基站價(jià)值評(píng)估模型的應(yīng)用研究

鞏傳兵，楊明帥，吳松，葛海平，張守國(guó)，劉磊，祁云山，徐輝

研究與開發(fā)

基站價(jià)值評(píng)估模型的應(yīng)用研究

鞏傳兵1，楊明帥1，吳松2，葛海平2，張守國(guó)2，劉磊2，祁云山2，徐輝2

（1. 中國(guó)電信國(guó)際有限公司，中國(guó) 香港 999077；2. 華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310052）

新建站的價(jià)值評(píng)估和效益分析一直是困擾運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難題，相比傳統(tǒng)基于覆蓋、投訴等維度建立的評(píng)估方法，從成本、收入、相鄰基站負(fù)荷、區(qū)域業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿Φ染S度，構(gòu)建了一種全新的基站價(jià)值評(píng)估模型，給出了評(píng)估模型的具體指標(biāo)構(gòu)成、指標(biāo)權(quán)重和計(jì)算方法。最后，對(duì)模型的適用場(chǎng)景給出了建議，并且舉例說明了實(shí)際的應(yīng)用方法。

4G/5G；站址規(guī)劃；精確建網(wǎng)；價(jià)值評(píng)估；模型

0 引言

隨著4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不斷完善，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)逐漸由網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期的以覆蓋為導(dǎo)向轉(zhuǎn)為以價(jià)值為導(dǎo)向的精確建網(wǎng)。現(xiàn)有基站規(guī)劃及其價(jià)值評(píng)估方法主要基于覆蓋、投訴、容量、場(chǎng)景等維度對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，預(yù)評(píng)估結(jié)果包含主觀成分、偏離客觀性，另外，對(duì)基站建成后的盈利能力考慮較少。針對(duì)上述問題，本文將預(yù)規(guī)劃基站成本、收入、相鄰基站負(fù)荷、區(qū)域業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿Φ戎笜?biāo)納入評(píng)估模型，以基站建成后的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為導(dǎo)向，量化評(píng)估新規(guī)劃基站建設(shè)的緊迫性以及潛在效益，支撐精準(zhǔn)建網(wǎng)，最終提升基站建設(shè)的成本效益比。

1 基站價(jià)值評(píng)估思路

首先根據(jù)預(yù)規(guī)劃基站建設(shè)需求信息，包括基站位置、配置和建設(shè)方案，估算基站建設(shè)總體擁有成本（total cost of ownership，TCO）。基于預(yù)規(guī)劃基站所在區(qū)域的流量密度或人口分布估計(jì)預(yù)規(guī)劃基站開通后的流量；再根據(jù)預(yù)規(guī)劃基站位置和相鄰基站分布，選擇與基站距離最近的（建議取值3）個(gè)站點(diǎn)構(gòu)建簇；最后從單站和簇兩個(gè)維度依據(jù)價(jià)值評(píng)估模型對(duì)基站價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。基站價(jià)值評(píng)估實(shí)施流程如圖1所示。

圖1 基站價(jià)值評(píng)估實(shí)施流程

2 基站流量估計(jì)方法

基站開通后承載流量大小是評(píng)估基站價(jià)值的重要因素之一，但預(yù)規(guī)劃基站流量估計(jì)是一個(gè)“老大難”問題。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，本文從流量密度和人口分布兩個(gè)維度對(duì)預(yù)規(guī)劃基站流量估計(jì)進(jìn)行了探討。

（1）基于流量密度估計(jì)基站流量

根據(jù)基站所在區(qū)域的流量密度和基站有效覆蓋面積估計(jì)基站流量，如式（1）所示。

具體步驟如下。

步驟1 根據(jù)鏈路預(yù)算計(jì)算基站和簇內(nèi)在網(wǎng)運(yùn)行基站的最大允許路徑損耗。

步驟2 根據(jù)頻段和覆蓋場(chǎng)景選擇合適的傳播模型計(jì)算簇內(nèi)各個(gè)基站的覆蓋半徑和面積。

步驟3 通過網(wǎng)管統(tǒng)計(jì)得到簇內(nèi)各個(gè)基站的日均總流量。

步驟4 根據(jù)簇內(nèi)總流量和在網(wǎng)運(yùn)行基站有效覆蓋面積，計(jì)算基站所在區(qū)域（簇）的流量密度，再根據(jù)式（1）計(jì)算得到基站日均流量。

（2）基于人口分布估計(jì)基站流量

首先獲取基站有效覆蓋范圍內(nèi)的總?cè)丝跀?shù)，再根據(jù)基站所屬運(yùn)營(yíng)商所在區(qū)域的用戶滲透率和平均每戶每月上網(wǎng)流量（dataflow of usage，DOU）計(jì)算得到基站流量，如式（2）所示。

具體步驟如下。

步驟1 通過鏈路預(yù)算和傳播模型計(jì)算獲取基站的覆蓋范圍。

步驟2 基于基站覆蓋范圍和人口分布地圖統(tǒng)計(jì)得到基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的總?cè)丝跀?shù)。

步驟3 基于現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)得到基站所在區(qū)域的用戶滲透率和用戶DOU。

步驟4 根據(jù)式（2）計(jì)算得到基站日均流量。

基站流量估計(jì)方法適用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析見表1，實(shí)際應(yīng)用中可以選擇一種，也可以同時(shí)采用兩種方法，綜合選取合理結(jié)果。

以某移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為例，基站A位于市區(qū)，為預(yù)規(guī)劃2.1 GHz基站，選取最近的3個(gè)相鄰基站B、C和D構(gòu)成簇，4個(gè)基站均為定向站。根據(jù)頻率和覆蓋場(chǎng)景分別選擇合適的傳播模型，計(jì)算簇內(nèi)各個(gè)基站的覆蓋半徑和面積。簇內(nèi)各基站配置和日均流量見表2。

表1 基站流量估計(jì)方法適用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析

本例700 MHz選用Okumura-Hata模型，2.1 GHz選用COST231-Hata模型，多頻基站根據(jù)低頻確定其覆蓋范圍。Okumura-Hata模型和COST231-Hata模型的定義分別如式（3）、式（4）所示。

Okumura-Hata模型（密集市區(qū)、市區(qū)）為：

COST231-Hata模型為：

最大路徑損耗p定義為：

根據(jù)式（5）計(jì)算FDD-LTE 700 MHz和2.1 GHz上行及下行鏈路最大允許路徑損耗，計(jì)算結(jié)果見表3。

根據(jù)表3中最大允許路徑損耗（取上/下行最小值）和傳播模型式（3）、式（4）分別計(jì)算700 MHz和2.1 GHz頻段基站的覆蓋半徑和面積（定向站=1.95d），簇內(nèi)基站覆蓋半徑和面積計(jì)算結(jié)果見表4。

根據(jù)基站A（新站）位置、基站A覆蓋半徑和人口分布地圖查詢得到基站A的總覆蓋人口數(shù)為5 569人，所在區(qū)域人口滲透率為10%，DOU為8 GB。基于人口密度的基站流量估計(jì)結(jié)果如下。

其中，基站A日均流量的單位為GB。根據(jù)流量密度法進(jìn)行估計(jì)，基站A的日均流量估計(jì)結(jié)果如下。

其中，基站A日均流量的單位為GB。基站開通后的實(shí)際日均流量約為137 GB。經(jīng)驗(yàn)證，基于上述方法進(jìn)行流量估計(jì)，其結(jié)果具有可參考性。

表2 簇內(nèi)各基站配置和日均流量

表3 FDD-LTE 700MHz和2.1 GHz上行及下行鏈路最大允許路徑損耗計(jì)算結(jié)果

表4 簇內(nèi)基站覆蓋半徑和面積計(jì)算結(jié)果

3 基站價(jià)值評(píng)估指標(biāo)

通過對(duì)新規(guī)劃基站價(jià)值評(píng)分，一方面引導(dǎo)需求部門采用靈活的建站方式控制建站成本，降低TCO；另一方面督促規(guī)劃單位加強(qiáng)精準(zhǔn)規(guī)劃，優(yōu)先將基站規(guī)劃建設(shè)在流量大、用戶數(shù)多且有發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)域。

根據(jù)上述原則，從單站、簇兩個(gè)層次共設(shè)計(jì)7個(gè)基站價(jià)值評(píng)估指標(biāo)，基站價(jià)值評(píng)估指標(biāo)定義見表5。

表5 基站價(jià)值評(píng)估指標(biāo)定義

注：資本性支出（capital expenditure，CAPEX），如購(gòu)買基站費(fèi)用；運(yùn)營(yíng)成本（operating expense，OPEX），如電費(fèi)、鐵塔租金等；頻分雙工（frequency division duplexing，F(xiàn)DD）；物理資源塊（physical resource block，PRB）

4 基站價(jià)值評(píng)估模型

基站價(jià)值評(píng)估模型構(gòu)建過程包括選取價(jià)值評(píng)估指標(biāo)、定義指標(biāo)評(píng)分方法、設(shè)置指標(biāo)權(quán)重和應(yīng)用驗(yàn)證4個(gè)步驟。本文基站價(jià)值評(píng)估模型中指標(biāo)評(píng)分方法采用分段線性評(píng)分方法，指標(biāo)初始權(quán)重依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置，結(jié)合評(píng)分結(jié)果對(duì)權(quán)重進(jìn)行迭代修正。基站價(jià)值評(píng)估分項(xiàng)指標(biāo)打分規(guī)則和權(quán)重設(shè)置（參考值）見表6。

基站價(jià)值評(píng)估模型定義如式（8）所示。

根據(jù)式（7）計(jì)算基站的價(jià)值得分，依據(jù)基站價(jià)值得分高低確定基站建設(shè)優(yōu)先級(jí)，得分越高建設(shè)優(yōu)先級(jí)越高。以某網(wǎng)絡(luò)為例，根據(jù)上文基站價(jià)值評(píng)估模型對(duì)預(yù)規(guī)劃站點(diǎn)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。站點(diǎn)價(jià)值評(píng)估指標(biāo)值和評(píng)分結(jié)果見表7。

5 基站價(jià)值評(píng)估模型的應(yīng)用

基站價(jià)值評(píng)估模型主要應(yīng)用于以下兩種場(chǎng)景。

●投資有限的情況下，基站建設(shè)的規(guī)模受限。在此場(chǎng)景下，基站建設(shè)需求數(shù)量大于實(shí)際設(shè)備采購(gòu)數(shù)，可以應(yīng)用此模型對(duì)基站建設(shè)需求列表中的站點(diǎn)進(jìn)行評(píng)分，根據(jù)評(píng)分結(jié)果選擇分?jǐn)?shù)靠前的站點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)行建設(shè)。

●對(duì)已規(guī)劃點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃后評(píng)估，找出評(píng)分較高和較低的站點(diǎn)，對(duì)評(píng)分較低的站點(diǎn)進(jìn)行分析，找出站點(diǎn)規(guī)劃存在的問題進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提升站點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

以某移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)二期擴(kuò)容工程為例，本期工程需要在一期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上解決業(yè)務(wù)熱點(diǎn)高負(fù)荷，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋。項(xiàng)目立項(xiàng)規(guī)模為新建300個(gè)站點(diǎn)，而通過前端市場(chǎng)和后端優(yōu)化收集到的基站建設(shè)需求有468個(gè)，這些站點(diǎn)均符合二期工程的建設(shè)原則。根據(jù)本文基站價(jià)值評(píng)估模型對(duì)需求列表中的468個(gè)站點(diǎn)價(jià)值進(jìn)行評(píng)分，某移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)二期擴(kuò)容工程新建站點(diǎn)價(jià)值評(píng)估結(jié)果見表8。

表6 基站價(jià)值評(píng)估分項(xiàng)指標(biāo)打分規(guī)則和權(quán)重設(shè)置（參考值）

表7 站點(diǎn)價(jià)值評(píng)估指標(biāo)值和評(píng)分結(jié)果（示例）

表8 某移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)二期擴(kuò)容工程新建站點(diǎn)價(jià)值評(píng)估結(jié)果

468個(gè)站點(diǎn)中評(píng)分排名靠前的300個(gè)站點(diǎn)的分?jǐn)?shù)門限為84分以上，故需求列表中評(píng)分結(jié)果在84分以上的站點(diǎn)納入本期工程建設(shè)，其余站點(diǎn)納入儲(chǔ)備站點(diǎn)庫(kù)，待后期工程中根據(jù)規(guī)劃原則、投資、評(píng)分情況再?zèng)Q定是否納入當(dāng)期工程進(jìn)行建設(shè)。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文從基站和簇（相鄰基站）兩個(gè)維度構(gòu)建了規(guī)劃站價(jià)值評(píng)估模型，基站價(jià)值評(píng)估模型綜合考慮了新規(guī)劃基站成本、收入（流量）、相鄰基站負(fù)荷和區(qū)域業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿η闆r，體現(xiàn)了新建站規(guī)劃以效益為中心的核心思想。通過對(duì)站址進(jìn)行價(jià)值評(píng)分，支撐精確建網(wǎng)，提高了新建基站的經(jīng)濟(jì)效益。

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Research on the application of site value evaluation model

GONG Chuanbing1, YANG Mingshuai1, WU Song2, GE Haiping2, ZHANG Shouguo2, LIU Lei2, QI Yunshan2, XU Hui2

1. China Telecom Global Ltd.,Hongkong 999077, China 2.Huaxin Consulting and Designing Institute Co., Ltd., Hangzhou 310052, China

The value evaluation and benefit analysis of newly built sites have always been a problem that plagues operators’ network construction. Compared with the traditional evaluation methods based on coverage and complaints, a brand-new site value evaluation model was constructed from the dimensions of cost, revenue, adjacent base station load, and regional traffic development potential. The composition and calculation method of the specific index of the evaluation model were given, and the value score of the site was obtained by combining the weights of each index. Finally, suggestions were given for the applicable scenarios of the model, and practical application methods were illustrated with examples.

4G/5G, site planning, accurate network construction, value evaluation, model

TN929.5

A

10.11959/j.issn.1000–0801.2023001

2022-06-21；

2022-12-26

葛海平，ghp.hx@chinaccs.cn

鞏傳兵（1979-），男，現(xiàn)就職于中國(guó)電信國(guó)際有限公司，長(zhǎng)期從事通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)管理方面的工作。

楊明帥（1979-），男，現(xiàn)就職于中國(guó)電信國(guó)際有限公司，長(zhǎng)期從事通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)管理方面的工作。

吳松（1973-），男，華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司正高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

葛海平（1971-），男，華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

張守國(guó)（1977-），男，華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

劉磊（1980-），男，華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

祁云山（1975-），男，華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

徐輝（1976-），男，華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事5G技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)領(lǐng)域方面的工作。