蓋仿真等方式進行網絡規模和基站配置的規劃。

但隨著用戶需求的多樣性和個體差異性的變化，單一的覆蓋指標難以滿足用戶業務需求。對于公眾用戶而言，在要求網絡覆蓋能夠滿足終端接入的同時，更加關注業務的體驗，從單純覆蓋需求發展為復合型的體驗要求，例如語音通話時的清晰度、社交聊天時的發送延時、在線視頻的卡頓次數、短視頻的切換時延等；對于行業用戶而言，業務的要求更加多樣化，例如數據的安全、應用的時延、通道的可靠性等。因此，5G網絡的規劃和建設需要采用更加差異化的方式，基于不同的業務需求，針對性開展網絡部署。

（2）業務需求增長與投資收益降低要求網絡采用更加精準化建設方式

業務需求的多樣化和數據流量的不斷提升，需要運營商不斷加大對網絡的投資，但收入卻沒有實現相應增加，尤其是5G網絡規模大、投資高，投資與收益呈現了擴大化的剪刀差趨勢。

在網絡運營商難以通過增量獲得更多增收的時候，5G網絡規劃的關注點更多聚焦到成本和投資，在網絡建成的同時，需要更加關注投資與成本的效益性。因此，網絡建設思路在走向差異化的同時，也需要實現更加精準化的改變。針對不同的需求，精準匹配適當的網絡資源和建設方式，避免過多冗余投入導致的效益下降，實現“投資成本-網絡能力-業務發展”的精準匹配。

3 影響網絡建設的關鍵要素分析

為了實現5G網絡的差異化和精準化，在網絡決策階段需要更加準確地分析和評估用戶需求，通過深度挖掘用戶行為特征，定制化地開展網絡建設，即用戶的行為特征不同，網絡的建設方式也應隨之改變。

根據用戶和業務的不同，用戶行為特征是難以窮盡的。為了更好地實現網絡建設的定制化，我們需要進一步挖掘對于網絡建設影響力較大的關鍵特征要素。

3.1 個人用戶的關鍵特征要素

如表1所示，列舉了6類個人用戶的關鍵特征要素。通過這6類數據的統計分析，可以科學地定位用戶需求的“熱點區域”。用戶流量熱力圖如圖2所示，通過統計該區域不同地理位置的用戶流量，以熱力圖的方式進行呈現，圖中顏色亮度越高區域，用戶流量需求越大，可作為規劃時網絡資源重點部署的依據。

表1 個人用戶的關鍵特征要素

圖2 用戶流量熱力圖

3.2 行業用戶的關鍵特征要素

行業用戶涉及到市政、交通、工業、醫療等各行各業的方方面面，用戶需求更加多樣化。結合當前主流的應用需求，總體上可將各類業務的需求收斂為表2所示的7類要素。

表2 行業用戶的關鍵特征要素

關鍵特征要素 要素定義可靠性數據包傳輸的過程中，成功傳送到給定系統的數據包數量，除以發送數據包總數的百分比值隔離度 用戶業務需求對資源的隔離要求，可分為物理隔離、邏輯隔離安全在網絡中傳輸、交換和存儲的信息，具有機密性、完整性，不被未經授權的篡改、泄露和破壞可用度 網絡在任意隨機時刻、或被需要、或開始執行任務時，處于可工作或可使用狀態的程度定位準確度描述終端測量位置與真實位置的偏差，偏差可以是基于絕對位置，也可以是相對位置，可分為米級、亞米級

圍繞行業用戶的關鍵特征要素分析開展網絡建設時，可將具體行業用戶的需求按照上述7類要素進行量化，按照量化后的需求匹配適合的網絡組網模式和資源配置模型，從而實現精準規劃的目標。

4 結束語

業務需求變化使得5G網絡規劃和建設走向“定制化”，本研究列舉了關鍵性用戶特征要素，為當代網絡建設者和運營者開展與用戶需求相匹配的精準建設提供參考。然而，本研究提供的用戶特征要素分析也有時代的局限性，這是一項需要不斷迭代的長期課題。可以預見，隨著個人可穿戴終端的進一步發展，個人用戶和行業用戶的界限可能越來越模糊，個人的通信需求也將被劃分為各類物的連接需求，屆時對于用戶行為特征的分析和歸納將被重新定義。