经典案例-宁德重大活动通信保障专题研究案例

宁德重大活动之4G网络通信保障专题研究
摘要：目前的网络运维关注点正在从“面向网络”向“面向用户感知”进行转变，通过“主动化”、“精细化”的运维/运营方式，为电信客户提供良好的用户体验，在此基础上进行业务发展，持续提升市场竞争力。

本文通过制定一套合理可行的重大活动高话务场景保障方案，确保高话务时段网络正常运行、保证通信“听得清”“看得畅”“连得通”“载得住”“用得稳”。

同时实现了重大活动期间“零网络故障、零网络安全事件、零客户投诉”的目标。

确保用户感知度好和圆满完成保障任务。

关键字：重大活动保障方案用户感知
一、概述
FDD-LTE网络较2G、3G网络而言最大的优势在于为用户提供更高速率。

然而无线小区资源是一个共享资源，在同一个小区里，因某些突发因素，当用户数逐渐增多时，每个用户获得的速率将逐渐下降，用户感知度也将随之下降；当用户数超过系统容量时，可能导致部分用户无法接入、已接入用户感知度极差；当用户数远远超过系统容量时，甚至可能导致基站设备负荷过高而停止服务。

这种由于重大活动引起的突发性高话务场景在FDD-LTE网络运维过程中大量存在，比如重大会议或大型运动会、导致大量用户聚集的特殊节日等场景，需要提前预估用户量，并制定和实施对应保障方案来保障FDD-LTE的网络服务和用户感知。

突发性高话务场景是指在节假日、重要会议、重大事件等重大活动的特殊时间内，用户在某些场所大量的聚集，从而产生比平时多得多的话务。

由于话务的突发性和巨量性，这些场所的覆盖小区往往会出现大量的拥塞，从而影响用户的通信质量，严重时可能导致网络退服，甚至于危及到网络安全。

因此，在制定保障方案时，不得不正视以下几个难点：
（1）网络评估工作量大：对高话务场景的准确把握，需要细致详细的评估工作，评估场景需要划分更小的粒度分别考虑，在评估网络指标时，要了解场景环境特点，用户群体，业务类型，综合考虑多种因素才能准确估算容量，制定符合实际情况的解决方案。

（2）业务需求量大：FDD-LTE室内高容量覆盖场景一般为超级小区域内（如
会议室、宴会厅、体育场等）出现大容量业务容量需求，此时通过传统的室内分布系统方案进行话务吸收无法保证业务质量，因此需要对目标覆盖区域进行多个小区的覆盖。

（3）信号复用难度大：由于覆盖场景的面积过于集中，且展馆或会场内无信
号隔断，信号均以可视环境传播，小区间隔离度较小，信号复用难度较大。

目标覆盖区域的小区越多则小区之间的干扰就越大，从而导致每个小区的业务容量和质量均下降。

（4）频率资源有限：目前中国电信只有800M/1.8G/2.1G这三个FDD LTE的频点。

（5）用户优先级别高：对于一些VIP用户，为保障其体验或者测试需要，需
确保这类用户时刻被优先调度，优先分配资源，必要的时候还可抢占资源。

为更好指导现场制定合理的保障方案，根据突发性高话务出现的时间和地点，可将突发性高话务场景分为重大会议场景、导致大量用户聚集的特殊节日或活动场景等，下面将逐一分析各场景特性。

二、重大活动场景保障总体思路
2.1重大活动保障的目标
通过制定一套合理可行的重大活动高话务场景保障方案，确保高话务时段网络正常运行、保证通信“听得清”“看得畅”“连得通”“载得住”“用得稳”。

同时实现了重大活动期间“零网络故障、零网络安全事件、零客户投诉”的目标。

确保用户感知度好和圆满完成保障任务。

2.1.1重大活动场景分析
◆场景描述
重大会议：国际级、国家级、省部级重要政府会议；其他重大会议等。

重大活动：大型运动会、大型演唱会、体育赛事、招聘会、交易会、展会、节日活动，以及大型地方性活动。

◆场景特性
该场景下，用户数量可预估，主要用户行为也可以预知。

◆场景保障
制定保障方案时，必须充分考虑系统容量和用户感知度，尤其是VIP用户的感知度，且需重点考虑会议\活动休息间隔集体同步接入、会议\活动期间信息推送等业务场景的保障。

◆场景覆盖
由于绝大多数会议和活动均在室内举行，因此该场景下通常有室分覆盖。

制定保障方案时，需根据室分覆盖特性，结合现场站点实际情况，来选择切实可行的高话务保障方案。

2.2重大活动保障的思路
重大活动保障从收集活动的信息开始、现场话务量评估、保联优化基础准备、活动前网络评估、优化方案实施、现场应急保障及活动后的设置恢复等。

如下流程所示：
图 2-1 保障优化整体思路2.2.1重大活动信息收集
首先需要从以下几点去收集本次活动的详细信息：
图 2-2 活动信息收集项
其中，活动的内容、地点、时间可以直接通过活动举办方进行了解，对于参会人数无法确定的活动，可以通过活动区域的范围大小、座位数以及以往该类型活动的参加人数进行初步的预估。

人群结构指的是参加活动的人员年龄结构、职业结构等，这些信息的取得有助于我们对业务增长的类型做初步的判断。

2.2.2话务量预估
保障区域话务量与话务模型的预估是保障成功的关键。

一般情况下，根据业务特点与用户级别，会将保障区域划分为几个大区，每个大区又包含了若干个服务小区。

根据每个大区用户业务特点，可以设置不同的小区容量档位与对应策略，在保证用户接入容量的前提下，尽可能地保障用户的业务感知。

2.2.3保障优化基础准备
在重大活动举办前期，需要对周边站点做基础检查，具体的内容包括：
●配置数据备份；
●基站硬件告警清理；
●版本核查；
●参数核查；
●RSSI及驻波比；
●传输质量检测（误码、闪断）；
●基础性能检查。

除此之外，还需要对活着场合周边网络的拓扑结构进行掌握，比如周边站点数目、是否存在直放站、室内分布系统、周边是否存在覆盖盲区、以及活动区域周边是否存在重要和重复投诉点等，对发现及可能存在的网络问题进行排查及落实。

2.2.4活动前网络评估
（1）容量及负荷评估
在容量评估方面不但要保障基站在正常情况下容量满足要求，不会出现拥塞，同时需要结合活动当日的话务量预估，做出应对预案。

（2）覆盖评估
对于现场的覆盖评估，需要从现场DT测试及网管KPI两个纬度进行评定。

2.2.5优化方案实施
结合前期的评估结果，对于重大活动周边基站存在的问题进行逐一落实，可能存在的问题包括以下几类。

（1）针对容量不足采取的措施：增加板件进行扩容、扩载频、重新规划新信源覆盖等。

（2）对于覆盖问题的优化措施：通过天馈优化、规划新站覆盖、临时使用应急通信车等。

2.2.6现场应急保障
通过前期网络评估和优化的调整不能百分百确保在重大活动时的网络状况，所以在重大活动当日，要做好应急保障确保活动现场的网络质量。

具体内容分为以下方面：
在重大活动当日通过对活动场所覆盖站点的硬件、KPI性能进行全面的监控，对于发现的问题借助信令跟踪、业务观察、现场DT数据、KPI性能数据进行全
面的综合分析，制定相应的技术优化方案进行实施。

2.2.7活动后的设置恢复
为了提高资源利用率，在重大活动结束后，需要对针对特定场景设置的参数及网络设置进行复原调整，确保日常话务用户不受到影响。

同时备份活动场合的KPI数据，为下次活动做数据支撑。

同时要分析整个优化方案中的成败因素，对于一些存在的问题进行修正。

三、重大活动场景保障解决方案
3.1重大活动场景用户预估
保障区域话务量与话务模型的预估是保障成功的关键。

一般情况下，根据业务特点与用户级别，会将保障区域划分为几个大区，每个大区又包含了若干个服务小区。

根据每个大区用户业务特点，可以设置不同的小区容量档位与对应策略，在保证用户接入容量的前提下，尽可能地保障用户的业务感知。

以体育场为例，进行划分区域举例：
1)贵宾区：包含领导、重要客户等重要区域，如主席台；
2)体育场看台：具体可以分为东、南、西、北等四个看台区域；
3)体育场内场：包含体育场内场的草坪区域；
4)廊道：包含看台上的廊道区域；
5)体育场出入口：具体可以分为东、南、西、北等四个出入口区域；
6)体育场外保障区域：包括体育场外广场、周边道路等人流聚集区域；3.1.1基于设备能力的用户数预估
基于设备能力的用户数预估适合一般的保障场景，主要适用于以接入为主的保障场景。

用户数评估时，可以参考移动用户占比、LTE用户渗透率、激活用户比例等来预估保障场景下的用户量，并根据单小区设备能力来预估小区用户数，实际建设小区数应该不低于预估的小区数。

下面以某体育场用户数评估为例进行说明：
根据这个模型，估算主场馆所需小区数=(30000*30%*100%*50%)/400=12个。

3.1.2基于小区业务承载的用户数预估
根据系统仿真结果，在开阔区域，室外LTE信号下行平均频谱效率可达到
2bps/Hz，上行平均频谱效率可达到1.4bps/Hz，假设流量负荷80%。

保证LTE
单用户下载体验速率不低于500Kbps的情况下：
单小区数据业务承载能力（Mbps）=系统带宽（MHz）*平均频谱效率（bps/Hz）（1）800M频段
单小区数据业务承载能力（上行）：5M*1.4*80%≈5.6Mbps
单小区数据业务承载能力（下行）：5M*2*80%≈8Mbps
当LTE单用户下载体验速率500Kbps，可同时承载用户数量为：
8Mbps/(500Kbps/1024）=16（个）
(2)1.8G频段
单小区数据业务承载能力（上行）：15M*1.4*80%=17Mbps
单小区数据业务承载能力（下行）：15M*2*80%=24Mbps
当LTE单用户下载体验速率500Kbps，可同时承载用户数量为：
24Mbps/(500Kbps/1024）=49（个）
(3)2.1G频段
单小区数据业务承载能力（上行）：20M*1.4*80%=22Mbps
单小区数据业务承载能力（下行）：20M*2*80%=32Mbps
当LTE单用户下载体验速率500Kbps，可同时承载用户数量为：
32Mbps/(500Kbps/1024）=66（个）
基于上面的理论用户数预估，就需要现场合理进行网络基础优化，并根据用户数的基本要求，建设对应数量的小区数，保证用户接入的同时，尽可能地兼顾用户业务感知。

3.2重大活动场景保障方案
3.2.1规划评估与工程改造方案
重大活动场景的保障工作需要对现网状况与需求有基本了解，并结合场景特点，用户特点，现网资源等，制定符合实际情况的解决方案。

经评估认为保障区域服务小区无法满足用户容量需求或用户感知度需求时，可以对覆盖站点进行双\多载波扩容、异频同覆盖小区扩容和增加基站等方式来增加网络容量。

通过工程建设或改造的方案可直接提升网络容量，但做好覆盖区域规划，避免引入新的干扰。

建议应用于重大会议中与会人数多、客户感知度要求高的情况；工程改造条件许可时，也可应用于大型纪念活动或导致大量用户聚集的特殊节日和活动场景。

3.2.2负荷均衡方案
为保证现网更优覆盖和更合理的分担负荷，可以对现场进行网络优化调整，如调整室分小区的超级小区配置来提升网络容量，调整宏站小区的方向角、下倾角来减少干扰，调整双\多载波、同覆盖小区测量参数来提前分担网络负荷。

该方案的前提是保障覆盖区域的网络覆盖已具备双\多载波、同覆盖小区或超级小区配置，或者与工程改造方案配合使用。

其优点是工作量较少，缺点是如果现网不具备调整条件需先进行工程改造。

负荷均衡策略在高话务保障场景中的地位尤为重要，其是保证不同小区用户量均衡的关键技术。

负荷均衡从算法上看，主要分为基于测量的负荷均衡以及盲的负荷均衡。

一般情况下，多载波同覆盖场景使用盲的负荷均衡；异频同覆盖场景使用基于测量的负荷均衡。

但是，实际应用过程中，相关策略又比较灵活。

以体育场为例，相关负荷均衡的策略建议如下：
看台区域：看台上小区受对面看台以及场内的干扰影响较小，同时，相邻小区不同载波间的隔离较好，因此，建议只开启频内的基于盲的负荷均衡；相邻小区不同载波间不需要开启负荷均衡；
场内区域：场内信号隔离度不好，不同载波信号频点小区重叠覆盖度大，同时，还受到两侧看台同频信号的干扰，因此，建议开启场内频内、不同频段间的基于盲的负荷均衡。

3.2.3高话务参数调整
为保证保障区域覆盖网络处于最优状态，需对所有相关小区进行高话务参数调整，以保障覆盖小区满足对应用户接入要求，且能保证一定的用户感知度。

四、福建省运会保障效果评估
4.1需求分析，容量规划
2018年10月19日省运会开幕式预计30000人参加，以电信用户占比30%、LTE用户渗透率100%、激活用户比例50%的模型预估，电信用户大约9000人左右，预计忙时同时在线数据用户4500个。

保障规划前体育中心区域有LTE基站体育中心保安室、篮球馆室分、体育中心少年体校楼顶三个站点，共4个1.8G 小区，2个800M小区。

结合小区数据业务承载能力，当提供LTE单用户下载体验速率500Kbps时，L800M支持用户数16个，L1.8G支持用户数49个，L2.1G 支持用户数66个。

以此估算出规划需求为同时在线数据用户（4500-228）=4272个的设备容量（数据用户（4*49+2*16）=228个同时使用）。

针对体育中心的场景特点采用宏微结合，精确分担业务的覆盖需求进行规划，最终规划了12台1.8G RRU、10台 2.1G RRU、10台 800M RRU、27台 Pad、31台QCELL设备、iMacro RRU 4台等共计94台。

最终计算体育馆用户承载为：4G用户同时在线数量为4607个。

所有设备开通后将达到保障体育馆举行省运会盛大活动用户感知效果。

规划情况如下图所示：
图 4-1宁德体育中心基站规划分布图
图 4-2主场馆看台Pad 图 4-3主场馆看台QCELL 图 4-4外围道路iMacro 截止2018年10月16日，通过各个专业的努力和付出，所有94台RRU均如期完成开通。

有效保障了开幕式主体育场建筑面积3万平方米，座位数16000座，分为东西南北看台区、办公休息区、足球场三大部分。

体育馆建筑面积2万平方米，座位数4000座。

综合训练馆建筑面积2万平方米，座位数3000座的区域的容量覆盖，有力保障用户感知。

站点开通位置清单如下图所示：
表 4-1体育中心设备覆盖位置
4.2精细优化，360评估
对体育馆东西南北看台区、办公休息区、足球场，体育馆蓝球馆，田径综合训练馆，老年活动中心，青少年体校等区域进行360度无死角测试评估结果。

结合分区分担用户的目标，做到每个小区覆盖指定的区域，且部署2.1G、1.8G、800M三个频点的结合，有效避免了小区间相互干扰，保障系统容量的最大化且保证用户速率感知畅通无阻。

图 4-5体育中心覆盖RSRP效果图
4.3实时监控，保证感知
为了便于监控省运会开幕式整体网络质量，关注重点区域业务体验，将体育中心及周围道路区域划分为12个重点监控保障区域，安排固定人员进行故障及性能监控、保障测试及优化调整，按30分钟粒度进行指标通报。

通过后台实时监控调优，结合现场保障用户分布区域，实时调整功率及频间负荷均衡优化，有效的保证了小区间的用户均匀分布。

受益于前期的精确规划，整体省运会开幕式过程中，用户感知良好。

本次3辆应急车在保障过程中均未启用。

4.3.1省运会开闭幕式指标统计
4.3.1.1省运会开幕式指标统计
省运会开幕式期间，统计各项指标良好。

其中平均无线连接成功率为99.92%，平均系统内切换成功率为99.84%，分QCI用户体验下行平均速率为21.2Mbps优于全网19.1Mbps,平均用户面下行包平均时延37.07ms优于全网46.15ms。

整体上本次省运会保障用户感知良好，全程视频、微信、网页等业务均非常流畅。

（1）保障期间，体育中心区域LTE网络无线连接成功率为99.92%，系统内切换成功率为99.84%，全程无波动，用户接入切换效果均非常好。

（2）保障期间，体育中心区域LTE网络从下午17：00开始出现用户增加，直至19：00增加到峰值4630，随后逐渐保持3600以上，22：30退场后下降。

（3）保障期间，体育中心区域LTE网络从下午17：00开始出现流量增加，直至19：00增加到峰83.65GB，随后逐渐保持50GB以上，22：30闭幕后开始下降。

（4）保障期间，体育中心区域LTE网络分QCI用户体验下行平均速率为21.2Mbps 优于全网19.1Mbps。

（5）保障期间，体育中心区域LTE网络平均用户面下行包平均时延37.07ms优于全网46.15ms。

4.3.1.2省运会闭幕式指标统计
省运会闭幕式期间，统计各项指标良好。

其中平均无线连接成功率为99.90%，平均系统内切换成功率为99.90%，分QCI用户体验下行平均速率为33.35Mbps
优于全网19.8Mbps,平均用户面下行包平均时延39.09ms优于全网46.15ms。

整体上本次省运会保障用户感知良好，全程视频、微信、网页等业务均非常流畅。

（1）保障期间，体育中心区域LTE网络无线连接成功率为99.90%，系统内切换成功率为99.90%，全程无正常波动，用户接入切换效果均非常好。

（2）保障期间，体育中心区域LTE网络从下午15：00开始出现用户增加，直至17：00增加到峰值1096，17：30退场后下降。

（3）保障期间，体育中心区域LTE网络从下午14：00开始出现流量增加，直至16：30增加到峰14.75GB，随后逐渐保持12GB以上，17：30闭幕后开始下降。

（4）保障期间，体育中心区域LTE网络分QCI用户体验下行平均速率为
33.55Mbps优于全网19.8Mbps。

（5）保障期间，体育中心区域LTE网络平均用户面下行包平均时延39.09ms优于全网46.15ms。

4.3.2省运会开闭幕式用户位置特征
（1）保障期间，开幕式主场馆及入口用户数量趋势说明，从下午13：30开始主场馆东西南北入口陆续都有用户且呈上升趋势，18：45达到第一个用户高峰1104
个；开幕结束21：45达到第二个用户高峰1197个。

东西南北四个看台用户随着观众入场增加退场减少。

（2）保障期间，开幕式主场馆及入口用户数量趋势说明，从下午16：15开始由于演员排演入场在入口北广场排队，用户数量达到峰值487个。

外围西北角在22：45观众退场时用户数量峰值459个。

其他周围道路在观众入场、退场时用户数量略有增加外，波动不明显。

（3）保障期间，开幕式体育馆及训练馆用户数量趋势说明，该场馆主要聚集演员，从下午13：45开始随着演员聚集而增加，其中16：15为演员出来排队用户
减少，19：45至21：45演员到主场馆表演用户减少。

22：15演员表演完回到体育馆用户再次增加并达到峰值1104个。

而训练馆用户数量不多且波动不大。

五、总结与推广
通过重大活动场景保障目标、流程、方案的整理，结合宁德省运会开幕式的保障经验，制定一套合理可行的重大活动高话务场景保障方案，确保高话务时段网络正常运行、保证通信“听得清”“看得畅”“连得通”“载得住”“用得稳”。

同时实现了重大活动期间“零网络故障、零网络安全事件、零客户投诉”的目标。

确保用户感知度好和圆满完成保障任务。

本方案同样适用于其他重大会议，重大活动的通信保障。