本文來自郵電設(shè)計技術(shù)，作者/張嬌嬌、張曼、李海昕、王一。
自我國進入2G、3G、4G、5G多網(wǎng)共存以來，2G/3G制式在技術(shù)指標、資源占用、運維成本等方面的不足逐漸凸顯，運營商急需加快2G/3G退網(wǎng)進程，將有限的資源投入到主流的4G/5G的發(fā)展中去。提出一種基于VoLTE終端滲透率和VoLTE承載業(yè)務(wù)占比2個指標預(yù)測退網(wǎng)時間的方法，根據(jù)站址空間數(shù)據(jù)進行計算并分析2G/3G站址周邊覆蓋情況，精準定位補盲區(qū)域，為運營商做好退網(wǎng)規(guī)劃，推動退網(wǎng)進程提供參考。
0 1 概述
自2019年6月5G商用牌照發(fā)放以來，我國通信正式進入2G、3G、4G、5G多網(wǎng)共存時代。與目前主流的4G、5G制式相比，2G/3G在技術(shù)指標、資源占用、運維成本等方面的不足也越來越突出，2G/3G舊的技術(shù)制式現(xiàn)在已無法大規(guī)模滿足各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求。目前中國聯(lián)通仍存在一定數(shù)量的2G/3G基站，2G/3G網(wǎng)絡(luò)出賬用戶數(shù)約占中國聯(lián)通總移動用戶數(shù)的5.3%，承載了2.55%的語音業(yè)務(wù)量，業(yè)務(wù)收入貢獻約占總移動用戶收入的2.2%。以上數(shù)據(jù)表明，中國聯(lián)通的2G/3G網(wǎng)絡(luò)用戶量、業(yè)務(wù)占比及收入貢獻占比較少，但2G/3G網(wǎng)絡(luò)維護成本卻越來越高，頻譜資源也愈加緊張，因此中國聯(lián)通2G/3G退網(wǎng)已是箭在弦上。
本文提出一種面向本地網(wǎng)的2G/3G退網(wǎng)時間預(yù)測方法，該方法基于VoLTE終端滲透率和VoLTE承載業(yè)務(wù)占比2個指標，預(yù)估2G/3G退網(wǎng)時間，并對退網(wǎng)影響進行站址級分析，評估2G/3G站址周邊覆蓋情況，為中國聯(lián)通做好退網(wǎng)規(guī)劃、推動退網(wǎng)進程提供參考，盡量減少對終端用戶感知的影響和運營商收益的影響，將有限的資源投入到4G/5G的發(fā)展去。
0 2 本地網(wǎng)退網(wǎng)時間預(yù)測方法
本文提出通過模擬VoLTE終端滲透率和VoLTE承載語音占比2個指標的變化趨勢來評判2G/3G業(yè)務(wù)的遷移和承載到VoLTE的程度，進而預(yù)測退網(wǎng)時間。根據(jù)VoLTE終端滲透率指標可以判斷VoLTE用戶數(shù)量，VoLTE承載語音占比指標可以判斷VoLTE業(yè)務(wù)量，當兩者同時達到一定門限時，保證了VoLTE用戶數(shù)量和VoLTE業(yè)務(wù)量達到2G/3G退網(wǎng)條件，本文中退網(wǎng)條件的閾值為VoLTE終端滲透率≥95%且VoLTE承載語音占比≥90%。
2.1 VoLTE終端滲透率
VoLTE終端滲透率，即VoLTE終端占4G和5G登網(wǎng)用戶的比例。當VoLTE終端滲透率達95%以上時，認為滿足2G/3G退網(wǎng)條件之一。本文以某省聯(lián)通的數(shù)據(jù)為例，選取2019年5月至2021年11月VoLTE終端滲透率數(shù)據(jù)進行分析，如圖1所示。根據(jù)VoLTE終端滲透率的逐月散點圖可以看出該指標隨著時間呈現(xiàn)單調(diào)遞增趨勢，且遞增趨勢逐漸平緩。本文采用指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)這3種常用函數(shù)模擬VoLTE終端滲透率隨時間的變化過程并進行比對分析。
圖1 VoLTE終端滲透率散點圖
根據(jù)R²值判斷趨勢線擬合程度，當趨勢線的R²等于1或接近1時，擬合程度越高，趨勢線的可靠性就越高，反之則擬合程度較差，可靠性較低。不同函數(shù)下VoLTE終端滲透率模擬情況如表1所示，對數(shù)函數(shù)模擬的VoLTE終端滲透率R²達到0.955，擬合效果最好，因此，采用對數(shù)模型來模擬VoLTE終端滲透率，即y=alnx+b。
表1 VoLTE終端滲透率模擬情況
2.2 VoLTE承載語音占比
VoLTE承載語音占比，即VoLTE承載語音業(yè)務(wù)量占全部語音業(yè)務(wù)量的比例。當VoLTE承載語音占比達90%以上時，認為滿足3G退網(wǎng)條件之一。以某省聯(lián)通的數(shù)據(jù)為例，選取2019年8月至2021年11月VoLTE承載語音占比數(shù)據(jù)進行分析，如圖2所示。根據(jù)VoLTE承載語音占比的逐月散點圖可以看出該指標隨著時間呈現(xiàn)單調(diào)遞增趨勢，根據(jù)實際情況可知，隨著時間不斷增加，VoLTE承載語音占比增長將趨于平緩。本文采用指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)這3種常用函數(shù)模擬VoLTE承載語音占比隨時間的變化過程并進行比對分析。
圖2 VoLTE承載語音占比散點圖
不同函數(shù)下VoLTE承載語音占比模擬情況如表2所示，其中對數(shù)函數(shù)擬合效果相對比較好，但R²值小于0.95。因此采用不同函數(shù)對非VoLTE承載語音占比曲線進行模擬，模擬結(jié)果如表3所示，其中指數(shù)函數(shù)模擬的非VoLTE承載語音占比R²達到了0.98，擬合效果最好。因此，本文采用指數(shù)函數(shù)模擬非VoLTE承載語音占比，即y=aebx，VoLTE承載語音占比則可以表示為y=1-aebx。
表2 VoLTE承載語音占比模擬情況
表3非VoLTE承載語音占比模擬情況
2.3預(yù)測結(jié)果
以某省聯(lián)通數(shù)據(jù)為例，模擬結(jié)果如圖3所示，其中早時間為最早退網(wǎng)時間，即2024年12月。該方法可以模擬出不同省份VoLTE終端滲透率和VoLTE承載語音占比變化趨勢，并預(yù)估出達到本地網(wǎng)退網(wǎng)條件的時間，各省份可以根據(jù)實際情況分批次、分步驟逐步實現(xiàn)2G/3G退網(wǎng)。
0 3 2G/3G退網(wǎng)影響分析
2G/3G退網(wǎng)前，需評估在2G/3G網(wǎng)絡(luò)關(guān)停區(qū)域的4G/5G覆蓋情況，對于問題區(qū)域進一步完善4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，從而保證能夠正常給該區(qū)域用戶提供通信服務(wù)。本文根據(jù)站址空間數(shù)據(jù)計算分析了2G/3G站址周圍4G/5G站址覆蓋情況，對4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋完善的區(qū)域可以正常進行2G/3G站址退網(wǎng)，對缺乏4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域則需要在預(yù)估退網(wǎng)時間之前快速建網(wǎng)覆蓋補充盲點。
3.1空間計算方法
本文根據(jù)站址坐標點進行空間計算，依據(jù)不同地理場景下的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求，對2G/3G站址進行場景填充，根據(jù)最近4G/5G站距判斷是否有4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，從而精準找到需要補盲區(qū)域?？臻g計算流程如圖4所示。
圖4空間計算流程
a）獲取2G/3G站址經(jīng)緯度信息。根據(jù)2G/3G站址經(jīng)緯度信息生成站址坐標點的空間數(shù)據(jù)集。
b）獲取2G/3G站址場景信息。將2G/3G站址坐標點與微網(wǎng)格圖層進行匹配，根據(jù)站址所在微網(wǎng)格的場景來判斷該站址的場景，包括市區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村4類。
c）計算2G/3G站址覆蓋緩沖區(qū)。以2G/3G站址坐VoLTE終端滲透率模擬函數(shù)為y=0.255 7lnx-0.113 2，VoLTE承載語音占比模擬函數(shù)為y=1-1.448e-0.054x。
根據(jù)該趨勢函數(shù)預(yù)測結(jié)果，2023年6月該省VoLTE承載語音占比達到90.64%，2024年12月VoLTE終端滲透率達到96.26%，取同時滿足條件的最標點為中心點，生成半徑為1 km的圓形緩沖區(qū)。
d）判斷緩沖區(qū)內(nèi)最近4G/5G站址。判斷4G/5G站址是否落到緩沖區(qū)中，計算落進緩沖區(qū)的最近4G/5G站址。
e）判定2G/3G獨立站址。根據(jù)不同場景下的最近4G/5G站距判斷2G/3G站址是否有4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。如果最近4G/5G站距小于覆蓋門限，則認為有4G/5G覆蓋，否則判定為無4G/5G覆蓋獨立站址。覆蓋門限為：市區(qū)和室內(nèi)100 m、縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)300 m、農(nóng)村500m。
3.2 2G/3G站址的4G/5G覆蓋情況
以某省聯(lián)通為例，該省大部分2G/3G站址已被4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，既無4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋又無5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的2G/3G站址有6 157個，占總站址數(shù)量的11.7%，其中99%為獨立3G站址，C市未被4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的2G/3G站址數(shù)量最多，有1 346個站址未被覆蓋。需要在2G/3G退網(wǎng)前加快完善該部分地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。無4G/5G覆蓋的2G/3G站址地（市）分布情況如圖5所示。
圖5無4G/5G覆蓋的2G/3G站址地（市）分布情況
3.3 2G/3G站址場景分布
以某省聯(lián)通為例，在該省未被4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的2G/3G站址中，2G獨立站址有27個，3G獨立站址有6 087個，2G/3G共站站址有43個。如圖6所示，該省未被4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的2G/3G站址分布在農(nóng)村數(shù)量最多，占比高達62%，20%站址分布在市區(qū)。因此該省在2G/3G退網(wǎng)前應(yīng)著重考慮完善農(nóng)村場景中網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，避免2G/3G退網(wǎng)過程對農(nóng)村用戶產(chǎn)生不良影響。
圖6無4G/5G覆蓋的2G/3G站址場景分布情況
3.4退網(wǎng)影響分析結(jié)果
從以上4G/5G覆蓋情況、2G/3G站址場景分布分析可知，該省目前既無4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋又無5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的2G/3G站址大部分為獨立3G站址，主要分布在農(nóng)村場景。中國聯(lián)通在2G/3G退網(wǎng)前可根據(jù)各本地網(wǎng)站址空間計算結(jié)果判斷不同場景下的4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，以此作為參考，建網(wǎng)補充未覆蓋4G/5G網(wǎng)絡(luò)的站址區(qū)域的覆蓋盲點，進一步完善農(nóng)村場景下的4G/5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，逐步達到本地網(wǎng)2G/3G退網(wǎng)條件，并保障用戶的通信服務(wù)體驗。
0 4 總結(jié)
本文采用對數(shù)模型y=alnx+b模擬VoLTE終端滲透率，指數(shù)函數(shù)y=1-aebx模擬VoLTE承載語音占比，根據(jù)2個指標變化趨勢預(yù)測2G/3G業(yè)務(wù)的遷移和承載到VoLTE的程度，當VoLTE用戶數(shù)和業(yè)務(wù)量均達到指定閾值時，即VoLTE終端滲透率達到95%以上，VoLTE承載語音占比達到90%以上，達到退網(wǎng)條件，各本地網(wǎng)可以根據(jù)實際情況逐步實現(xiàn)2G/3G退網(wǎng)。
在達到本地網(wǎng)退網(wǎng)時間前，對2G/3G站址坐標點進行空間計算，計算出落在以2G/3G站址為中心點的緩沖區(qū)內(nèi)的最近4G/5G站距，根據(jù)站址所在的微網(wǎng)格場景判斷該站址場景，并根據(jù)不同場景下最近4G/5G站距判斷4G/5G覆蓋情況以及站址的分布場景，精準找到未覆蓋4G/5G網(wǎng)絡(luò)的站址補盲區(qū)域，為中國聯(lián)通做好2G/3G退網(wǎng)規(guī)劃，推動退網(wǎng)進程提供參考，保障用戶通信體驗，達到工信部“退網(wǎng)不退服”的要求。但2G/3G退網(wǎng)是一個循序漸進的過程，定位補盲區(qū)域后，仍需進一步考慮補盲代價，評估必要的補盲區(qū)域，并解決農(nóng)村場景大量單獨3G站址覆蓋問題，逐步實施退網(wǎng)。
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作者簡介
張嬌嬌，助理工程師，碩士，主要從事大數(shù)據(jù)處理、通信數(shù)據(jù)分析等方面工作；
張曼，高級工程師，主要從事網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及大數(shù)據(jù)分析工作；
李海昕，助理工程師，碩士，主要從事通信數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模等方面研究工作；
王一，高級工程師，碩士，主要從事通信網(wǎng)咨詢規(guī)劃設(shè)計及大數(shù)據(jù)分析工作。
