基站價值評估模型的應用研究

鞏傳兵，楊明帥，吳松，葛海平，張守國，劉磊，祁云山，徐輝

研究與開發(fā)

基站價值評估模型的應用研究

鞏傳兵1，楊明帥1，吳松2，葛海平2，張守國2，劉磊2，祁云山2，徐輝2

（1. 中國電信國際有限公司，中國 香港 999077；2. 華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310052）

新建站的價值評估和效益分析一直是困擾運營商網絡建設的難題，相比傳統(tǒng)基于覆蓋、投訴等維度建立的評估方法，從成本、收入、相鄰基站負荷、區(qū)域業(yè)務發(fā)展?jié)摿Φ染S度，構建了一種全新的基站價值評估模型，給出了評估模型的具體指標構成、指標權重和計算方法。最后，對模型的適用場景給出了建議，并且舉例說明了實際的應用方法。

4G/5G；站址規(guī)劃；精確建網；價值評估；模型

0 引言

隨著4G/5G網絡覆蓋的不斷完善，網絡規(guī)劃建設逐漸由網絡建設初期的以覆蓋為導向轉為以價值為導向的精確建網?，F有基站規(guī)劃及其價值評估方法主要基于覆蓋、投訴、容量、場景等維度對站點進行評估，預評估結果包含主觀成分、偏離客觀性，另外，對基站建成后的盈利能力考慮較少。針對上述問題，本文將預規(guī)劃基站成本、收入、相鄰基站負荷、區(qū)域業(yè)務發(fā)展?jié)摿Φ戎笜思{入評估模型，以基站建成后的經濟價值為導向，量化評估新規(guī)劃基站建設的緊迫性以及潛在效益，支撐精準建網，最終提升基站建設的成本效益比。

1 基站價值評估思路

首先根據預規(guī)劃基站建設需求信息，包括基站位置、配置和建設方案，估算基站建設總體擁有成本（total cost of ownership，TCO）?；陬A規(guī)劃基站所在區(qū)域的流量密度或人口分布估計預規(guī)劃基站開通后的流量；再根據預規(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）個站點構建簇；最后從單站和簇兩個維度依據價值評估模型對基站價值進行評估?；緝r值評估實施流程如圖1所示。

圖1 基站價值評估實施流程

2 基站流量估計方法

基站開通后承載流量大小是評估基站價值的重要因素之一，但預規(guī)劃基站流量估計是一個“老大難”問題。針對這一挑戰(zhàn)，本文從流量密度和人口分布兩個維度對預規(guī)劃基站流量估計進行了探討。

（1）基于流量密度估計基站流量

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

具體步驟如下。

步驟1 根據鏈路預算計算基站和簇內在網運行基站的最大允許路徑損耗。

步驟2 根據頻段和覆蓋場景選擇合適的傳播模型計算簇內各個基站的覆蓋半徑和面積。

步驟3 通過網管統(tǒng)計得到簇內各個基站的日均總流量。

步驟4 根據簇內總流量和在網運行基站有效覆蓋面積，計算基站所在區(qū)域（簇）的流量密度，再根據式（1）計算得到基站日均流量。

（2）基于人口分布估計基站流量

首先獲取基站有效覆蓋范圍內的總人口數，再根據基站所屬運營商所在區(qū)域的用戶滲透率和平均每戶每月上網流量（dataflow of usage，DOU）計算得到基站流量，如式（2）所示。

具體步驟如下。

步驟1 通過鏈路預算和傳播模型計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)計得到基站覆蓋區(qū)域內的總人口數。

步驟3 基于現網統(tǒng)計得到基站所在區(qū)域的用戶滲透率和用戶DOU。

步驟4 根據式（2）計算得到基站日均流量。

基站流量估計方法適用場景和優(yōu)缺點對比分析見表1，實際應用中可以選擇一種，也可以同時采用兩種方法，綜合選取合理結果。

以某移動通信網絡為例，基站A位于市區(qū)，為預規(guī)劃2.1 GHz基站，選取最近的3個相鄰基站B、C和D構成簇，4個基站均為定向站。根據頻率和覆蓋場景分別選擇合適的傳播模型，計算簇內各個基站的覆蓋半徑和面積。簇內各基站配置和日均流量見表2。

表1 基站流量估計方法適用場景和優(yōu)缺點對比分析

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：

根據式（5）計算FDD-LTE 700 MHz和2.1 GHz上行及下行鏈路最大允許路徑損耗，計算結果見表3。

根據表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），簇內基站覆蓋半徑和面積計算結果見表4。

根據基站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的總覆蓋人口數為5 569人，所在區(qū)域人口滲透率為10%，DOU為8 GB?；谌丝诿芏鹊幕玖髁抗烙嫿Y果如下。

其中，基站A日均流量的單位為GB。根據流量密度法進行估計，基站A的日均流量估計結果如下。

其中，基站A日均流量的單位為GB。基站開通后的實際日均流量約為137 GB。經驗證，基于上述方法進行流量估計，其結果具有可參考性。

表2 簇內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算結果

表4 簇內基站覆蓋半徑和面積計算結果

3 基站價值評估指標

通過對新規(guī)劃基站價值評分，一方面引導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)劃單位加強精準規(guī)劃，優(yōu)先將基站規(guī)劃建設在流量大、用戶數多且有發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)域。

根據上述原則，從單站、簇兩個層次共設計7個基站價值評估指標，基站價值評估指標定義見表5。

表5 基站價值評估指標定義

注：資本性支出（capital expenditure，CAPEX），如購買基站費用；運營成本（operating expense，OPEX），如電費、鐵塔租金等；頻分雙工（frequency division duplexing，FDD）；物理資源塊（physical resource block，PRB）

4 基站價值評估模型

基站價值評估模型構建過程包括選取價值評估指標、定義指標評分方法、設置指標權重和應用驗證4個步驟。本文基站價值評估模型中指標評分方法采用分段線性評分方法，指標初始權重依據專家經驗進行設置，結合評分結果對權重進行迭代修正?；緝r值評估分項指標打分規(guī)則和權重設置（參考值）見表6。

基站價值評估模型定義如式（8）所示。

根據式（7）計算基站的價值得分，依據基站價值得分高低確定基站建設優(yōu)先級，得分越高建設優(yōu)先級越高。以某網絡為例，根據上文基站價值評估模型對預規(guī)劃站點價值進行評估。站點價值評估指標值和評分結果見表7。

5 基站價值評估模型的應用

基站價值評估模型主要應用于以下兩種場景。

●投資有限的情況下，基站建設的規(guī)模受限。在此場景下，基站建設需求數量大于實際設備采購數，可以應用此模型對基站建設需求列表中的站點進行評分，根據評分結果選擇分數靠前的站點優(yōu)先進行建設。

●對已規(guī)劃點進行規(guī)劃后評估，找出評分較高和較低的站點，對評分較低的站點進行分析，找出站點規(guī)劃存在的問題進行優(yōu)化調整，提升站點的經濟效益。

以某移動通信網絡二期擴容工程為例，本期工程需要在一期網絡建設的基礎上解決業(yè)務熱點高負荷，加強網絡深度覆蓋。項目立項規(guī)模為新建300個站點，而通過前端市場和后端優(yōu)化收集到的基站建設需求有468個，這些站點均符合二期工程的建設原則。根據本文基站價值評估模型對需求列表中的468個站點價值進行評分，某移動通信網絡二期擴容工程新建站點價值評估結果見表8。

表6 基站價值評估分項指標打分規(guī)則和權重設置（參考值）

表7 站點價值評估指標值和評分結果（示例）

表8 某移動通信網絡二期擴容工程新建站點價值評估結果

468個站點中評分排名靠前的300個站點的分數門限為84分以上，故需求列表中評分結果在84分以上的站點納入本期工程建設，其余站點納入儲備站點庫，待后期工程中根據規(guī)劃原則、投資、評分情況再決定是否納入當期工程進行建設。

6 結束語

本文從基站和簇（相鄰基站）兩個維度構建了規(guī)劃站價值評估模型，基站價值評估模型綜合考慮了新規(guī)劃基站成本、收入（流量）、相鄰基站負荷和區(qū)域業(yè)務發(fā)展?jié)摿η闆r，體現了新建站規(guī)劃以效益為中心的核心思想。通過對站址進行價值評分，支撐精確建網，提高了新建基站的經濟效益。

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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，現就職于中國電信國際有限公司，長期從事通信網絡建設管理方面的工作。

楊明帥（1979-），男，現就職于中國電信國際有限公司，長期從事通信網絡建設管理方面的工作。

吳松（1973-），男，華信咨詢設計研究院有限公司正高級工程師，長期從事4G/5G無線網絡規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

葛海平（1971-），男，華信咨詢設計研究院有限公司高級工程師，長期從事4G/5G無線網絡規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

張守國（1977-），男，華信咨詢設計研究院有限公司高級工程師，長期從事4G/5G無線網絡規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

劉磊（1980-），男，華信咨詢設計研究院有限公司高級工程師，長期從事4G/5G無線網絡規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

祁云山（1975-），男，華信咨詢設計研究院有限公司高級工程師，長期從事4G/5G無線網絡規(guī)劃和優(yōu)化方面的工作。

徐輝（1976-），男，華信咨詢設計研究院有限公司高級工程師，長期從事5G技術創(chuàng)新相關領域方面的工作。