淺談業(yè)務(wù)需求變化對于5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響

張穎聰 周玥丹 吳 平

中通服咨詢設(shè)計研究院有限公司

0 引言

隨著移動通信業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，用戶需求發(fā)生了巨大改變，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨著差異化和精準(zhǔn)化的要求，用戶需求的挖掘成為影響規(guī)劃決策的關(guān)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(wǎng)絡(luò)規(guī)劃產(chǎn)生影響的根本原因，并基于用戶行為特征提煉關(guān)鍵影響要素，旨在為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商更好地開展“供需匹配”和精準(zhǔn)建設(shè)提供科學(xué)的分析思路。

1 業(yè)務(wù)需求的變化

回顧過去十年移動通信的快速發(fā)展，移動終端類型、移動業(yè)務(wù)類型、甚至移動終端使用者、移動通信的對象都發(fā)生了巨大變化。

1.1 用戶的定義從“人”擴(kuò)展到“物”

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的商用，基于移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)（即移動物聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)也同步普及，例如NB-IoT、eMTC等，使得移動網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)用戶從“人”擴(kuò)展到“物”。移動物聯(lián)網(wǎng)具有覆蓋廣、連接多的優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于智慧城市的各類應(yīng)用場景，特別是需要遠(yuǎn)距離通信的業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)承載物聯(lián)業(yè)務(wù)的能力，基本具備了全應(yīng)用類型的服務(wù)能力。

產(chǎn)業(yè)的繁榮和技術(shù)的完善促使物聯(lián)網(wǎng)用戶快速增長。根據(jù)工信部網(wǎng)站公布的《2022年1-2月份通信業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況》，如圖1所示，截至2022年2月末，我國移動物聯(lián)網(wǎng)終端用戶已達(dá)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(shù)為16.5億戶，僅從終端用戶數(shù)量看，兩類用戶基本持平。

圖1 2021-2022年2月末移動物聯(lián)網(wǎng)終端用戶情況

1.2 用戶的需求從“單一”走向“復(fù)雜”

移動網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)用戶在發(fā)生改變的同時，用戶的業(yè)務(wù)需求也發(fā)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(yè)務(wù)類型進(jìn)行區(qū)分，包括需要實(shí)時通信的語音通話、基于中低速數(shù)據(jù)交換的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，以及小容量信息交互的短信業(yè)務(wù)。其中，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)類型較為單一，主要體現(xiàn)為“網(wǎng)頁瀏覽”和“即時通訊”兩大類。

到了4G時代，個人用戶的業(yè)務(wù)需求演變?yōu)椤耙苿踊ヂ?lián)網(wǎng)”和“語音通話”兩大類，短信業(yè)務(wù)快速減少。得益于網(wǎng)絡(luò)能力的提升和智能手機(jī)的普及，移動互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，需求應(yīng)用范圍擴(kuò)大至生活、工作的各個領(lǐng)域，例如社交、購物、辦公、游戲、教育等。5G商用后，網(wǎng)絡(luò)可提供更高的速率體驗(yàn)，用戶有了更多的應(yīng)用選擇，例如高清視頻、VR/AR等。

（2）行業(yè)用戶

行業(yè)用戶的業(yè)務(wù)需求主要以“物的通信”為主。在4G時代，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用采用NB-IoT、eMTC等技術(shù)，主要適用于中低速率、時延不敏感的業(yè)務(wù)類型，包括自主異常報告業(yè)務(wù)、自主周期報告業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)指令業(yè)務(wù)，如煙霧報警探測器、智能電表等。上行極小數(shù)據(jù)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(diǎn)，可以支持更多的應(yīng)用創(chuàng)新。根據(jù)2021年IMT-2020（5G）大會主論壇發(fā)布的《5G應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展白皮書》，我國行業(yè)應(yīng)用案例已有138個鋼鐵企業(yè)、194個電力企業(yè)、175個礦山、89個港口實(shí)現(xiàn)5G應(yīng)用商用落地，覆蓋了22個國民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)。隨著數(shù)字產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，5G的行業(yè)應(yīng)用需求勢必將擴(kuò)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(yè)用戶，業(yè)務(wù)的多樣性和個體的差異性都在不斷豐富，5G網(wǎng)絡(luò)面臨著更加多變、復(fù)雜的服務(wù)對象。伴隨用戶需求的變化，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式也應(yīng)該隨之變化。

2 用戶需求變化的影響分析

移動互聯(lián)網(wǎng)和移動物聯(lián)網(wǎng)的繁榮，帶來了更加豐富和差異化的網(wǎng)絡(luò)需求，但是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的收益并未出現(xiàn)相應(yīng)的增長，這樣的變化導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的思路從“普適性”走向“定制化”，具體表現(xiàn)為“差異性”和“精準(zhǔn)性”兩個方面的要求。

（1）多樣性的業(yè)務(wù)需求要求網(wǎng)絡(luò)采用差異化建設(shè)方式

在2/3G網(wǎng)絡(luò)以及4G網(wǎng)絡(luò)部署初期，用戶行為較為單一，差異性需求少，無論是語音業(yè)務(wù)還是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶更加注重?zé)o所不在的移動互聯(lián)能力，因此，網(wǎng)絡(luò)部署的決策更加側(cè)重于單一的覆蓋類指標(biāo)。例如在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段，基于覆蓋率目標(biāo)，通過鏈路預(yù)算、覆蓋仿真等方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和基站配置的規(guī)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(biāo)難以滿足用戶業(yè)務(wù)需求。對于公眾用戶而言，在要求網(wǎng)絡(luò)覆蓋能夠滿足終端接入的同時，更加關(guān)注業(yè)務(wù)的體驗(yàn)，從單純覆蓋需求發(fā)展為復(fù)合型的體驗(yàn)要求，例如語音通話時的清晰度、社交聊天時的發(fā)送延時、在線視頻的卡頓次數(shù)、短視頻的切換時延等；對于行業(yè)用戶而言，業(yè)務(wù)的要求更加多樣化，例如數(shù)據(jù)的安全、應(yīng)用的時延、通道的可靠性等。因此，5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)需要采用更加差異化的方式，基于不同的業(yè)務(wù)需求，針對性開展網(wǎng)絡(luò)部署。

（2）業(yè)務(wù)需求增長與投資收益降低要求網(wǎng)絡(luò)采用更加精準(zhǔn)化建設(shè)方式

業(yè)務(wù)需求的多樣化和數(shù)據(jù)流量的不斷提升，需要運(yùn)營商不斷加大對網(wǎng)絡(luò)的投資，但收入?yún)s沒有實(shí)現(xiàn)相應(yīng)增加，尤其是5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、投資高，投資與收益呈現(xiàn)了擴(kuò)大化的剪刀差趨勢。

在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商難以通過增量獲得更多增收的時候，5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)注點(diǎn)更多聚焦到成本和投資，在網(wǎng)絡(luò)建成的同時，需要更加關(guān)注投資與成本的效益性。因此，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思路在走向差異化的同時，也需要實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)化的改變。針對不同的需求，精準(zhǔn)匹配適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)資源和建設(shè)方式，避免過多冗余投入導(dǎo)致的效益下降，實(shí)現(xiàn)“投資成本-網(wǎng)絡(luò)能力-業(yè)務(wù)發(fā)展”的精準(zhǔn)匹配。

3 影響網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵要素分析

為了實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的差異化和精準(zhǔn)化，在網(wǎng)絡(luò)決策階段需要更加準(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)建設(shè)，即用戶的行為特征不同，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方式也應(yīng)隨之改變。

根據(jù)用戶和業(yè)務(wù)的不同，用戶行為特征是難以窮盡的。為了更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的定制化，我們需要進(jìn)一步挖掘?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)建設(shè)影響力較大的關(guān)鍵特征要素。

3.1 個人用戶的關(guān)鍵特征要素

如表1所示，列舉了6類個人用戶的關(guān)鍵特征要素。通過這6類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以科學(xué)地定位用戶需求的“熱點(diǎn)區(qū)域”。用戶流量熱力圖如圖2所示，通過統(tǒng)計該區(qū)域不同地理位置的用戶流量，以熱力圖的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，圖中顏色亮度越高區(qū)域，用戶流量需求越大，可作為規(guī)劃時網(wǎng)絡(luò)資源重點(diǎn)部署的依據(jù)。

表1 個人用戶的關(guān)鍵特征要素

圖2 用戶流量熱力圖

3.2 行業(yè)用戶的關(guān)鍵特征要素

行業(yè)用戶涉及到市政、交通、工業(yè)、醫(yī)療等各行各業(yè)的方方面面，用戶需求更加多樣化。結(jié)合當(dāng)前主流的應(yīng)用需求，總體上可將各類業(yè)務(wù)的需求收斂為表2所示的7類要素。

表2 行業(yè)用戶的關(guān)鍵特征要素

關(guān)鍵特征要素 要素定義可靠性數(shù)據(jù)包傳輸?shù)倪^程中，成功傳送到給定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包數(shù)量，除以發(fā)送數(shù)據(jù)包總數(shù)的百分比值隔離度 用戶業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)中傳輸、交換和存儲的信息，具有機(jī)密性、完整性，不被未經(jīng)授權(quán)的篡改、泄露和破壞可用度 網(wǎng)絡(luò)在任意隨機(jī)時刻、或被需要、或開始執(zhí)行任務(wù)時，處于可工作或可使用狀態(tài)的程度定位準(zhǔn)確度描述終端測量位置與真實(shí)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(yè)用戶的關(guān)鍵特征要素分析開展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，可將具體行業(yè)用戶的需求按照上述7類要素進(jìn)行量化，按照量化后的需求匹配適合的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式和資源配置模型，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)規(guī)劃的目標(biāo)。

4 結(jié)束語

業(yè)務(wù)需求變化使得5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)走向“定制化”，本研究列舉了關(guān)鍵性用戶特征要素，為當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者和運(yùn)營者開展與用戶需求相匹配的精準(zhǔn)建設(shè)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(xiàng)需要不斷迭代的長期課題?？梢灶A(yù)見，隨著個人可穿戴終端的進(jìn)一步發(fā)展，個人用戶和行業(yè)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。