□ 文 尹 玉 宫晓强

1、引言

某地区移动公司计划展开“流量风暴行动”，出于网络保障的考虑需评估该行动对无线网络可能造成的影响。“流量风暴行动”为移动公司的一项营销活动，即推广大流量套餐业务（即不限量套餐业务）以刺激用户使用4G数据流量。4G数据流量的增长势必对网络的扩容提出了要求。目前地区使用的扩容标准为集团公司统一下发，由于全国各区域生产水平、用户行为等存在很大的差异，本文试分析研究适合本地区的4G网络扩容门限。

2、“流量风暴”的影响

“流量风暴行动”可能会对网络承载、业务模型、网络集中度以及区域网络饱和度产生重大的影响。

（1）对网络承载的影响

不限量套餐单用户的DOU高，随着其占比的快速提高，手机上网流量呈加速增长态势。见图1、图2。

（2） 对业务模型的影响

不限量套餐推出后，业务模型发生质的变化，网络中、大包比例快速提升。以某地市为例分析2017年6月和2018年4月流量的业务占比，网页浏览类的小包业务一半转移到了视频等中包业务。见图3、图4。

（3） 对网络集中度的影响

不限量套餐推出后，客户使用流量顾虑变小，随时随地都可使用，忙时的集中度下降。有利于网络资源的利用。见图5。

图1 某地区客户DOU发展趋势

图2 某地区手机手机日均流量发展区趋势

图3 某地区近来大中小包业务变化趋势

图4 某地市流量业务占比变化

图5 某地区忙时集中度变化趋势

3、无线网络承载能力与网络质量的分析

笔者试图寻找出一些网络质量参数和网络承载的关系。网管数据中表征网络质量的参数主要有：用户平均速率、无线接通率、掉线率、切换成功率等。表征网络承载最直观的参数为下行流量。笔者针对小区级网络数据的下行流量数据分析随着下行流量的增加，网络质量参数是否有明显的突变。根据大量分析得出某地区四个厂家小区级数据均呈现：随着自忙时下行流量的增加无线接通率无明显变化，但是随着下行流量的增加下行用户平均速率呈现明显下降的趋势，各厂家下行流量与下行用户平均速率的关系如图6所示（由于下行用户平均速率小于2Gbit/s的小区过于零散，图中只截取了下行用户平均速率大于2M的数据）：

图6 某地区下行流量与下行用户平均速率之间的关系

从图6可以明显的看出随着下行流量的增加，下行用户平均速率呈较明显下降趋势。

4、适用于某地区的扩容门限分析

移动集团公司针对4G网络给出了载频扩容标准：按照大、中、小包的小区分类确定标准，当小区七日平均自忙时达到或超过门限时方可实施载频扩容。小区分类标准及扩容门限如表1所示：

注1：小区扩容核定逻辑为：“有数据传输的RRC用户数达到门限”且“上行利用率或下行利用率达到门限”且“上行流量或下行流量达到门限”或“有效RRC用户数达到门限”且“PDCCH利用率达到门限”。

注2：上行利用率、下行利用率、PDCCH利用率均为实际网络资源实际占用情况，定义如下：

PUSCH PRB利用率= PUSCH PRB占用平均数/(PUSCH PRB可用平均数)

表1 移动集团公司载频扩容标准

PDSCH PRB利用率= PDSCH PRB占用平均数/(PDSCH PRB可用平均数)

PDCCH CCE利用率= PDCCH CCE占用平均数/(PDCCH CCE可用平均数)

注3：小区自忙时定义为：一天24小时小区利用率最大的一小时。小区利用率=MAX{PUSCH PRB利用率；PDSCH PRB利用率；PDCCH CCE利用率}

以上扩容标准也可以看作是4G网络承载能力的体现，某地区试想研究适合本地区的4G网络承载能力。通过第3节的分析我们知道网络质量参数其一的下行用户平均速率与网络承载参数其一的下行承载流量之间有着明显的关联——随着下行流量的增加，下行用户平均速率呈较明显下降趋势。于是本文试图分大中小包研究下行用户平均速率与4G网络扩容三大标准指标区间均值之间的趋势关系，并认为趋势的拐点即为适合某地区的扩容标准门限值。如图7、图8、图9所示为自忙时下行流量、利用率和有效RRC连接数与下行用户平均速率之间的趋势关系：

图7 下行流量（GB）与下行用户平均速率的趋势关系

由图7可以看出：大包小区在自忙时下行流量为5.5至6GB时，下行用户平均速率出现拐点；中包小区在自忙时下行流量为3.8至4GB时，下行用户平均速率出现拐点；小包小区在自忙时下行流量为2.4至2.6GB时，下行用户平均速率出现拐点。比较移动集团的扩容标准，某地区适用的下行流量的扩容门限与集团标准基本相同。

图8 下行利用率与下行用户平均速率的趋势关系

由图8可以看出：大、中、小包小区下行用户平均速率均随着利用率的增加呈下降趋势；当下行利用率为0.5时，大包小区下行用户平均速率约为1.5Mbit/s，中包小区下行用户平均速率约为0.8Mbit/s；当下行利用率为0.4时，小包小区下行用户平均速率约为0.7Mbit/s。相关性分析图中可以看出某地区的大中小包业务下行利用率的拐点与集团扩容标准的门限值也基本相当。

图9 有效RRC连接数与下行用户平均速率的趋势关系

由图9可以看出：大包小区在有效RRC链接平均数为30至33时，下行用户平均速率出现拐点；中包小区在有效RRC链接平均数为18至21时，下行用户平均速率出现拐点；小包小区在有效RRC链接平均数为27至30时，下行用户平均速率出现拐点。

集团扩容标准中小包小区有效RRC连接数的扩容门限为50，即当小包小区的有效RRC连接数大于50的时候满足了有效RRC连接数这一条件的扩容标准。而根据某地区小区级数据的分析结果看，可能适合于当地的小包小区有效RRC连接数扩容门限值可以调整到30。同样该地区的大包小区的有效RRC连接数扩容门限可能可以提高至30。

5、总结

本文主要分析了“流量风暴”对4G网络造成的影响，针对“流量风暴行动”对网络承载造成的影响结合某地区的数据分析研究并尝试提出适合本地区的4G网络扩容门限值。

该门限值只是基于某地区近期的某一时段数据分析出的结果，并未经过多次网络扩容的验证。后续的工作中可以多次验证并修正适合本地区的4G网络扩容门限值。■