基于数字化运营的5G效能提升研究

基于数字化运营的5G效能提升研究网络优化NetworkOptimization基于数字化运营的5G效能提升研究ResearchonEfficiency5GImprovementHeMing1，XuJianxin2，YuanPeng2，HanWeixi1(1.ChinaUnicomGuangdongBranch，Guangzhou510627，China；2.ChinaInformationTechnologyDesigning&ConsultingInstituteCo.，Ltd.GuangdongBranch，Guangzhou510627，China)摘要：5G网络已初具规模，但5G流量占比仍较低。在数字化运营的背景下，如何提升5G网络效能和通过5G分流解决4G负荷是当前的重要课题。落实数字化运率、终端登网率和流量驻留比的原因，并提出对应的提升举措，实现5G网络感知和效能双提升。关键词：文章编号：1007-3043(2023)03-0051-07开放科学(资源服务)标识码(OSID)：randputsKeywords：1概述1.15G网络已具规模但利用率较低自2019年5G牌照发放后，经过几年的大力建设，中国联通5G网络覆盖快速提升。但当前5G利用率较1年3月5G平均每小区日流量仅为4G的1/3，PRB利用率为5.2%，全网5G总流量占4G/5G总流量的6.6%.1.24G负荷高随着移动网络向5G演进，网络投资向5G倾斜，收稿日期：2023-01-184G容量投资受到严控。但截至2021年第1季度，4G流量仍保持缓慢增长势头，4G网络处于高负荷运行，4GPRB利用率为40%，高负荷低感知小区占全网3%。1.3数字化运营赋能在数字化转型的背景下，充分运用O+B联合大数据分析能力(见图1)，实现5G效能提升，并通过4G/5G容量协同降低4G高负荷，提升用户感知，实现网络效能最大化。25G效能提升分析框架2.15G流量占比提升分析框架提升5G流量占比是提升5G网络效能的重要抓邮电设计技术/2023/0351网络优化NetworkOptimization基于数字化运营的5G效能提升研究输出数据①信息化定制数据②包含终端类型、5G开输出数据①信息化定制数据②包含终端类型、5G开关状态、DOU等信息的用户账单数据③包含5G覆盖信息的小区级清单④小区级5G终端数据⑤……集采系统能力开放 平台LAC+CI关联RNE平台省内自助工具平台①原始数据②中国联通大数据平台③侧O侧侧O侧计费详单投诉数据B场景边框小区工参XDR数据MR数据4G/5GKPI数据运维监控数据图1无线网大数据分析赋能手。通过解构5G流量占比因子，进一步分解提升5G流量占比的具体工作。解构后5G流量占比计算公式如式(1)所示。D5GNuser×P5G×L5G×DOU5Guser×R5GresidR5G=Dall=Nuser×DOUuser=式中：P5G——5G终端渗透率，5G终端占移动网终端的L5G——5G终端登网率，当月登录过5G网络的5G终端占5G终端的比例R5Gresid——5G流量驻留比，登录过5G网络的终端在5G网络产生的流量占4G/5G流量的比例DOU5Guser——5G登网用户DOUDOUuser——移动网用户DOUPDOU——5G登网用户平均每月上网流量(DOU)系数，5G登网用户DOU与移动网用户DOU之比2.24G/5G容量协同解决4G高负荷面向5G演进，通过4G/5G容量协同为4G网络减4G负荷解构后的计算公式如图2所示。面向未来网络演进，通过提升5G终端渗透率、5G终端登网率和5G流量驻留比等，充分发挥5G分流效2.3小结提升5G效能是解决当前5G效能低和4G负荷高两大问题的关键，本文将围绕5G效能提升的相关因子提升5G终端渗透率，降低4G终端流量4提升5G终端渗透率，降低4G终端流量4G络承载流量提升5G终端登留比，降低5G终端倒流4G络负荷总用户×(1-5G终端渗透率-2G/3G终端渗透率)×DOU4G终端流量5G终端倒流流量5G终端流量×(1-5G登网率×流量驻留比)4G4G络承载能力小区共享(忙闲互补)、覆流、拆闲补忙、低成本扩容(如L1800软扩)图24G负荷解构图展开原因剖析，并提出建议。35G效能提升举措G比、5G登网用户DOU系数4个方面分析原因，并提出提升5G效能的举措。3.1提升5G终端渗透率如图3所示，2021年3月，按中国联通网络终端类通的5G终端用户达到409万，占比15%，同比提升14%，低比5G套餐用户占比低12%，5G终端渗透率仍具有较大提升空间。30终端数/万百2020-032020-042020-052020-062020-072020-0830终端数/万百2020-032020-042020-052020-062020-072020-082020-092020-102020-112020-122021-012021-022021-035G终端5G终端/万5G套餐渗透率5G终端渗透率2535020202501520010055000图3某省5G终端发展趋势图如图4所示，随着终端价格的下降，5G终端更换逐步普及到普通用户，用户更换终端后高ARPU值和高DOU用户占比略有增加。迁转后MOU与用户套餐占比基本保持不变：迁转后MOU集中在25min以下(占比44%)、用户使用“腾讯大王卡”套餐最多(占比28%)。522023/03/DTPT基于数字化运营的5G效能提升研究网络优化NetworkOptimizationARPU画像(元)DOU画像(GB)>1101%90~110>1101%90~1101%70~903%50~706%30~5014%44%10~3029%2%3%7%22%175~225125~17575~12525~750~1047%50%0~1047%50%0%10%20%30%40%50%22%10%20%迁转后用户占比30%40%迁转前用户占比0%迁转后用户占比迁转前用户占比MOU画像MOU画像(min)49%其他49%>300200~300150~200>300200~300150~200100~15055~10025~550~25亲情卡米粉卡(5元卡)4G畅爽冰激凌国内流量套餐-99元/月畅越冰激凌5G套餐99元4G主副卡业务-语音副卡基本套餐4G畅爽冰激凌国内流量套餐-99元/月…阿里小宝卡11%6%5%8%12%2%2%2%3%3%2%4%14%畅爽冰激凌5G套餐129元4%14%5%44%50%5%44%50%28%10%20%30%40%腾讯大王卡0%0%10%30%20%40%50%0%0%10%30%20%40%迁转后用户占比迁转前用户占比迁转后用户占比迁转前用户占比图45G终端用户画像迁转后ARPU与DOU略有提升：迁转后ARPU提升主要集中在75~175元(占比31%)，DOU提升集中在30~70GB(占比22%)。通过O+B联合分析，获取用户常驻地已实现5G覆盖的4G终端用户名单，然后通过短信推送引导用户换机。同时，针对5G终端用户DOU和ARPU值更高的特点，锚定ARPU值高、DOU超高的4G终端用户，推出合适的合约机优惠套餐(ARPU值提升与营销成本抵消)，定向引导用户换机。3.2提升5G终端登网率3.2.15G终端登网率现状和分析维度年初制定的登网率目标低17个百分点。从用户、网络、端网匹配等维度，通过O+B联合分析定位影响5G终端用户登网的原因，并提出针对性的提升举措(见3.2.25G终端登网率低的原因分析和提升举措3.2.2.1网业协同推动5G普及，降低5G开关关闭比例登网用户数5G终端数用户登网用户数5G终端数用户原因获取到开关信息用户数 (占未登网32.3%)络原因未登网用户数终端原因•用户关闭5G功能•用户使用副卡槽网络，非2.1GNR终端无1GNR网络图55G终端登网率分析框架通过某省内自助工具平台获取数据分析，发现未登网用户中有73%的用户5G开关关闭。根据某市客服部调研，100位用户不登网原因为资费原因(33%)、5G网络覆盖不完善原因(29%)、4G网速够用(12%)、不会打开5G开关(10%)、耗电(8%)、其他(8%)。用户关闭5G功能是影响5G终端登网率的首要原因，可通过网业协同等多手段推动5G终端用户使用邮电设计技术/2023/0353网络优化NetworkOptimization基于数字化运营的5G效能提升研究5G。a)加强5G业务宣传力度，消除用户的速率高费流量的顾虑。b)通过市场多渠道向用户推送5G开关开启指c)联合终端厂家优化终端节电性能，推动终端关闭基于功耗的5G抑制功能。通过智能预调度、智能功控、BWP自适应、DRX等功能，降低5G终端功耗。d)加强网络优化，提升网络感知。目前支持双卡的5G终端只有主卡可以登陆5G，副卡槽用户一般使用流量相对较少，按DOU<30MB统计，某省2021年3月未登网5G终端中研判为副卡槽用户的比例为5.1%。针对这种情况，可向市场部推送副卡槽用户清单，由市场部通过加强营销，引导5G终端用户将中国联通卡设置为主卡。端聚集区的网络覆盖对5G开关打开的5G未登网用户进行O+B联合分析，如果用户的工作地、常住地小区按场景覆盖距离 无5G开通小区，则初步判定用户无网络覆盖。某省全网打开5G功能开关的用户中因无5G网络覆盖导致未登网用户占比为5.0%。从承建区来看，无覆盖导致用户未登网的情况集中在共享区，占比达81%；主要原因为共享区5G站点与中国联通4G站点共址率略低，导致部分区域5G网络覆盖与共享方5G终端用户分布的匹配度略低。表1给出了某省5G未覆盖用户分布统计。表1某省5G未覆盖用户分布统计表区域3.5GHzNR已部署区域/%外围区域/%合计/%承建区9共享区26551合计3565从场景来看，无覆盖导致用户未登网的情况集中在一般乡镇、农村等外围区域，占比达65%；主要原因为外网区域5G网络覆盖率仍较低(见图6)。坚，使3.5GHzNR部署区域实现连续覆盖；加强与中国电信合作，充分发挥共建共享红利，通过2.1GHzNR扩大外围5G覆盖，优先完成5G终端聚集区域的站点建设。17%36%6%317%36%6%31%10%农村市区县城一般乡镇发达乡镇图6无5G覆盖的未登网用户场景分布图此外，需进一步加强联合规划。以中国电信和中国联通5G终端用户为主要参照，优选双方最优的站址建设5G，提升中国联通4G/5G共址率。对5G开关打开的5G未登网用户进行统计，如果用户的工作地、常住地小区按场景标准(市区100m、县城200m、乡镇300m、农村500m)判断仅有5G纯SA或2.1GHzNR小区，则初步判定为端网不匹配造成用户未登网。对某省用户进行分析后，发现终端不支持2.1GHzNR或终端软件未升级至SA无法登录纯SA网络的用户占2.0%。从承建区来看，端网不匹配用户主要分布在共享区，占比达到98%；主要由于一些历史客观因素使得部分区域4G/5G异厂家而暂不部署NSA网络，其中有2个地(市)纯SA网络占比较大，导致纯NSA终端无法登网。因此需推动SA和2.1GHzNR终端软件版本升级，提升5G终端对SA和2.1GHzNR软件的支持率。影响5G终端登网的首要因素是用户关闭5G功络覆盖。建议网业协同推动5G网络完善和培养用户使用5G的习惯。3.3提升5G流量驻留比3.3.15G流量驻留比现状和分析维度度，通过O+B联合分析定位影响5G终端用户驻留比低的原因，并针对性地提出提升举措(见图7)。3.3.25G流量驻留比原因分析和提升举措3.3.2.1提高5G终端SA软件支持率542023/03/DTPT基于数字化运营的5G效能提升研究网络优化NetworkOptimization络的流量30458TB 6%)登络的流量30458TB 6%)登统计到有5G网业务用户，用月出账流量户73181TB终端原因络原因用户原因未驻留5G网络的流量42722TB (58.4%)分析维度NSA模式•节电模式•网络覆盖不足•网络优化和维护问题•间歇性关闭5G功能图75G流量驻留比分析框架流量驻留比为44.2%，比NSA登网用户高11.6%。通NSAGG网基于业务流的大小设置预留缓存资源，结合可调度G如表2所示，NSA模式下小包业务承载在4G上，对流量驻留比影响较大。针对这种情况，可推动终端厂家加快SA默开版本以提升上行覆盖，带来额外增益。3.3.2.2推动终端厂家优化终端能力终端厂家为保障终端性能，对终端设定保护机制，包括节电模式下会自动回退4G，温度过高会关闭5G控制整机耗电(见表3)。针对这种情况，可联合终端厂家优化终端节电性表2NSA模式下启用5G情况跟踪统计表参数设置①微信收/发送文字消息 ②微信收/发送表情消息③微信收/发送文字图、④微信收/发送小视频消息 ⑤手机进行抖音视频播放⑥手机进行网页视频(播放网址bilibili)⑦手机观看直播(斗①RLC缓存门限：50KB快速刷视频：未添加已添加已添加②RLC缓存门限：35KB快速刷视频：已添加已添加已添加③RLC缓存门限：20KB快速刷视频：已添加已添加已添加④RLC缓存门限：50KB快速刷视频：已添加已添加已添加⑤RLC缓存门限：35KB快速刷视频：已添加已添加已添加⑥RLC缓存门限：20KB快速刷视频：已添加已添加已添加⑦RLC缓存门限：5KB快速刷视频：已添加已添加已添加⑧RLC缓存门限：1KB快速刷视频：已添加已添加已添加⑨RLC缓存门限：0KB快速刷视频：已添加已添加已添加表3某些终端保护机制统计终端类型维度当前机制省电开启省电模式后终端限制进入过温保护手机使用过热，温度接近安规门限(43~45°C)时会主动释放5G耗的5G抑制功能。通过智能终端功耗。合理配置SCG业务缓存门限及UE不活动定时器，控制SCG添加和释放功能，以实现终端节能与用户体验平衡。在某地(市)进行试验后发现，添加SCG业务量缓存时延门限设置为10ms，SCG业务量缓存长度门限设置为256kB时，可实现终端节能与用户e3.3.2.3完善网络覆盖5G网络覆盖导致用户倒流4G，从而影响流量驻留比。下面从区域角度和室内外角度分析5G网络覆盖存在的问题。一是3.5GHz部署区域存在覆盖空洞。截至2021邮电设计技术/2023/0355网络优化NetworkOptimization基于数字化运营的5G效能提升研究底，某省联通3.5GHz部署区域仍有较多4G站未开通5G，其中室外站址5G/4G占比(开通在网口径)仅为68%，导致5G浅层覆盖不连续(存在空洞)，引起37.5%的流量倒流。二是3.5GHz部署区域深度覆盖不足。根据链路GHz径约为1.8GHz的80%(面积约GHzGHzG三是2.1GHz部署区域5G网络覆盖率较低。截至4G占比仅为29%，外围5G覆盖率较低，导致5G终端四是室分楼宇5G覆盖率仍较低。截至2021年3月底，某省有5G终端的4G小区仅有10%建设5G室G盖5G，引起13%的流量倒流。针对上述情况，可加快3.5GHz部署区域的困难站点攻坚，通过名单制管理严控变更，实现网络浅层连续覆盖。结合MR、网管话统、投诉等多维度准确定位覆盖问题，有针对性地进行深度覆盖建设和网络优化。通过2.1GHzNR建设提升边缘覆盖和上行覆盖；利用MassiveMIMO+波束赋型，基于不同场景覆盖特点完成场景化波束优化；开展端网协同优化，配置合理的终端最大上行发射功率，满足接入及覆盖要求。围绕5G终端用户聚集站点(区域)和5G终端业务次数聚集站点(区域)拓展外围覆盖。此外，应同步加大5G室分建设力度，完成5G终端业务次数聚集站点的建设。优化方面主要影响因素是4G/5G互操作门限，与G相比，当前5G网络覆盖仍有差距，为保障SA终端体验，NR终端从4G重选到5G和从5G切换到4G的电平设置较高，NR终端在边缘时驻留在4G的概率增加。维护方面主要影响因素包括故障断站和节能关据统计，某省小区在服率约为90%，对网络覆盖能5G能耗，在01：00—06：00对低业务的小区采取智能关站策略，一周的统计数据显示，某地(市)智能关站时间段的5G流量占比比其他时间段低2.5%，智能关站对流量驻留造成一定影响。针对这种情况，中国电信和中国联通应联合加强系统优化，提升5G流量驻留比。一方面优化4G/5G互操作策略，如图8所示，NR终端移动性策略下探；另一562023/03/DTPT方面通过版本升级及新功能应用提升5G网络性能。NR终端移动性策略下探NRB1(-108≥-113)A2B1(-108≥-113)LTE图84G/5G互操作优化示意图以提升AAU在服率为抓手，通过加强基站监控，及时完成故障恢复，同时提升网络健壮性，减少故障，从而提高5G网络生产供给能力。3.3.2.5网业协同培养用户的5G使用习惯通过大数据分析，对某省用户关闭5G功能情况进行跟踪分析，日锁网(关闭5G开关)用户占比高达，终端、网络、业务部门应协同培养用户使用5G的习惯。优化终端性能，使用户的5G终端能力时时在线；完善网络体验，使用户处处有5G网3.4提升5G登网用户DOU系数如图9所示，通过大数据分析，5G机套一致(持有5G终端使用5G套餐)用户的DOU更高，提升5G机套比〔5G终端5G套餐用户/(5G套餐5G终端用户+5G套餐4G终端用户)〕可以提升5G登网用户的DOU系数。5G套餐5G套餐5G终端DOU22.75G终端DOU22.7GBDOU12.2GB4G终端DOUDOU12.2GB图9DOU对比图3.4.2推动超高DOU用户迁转5G通过大数据分析，某省超高DOU用户以14%的用户消耗了56%流量。通过迁转超高DOU用户使用5G，可以极大地提升5G登网用户的DOU系数。通过测算，某省现网超高DOU用户若全部5G化后，5G登15.7%。基于数字化运营的5G效能提升研究网络优化NetworkOptimization3.5小结同，依托数字化运营能力，在全方面分析定位问题的基础上，以问题清单为抓手 (见表4)，推进5G效能提升和4G负荷下降，提高4G/5G用户满意度。表4重点工作清单列表序号分类重点工作清单1络5G终端及业务聚集TOPN小区清单2超高DOU用户聚集小区清单35G终端倒流次数TOPN小区清单4市场5G锁网用户清单5未升级SA的TOPN终端类型清单6超高DOU的4G终端用户清单45G效能提升效果以某省为例，网业协同，经过几个月的数字化运营实践，各项工作指标持续改善(见图10)。5月9月92.5%5月9月90.8%77.8%90.8%77.8%62.9%44.7%35.5%39.5%25.7%40.8%SA登网用户占比5G机套比超高SA登网用户占比5G机套比超高DOU用