移動通信短視頻建網方法論探究

摘要：2023年是5G網絡建設的第五年，在國家政策支持下，全國大部分區域已經實現5G網絡連續覆蓋，原來“基礎覆蓋+熱點擴容”的粗放式規劃思路已經難以適應當下5G精細化挖潛需求，面向業務的精準建網成為打造5G精品網絡的必由之路。短視頻用戶總量超過9.6億，用戶滲透率超過90%，流量占全網總流量比例超過40%，已經占到互聯網業務的首位。本文提出一種基于短視頻業務的柵格級5G規劃建網方法，結合價值打分體系，通過在短視頻高業務量低體驗的區域進行精準補點建站，使區域內高清短視頻占比由81%提升至88%，5G覆蓋率由64%提升至91%，5G深度覆蓋能力得到明顯提升。

關鍵詞：5G精品網絡；柵格級洞察；價值打分體系；短視頻建網

引言

5G作為新基建的“領頭羊”，是支撐經濟社會數字化、網絡化、智能化轉型的關鍵基礎設施，國家“十四五”規劃中明確提出要加快5G網絡規模化部署，構建基于5G的應用場景和產業生態，山東省內也出臺多項政策持續推動5G等數字基礎設施建設。2023年是5G網絡建設的第五年，在國家政策的積極引導下，5G網絡整體建設進度較快。截至2023年8月，山東省內已累計建成5G基站19.2萬座，其中，山東移動和山東廣電累計開通5G基站9.9萬座，山東聯通和山東電信累計開通5G基站9.4萬座[1]，實現鄉鎮及以上區域連續覆蓋，行政村覆蓋率達90%，高鐵、地鐵、近海、重要高速、3A以上景區等重點場景全覆蓋。

然而，隨著5G網絡覆蓋范圍的不斷擴大，市區存在部分弱覆蓋區域需要補盲覆蓋，行政村5G覆蓋率還需要進一步提升。此外，隨著市場發展，5G分流及網絡利用率不斷提升，部分區域存在高流量、高負荷、容量保障的壓力，需要進一步深化5G精品網絡建設。2023年初至今，5G日均流量持續提升，短視頻業務成為拉動全網流量的主力軍。為持續提升5G用戶使用體驗，本文以短視頻作為切入點，綜合分析短視頻分辨率、首屏時延等應用指標，反向研究網絡問題，提出了基于短視頻業務的柵格級5G建網方法。基于短視頻體驗和業務大數據分析，定位短視頻體驗提升目標小區，生成體驗分布圖，通過機器學習擬合算法，對短視頻業務關鍵質量指標（key quality indicator，KQI）和網絡關鍵績效指標（key performance indicator，KPI）進行建模，確定映射關系，快速精準定位體驗差柵格，生成柵格級建網規劃圖，依據地理化洞察結果，輸出短視頻規劃建網方案，實現區域內5G流量激發，提升用戶網絡使用體驗。

1. 短視頻業務現狀

目前短視頻已經成為無線互聯網的第一大業務，2019年6月至今短視頻用戶規模及滲透率隨年份變化，到今年6月，用戶滲透率達到92%，用戶總量超過9.6億，如圖1所示。根據國內廣播電視受眾研究機構CSM的研究顯示，短視頻用戶人均日使用時長約90分鐘，并且51.6%的用戶時長仍在逐步增加，其中21.5%用戶日均使用短視頻時長增加1小時以上，見圖2[2]。從流量上看，山東移動視頻流量占比已超過56%，其中短視頻流量占視頻流量的約75.5%，如圖3所示。此外，經統計，短視頻直播與點播流量在蜂窩網上的占比分別為39%和47%，如圖4所示。

因此，本文以業務為導向，反向觀察網絡問題，立足全方位高質量網絡，致力于為用戶提供優質網絡體驗。短視頻業務量表示所有小區按照短視頻播放總次數進行排序，前50%為高，后50%為低，高清短視頻以分辨率達到720p及以上為標準，占比高于80%為好，低于80%為差，由此劃分四個象限（P1-P4），如圖5所示。從短視頻業務量、高清視頻（720p及以上）占比兩方面來觀察網絡質量的供需匹配情況，短視頻業務量越高意味著短視頻用戶越多，用戶對于網絡質量的要求也越高，高清視頻占比越低意味著短視頻用戶體驗越差。因而高業務量、低高清視頻占比區域即為網絡質量與業務供需關系失衡、亟須改善的地方（質差小區P1）。

2. 短視頻建網方法論

2.1 短視頻體驗柵格級洞察

由于短視頻平臺主要追求的是用戶播放流暢度，因此短視頻平臺推送的視頻分辨率通常為自適應模式，即由短視頻平臺根據用戶的網絡條件進行判斷并決策，網絡質量越高視頻分辨率越高，如圖6所示。

根據平臺大數據統計，短視頻分辨率與首屏時延具有強關聯性，即當首屏時延小于230毫秒（ms）時，自動推送1080p分辨率；介于230 ms與400ms之間時，推送720p分辨率；大于400 ms時，則推送540p分辨率（圖7）。

為將短視頻體驗與現網網管指標相匹配，經過上萬次短視頻實驗，發現首屏時延可關聯現網測量報告（measurement report，MR）、話務統計（traffic statistics，話統）[3]。當基站為低負荷時，參考信號接收功率（reference signal received power，RSRP）大于-105dBm，則短視頻平臺傾向于推送高清視頻（720p及以上）；當基站為中負荷時，RSRP大于-100dBm，則大概率推送高清視頻；當基站為高負荷時，則RSRP需大于-95dBm，才可能推送高清視頻（圖8）。因此，基于柵格負荷（其中低負荷gt;-105dBm；中負荷gt;-100dBm；高負荷gt;-95dBm），統計MR中RSRP滿足度，由此對應高清業務占比，得到柵格級短視頻體驗分布圖，其中紅色、黃色柵格為高清視頻占比較低的問題柵格，如圖9所示。

2.2 短視頻精準建網規劃

通過華為wins仿真平臺（wireless installed network solutions），基于現網4G、5G站點部署情況，在不滿足高清視頻體驗的位置進行擴容、加站，基于短視頻網絡質量供需情況（圖5）以及柵格級體驗分布圖（圖9）進行高價值站點打分（圖10）。公式為50%（解決問題柵格數）+50%（短視頻業務價值）=站點價值，其中問題柵格為網絡指標不滿足高清視頻推送需求的區域，短視頻業務價值為短視頻業務量與體驗供需失衡的小區數量。因此，網絡體驗越差、短視頻業務量越高的區域中（標紅色部分）站點價值度越高（圖11）。

2.3 短視頻建網效果與評估

如圖12所示，基于上述步驟，結合短視頻業務與網絡質量的供需關系，確定體驗質差小區，在短視頻高業務量低體驗的區域進行合理建站，并驗證建站效果。

如圖13所示，對比分析可得，短視頻高清視頻（720p+1080p）占比由81%提升至88%，其中1080p占比提升18%。通過開通前后一周物業點級話統數據分析，發現建網后深度覆蓋提升，5G覆蓋率由64%提升至91%，5G終端在4G網上的回落情況明顯改善，使5G分流比提升13%。

以上，可以證明短視頻建網方法論是可行的：確認短視頻高業務低體驗區域；柵格級覆蓋評估；wins仿真規劃建網；站點開通前后效果評估。

結語

本文在傳統建網思路的基礎上，結合短視頻業務洞察，綜合分析分辨率、首屏時延等KQI指標，聯系網絡KPI指標，雙向精準指導規劃，提出了“四步循環”的短視頻建網方法論：（1）基于業務和體驗二維數據識別體驗提升小區，結合地理化工具呈現，篩選目標；（2）海量測試數據，基于真實覆蓋、云瞰，利用機器學習擬合體驗/網絡函數，擬合基線+網絡數據，實現柵格級精準體驗定位；（3）依據短視頻業務體驗圖和覆蓋還原圖的地理化結果匹配，拉通端到端輸出短視頻體驗提升方案；（4）基于業務、網絡、柵格三維聯合驗證體驗提升效果。最終落地效果符合預期：1080p占比提升18%，5G覆蓋率提升27%。

參考文獻：

[1]上半年山東新建5G基站3.15萬個，累計達13.3萬個[J].中國有線電視， 2022（7）：48.

[2]梅蕾，隗樂香，陳姍姍.考慮顧客體驗的泛知識短視頻平臺用戶價值共創意愿研究——以bilibili平臺為例[J].價格理論與實踐，2023（1）：127-130，203.

[3]洪寶惜.5G網絡技術特點及其無線網絡規劃設計[J].信息系統工程，2022（1）： 145-148.

作者簡介：程磊，碩士，工程師，研究方向：無線通信工程；劉大偉，碩士，工程師，研究方向：通信工程；許澤政，碩士，工程師，研究方向：通信工程；程家印，碩士，工程師，研究方向：無線通信工程；丁鑫威，本科，工程師，研究方向：無線通信工程。