移動(dòng)通信短視頻建網(wǎng)方法論探究

摘要：2023年是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的第五年，在國(guó)家政策支持下，全國(guó)大部分區(qū)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋，原來(lái)“基礎(chǔ)覆蓋+熱點(diǎn)擴(kuò)容”的粗放式規(guī)劃思路已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)下5G精細(xì)化挖潛需求，面向業(yè)務(wù)的精準(zhǔn)建網(wǎng)成為打造5G精品網(wǎng)絡(luò)的必由之路。短視頻用戶(hù)總量超過(guò)9.6億，用戶(hù)滲透率超過(guò)90%，流量占全網(wǎng)總流量比例超過(guò)40%，已經(jīng)占到互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的首位。本文提出一種基于短視頻業(yè)務(wù)的柵格級(jí)5G規(guī)劃建網(wǎng)方法，結(jié)合價(jià)值打分體系，通過(guò)在短視頻高業(yè)務(wù)量低體驗(yàn)的區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)補(bǔ)點(diǎn)建站，使區(qū)域內(nèi)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(guān)鍵詞：5G精品網(wǎng)絡(luò)；柵格級(jí)洞察；價(jià)值打分體系；短視頻建網(wǎng)

引言

5G作為新基建的“領(lǐng)頭羊”，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，國(guó)家“十四五”規(guī)劃中明確提出要加快5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化部署，構(gòu)建基于5G的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，山東省內(nèi)也出臺(tái)多項(xiàng)政策持續(xù)推動(dòng)5G等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2023年是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的第五年，在國(guó)家政策的積極引導(dǎo)下，5G網(wǎng)絡(luò)整體建設(shè)進(jìn)度較快。截至2023年8月，山東省內(nèi)已累計(jì)建成5G基站19.2萬(wàn)座，其中，山東移動(dòng)和山東廣電累計(jì)開(kāi)通5G基站9.9萬(wàn)座，山東聯(lián)通和山東電信累計(jì)開(kāi)通5G基站9.4萬(wàn)座[1]，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上區(qū)域連續(xù)覆蓋，行政村覆蓋率達(dá)90%，高鐵、地鐵、近海、重要高速、3A以上景區(qū)等重點(diǎn)場(chǎng)景全覆蓋。

然而，隨著5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，市區(qū)存在部分弱覆蓋區(qū)域需要補(bǔ)盲覆蓋，行政村5G覆蓋率還需要進(jìn)一步提升。此外，隨著市場(chǎng)發(fā)展，5G分流及網(wǎng)絡(luò)利用率不斷提升，部分區(qū)域存在高流量、高負(fù)荷、容量保障的壓力，需要進(jìn)一步深化5G精品網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。2023年初至今，5G日均流量持續(xù)提升，短視頻業(yè)務(wù)成為拉動(dòng)全網(wǎng)流量的主力軍。為持續(xù)提升5G用戶(hù)使用體驗(yàn)，本文以短視頻作為切入點(diǎn)，綜合分析短視頻分辨率、首屏?xí)r延等應(yīng)用指標(biāo)，反向研究網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，提出了基于短視頻業(yè)務(wù)的柵格級(jí)5G建網(wǎng)方法?；诙桃曨l體驗(yàn)和業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)分析，定位短視頻體驗(yàn)提升目標(biāo)小區(qū)，生成體驗(yàn)分布圖，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)擬合算法，對(duì)短視頻業(yè)務(wù)關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)（key quality indicator，KQI）和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)（key performance indicator，KPI）進(jìn)行建模，確定映射關(guān)系，快速精準(zhǔn)定位體驗(yàn)差柵格，生成柵格級(jí)建網(wǎng)規(guī)劃圖，依據(jù)地理化洞察結(jié)果，輸出短視頻規(guī)劃建網(wǎng)方案，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)5G流量激發(fā)，提升用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)。

1. 短視頻業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

目前短視頻已經(jīng)成為無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的第一大業(yè)務(wù)，2019年6月至今短視頻用戶(hù)規(guī)模及滲透率隨年份變化，到今年6月，用戶(hù)滲透率達(dá)到92%，用戶(hù)總量超過(guò)9.6億，如圖1所示。根據(jù)國(guó)內(nèi)廣播電視受眾研究機(jī)構(gòu)CSM的研究顯示，短視頻用戶(hù)人均日使用時(shí)長(zhǎng)約90分鐘，并且51.6%的用戶(hù)時(shí)長(zhǎng)仍在逐步增加，其中21.5%用戶(hù)日均使用短視頻時(shí)長(zhǎng)增加1小時(shí)以上，見(jiàn)圖2[2]。從流量上看，山東移動(dòng)視頻流量占比已超過(guò)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(jīng)統(tǒng)計(jì)，短視頻直播與點(diǎn)播流量在蜂窩網(wǎng)上的占比分別為39%和47%，如圖4所示。

因此，本文以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，反向觀察網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，立足全方位高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)，致力于為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。短視頻業(yè)務(wù)量表示所有小區(qū)按照短視頻播放總次數(shù)進(jìn)行排序，前50%為高，后50%為低，高清短視頻以分辨率達(dá)到720p及以上為標(biāo)準(zhǔn)，占比高于80%為好，低于80%為差，由此劃分四個(gè)象限（P1-P4），如圖5所示。從短視頻業(yè)務(wù)量、高清視頻（720p及以上）占比兩方面來(lái)觀察網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的供需匹配情況，短視頻業(yè)務(wù)量越高意味著短視頻用戶(hù)越多，用戶(hù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求也越高，高清視頻占比越低意味著短視頻用戶(hù)體驗(yàn)越差。因而高業(yè)務(wù)量、低高清視頻占比區(qū)域即為網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與業(yè)務(wù)供需關(guān)系失衡、亟須改善的地方（質(zhì)差小區(qū)P1）。

2. 短視頻建網(wǎng)方法論

2.1 短視頻體驗(yàn)柵格級(jí)洞察

由于短視頻平臺(tái)主要追求的是用戶(hù)播放流暢度，因此短視頻平臺(tái)推送的視頻分辨率通常為自適應(yīng)模式，即由短視頻平臺(tái)根據(jù)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)條件進(jìn)行判斷并決策，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量越高視頻分辨率越高，如圖6所示。

根據(jù)平臺(tái)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，短視頻分辨率與首屏?xí)r延具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，即當(dāng)首屏?xí)r延小于230毫秒（ms）時(shí)，自動(dòng)推送1080p分辨率；介于230 ms與400ms之間時(shí)，推送720p分辨率；大于400 ms時(shí)，則推送540p分辨率（圖7）。

為將短視頻體驗(yàn)與現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)管指標(biāo)相匹配，經(jīng)過(guò)上萬(wàn)次短視頻實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)首屏?xí)r延可關(guān)聯(lián)現(xiàn)網(wǎng)測(cè)量報(bào)告（measurement report，MR）、話務(wù)統(tǒng)計(jì)（traffic statistics，話統(tǒng)）[3]。當(dāng)基站為低負(fù)荷時(shí)，參考信號(hào)接收功率（reference signal received power，RSRP）大于-105dBm，則短視頻平臺(tái)傾向于推送高清視頻（720p及以上）；當(dāng)基站為中負(fù)荷時(shí)，RSRP大于-100dBm，則大概率推送高清視頻；當(dāng)基站為高負(fù)荷時(shí)，則RSRP需大于-95dBm，才可能推送高清視頻（圖8）。因此，基于柵格負(fù)荷（其中低負(fù)荷gt;-105dBm；中負(fù)荷gt;-100dBm；高負(fù)荷gt;-95dBm），統(tǒng)計(jì)MR中RSRP滿(mǎn)足度，由此對(duì)應(yīng)高清業(yè)務(wù)占比，得到柵格級(jí)短視頻體驗(yàn)分布圖，其中紅色、黃色柵格為高清視頻占比較低的問(wèn)題柵格，如圖9所示。

2.2 短視頻精準(zhǔn)建網(wǎng)規(guī)劃

通過(guò)華為wins仿真平臺(tái)（wireless installed network solutions），基于現(xiàn)網(wǎng)4G、5G站點(diǎn)部署情況，在不滿(mǎn)足高清視頻體驗(yàn)的位置進(jìn)行擴(kuò)容、加站，基于短視頻網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量供需情況（圖5）以及柵格級(jí)體驗(yàn)分布圖（圖9）進(jìn)行高價(jià)值站點(diǎn)打分（圖10）。公式為50%（解決問(wèn)題柵格數(shù)）+50%（短視頻業(yè)務(wù)價(jià)值）=站點(diǎn)價(jià)值，其中問(wèn)題柵格為網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)不滿(mǎn)足高清視頻推送需求的區(qū)域，短視頻業(yè)務(wù)價(jià)值為短視頻業(yè)務(wù)量與體驗(yàn)供需失衡的小區(qū)數(shù)量。因此，網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)越差、短視頻業(yè)務(wù)量越高的區(qū)域中（標(biāo)紅色部分）站點(diǎn)價(jià)值度越高（圖11）。

2.3 短視頻建網(wǎng)效果與評(píng)估

如圖12所示，基于上述步驟，結(jié)合短視頻業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的供需關(guān)系，確定體驗(yàn)質(zhì)差小區(qū)，在短視頻高業(yè)務(wù)量低體驗(yàn)的區(qū)域進(jìn)行合理建站，并驗(yàn)證建站效果。

如圖13所示，對(duì)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(guò)開(kāi)通前后一周物業(yè)點(diǎn)級(jí)話統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)建網(wǎng)后深度覆蓋提升，5G覆蓋率由64%提升至91%，5G終端在4G網(wǎng)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(wǎng)方法論是可行的：確認(rèn)短視頻高業(yè)務(wù)低體驗(yàn)區(qū)域；柵格級(jí)覆蓋評(píng)估；wins仿真規(guī)劃建網(wǎng)；站點(diǎn)開(kāi)通前后效果評(píng)估。

結(jié)語(yǔ)

本文在傳統(tǒng)建網(wǎng)思路的基礎(chǔ)上，結(jié)合短視頻業(yè)務(wù)洞察，綜合分析分辨率、首屏?xí)r延等KQI指標(biāo)，聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)KPI指標(biāo)，雙向精準(zhǔn)指導(dǎo)規(guī)劃，提出了“四步循環(huán)”的短視頻建網(wǎng)方法論：（1）基于業(yè)務(wù)和體驗(yàn)二維數(shù)據(jù)識(shí)別體驗(yàn)提升小區(qū)，結(jié)合地理化工具呈現(xiàn)，篩選目標(biāo)；（2）海量測(cè)試數(shù)據(jù)，基于真實(shí)覆蓋、云瞰，利用機(jī)器學(xué)習(xí)擬合體驗(yàn)/網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，擬合基線+網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)柵格級(jí)精準(zhǔn)體驗(yàn)定位；（3）依據(jù)短視頻業(yè)務(wù)體驗(yàn)圖和覆蓋還原圖的地理化結(jié)果匹配，拉通端到端輸出短視頻體驗(yàn)提升方案；（4）基于業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、柵格三維聯(lián)合驗(yàn)證體驗(yàn)提升效果。最終落地效果符合預(yù)期：1080p占比提升18%，5G覆蓋率提升27%。

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作者簡(jiǎn)介：程磊，碩士，工程師，研究方向：無(wú)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(wú)線通信工程；丁鑫威，本科，工程師，研究方向：無(wú)線通信工程。