大型活动5G无线通信保障方案分析

作者:中国移动通信集团设计院有限公司 马颖 邓安达 林菁 张书豪 中国移动通信集团有限公司 李浩 责任编辑:王鹤迦 2022.02.08 13:22 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)5G网络可支持大带宽、低时延高可靠、海量机器类通信等典型业务,在5G发展初期预计视频类业务的流量所占比重较高。随着视频高清化、短视频业务主流化及直播全民化发展,4G网络的室内覆盖能力已无法满足100Mbit/s以上的上行速率、20ms以内时延的室内业务要求。而在大型赛事活动现场,用户密度极高,且5G视频业务需求相比其他场景更高,因此对无线网络规划、设计与优化工作的要求也相应提高,运营商需要重点保障网络高质量及高性能,确保业务承载能力,从而满足用户业务需求。

大型活动通信保障流程分析

大型活动通常体现了国家的综合实力,其无线网络通信保障工作一般需融合各类新兴的5G业务应用,是一项技术难度高、方案复杂度高的系统工程。运营商需要确保网络覆盖范围、容量及质量,在此基础上制定应急调整预案,全流程中的每一环节都需要细化并落实。

大型活动无线通信保障流程如图1所示。在活动保障前,首先需要进行科学合理的业务预测,在明确覆盖区域的前提下,通过用户行为分析和用户数预测,制定业务模型,从而完成业务容量规划。其次,需要对网络资源、网络安全等进行评估,制定无线通信保障建设方案及优化方法。最后,大型赛事活动业务突发性高,因此对网络中可能存在的风险制定应急方案不可或缺,以备在紧急情况下启用。

在活动进行中,需要进行无线网络保障值守,网络维护人员需实时监控网络状态,对于各类紧急事件进行排查处理。

在活动结束后,一般要对临时改动和调整的网络参数进行恢复,使无线网络回归常态化运行。

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图1 大型活动无线通信保障流程

大型活动5G业务需求

5G网络应用主要包括云VR/AR、高清直播、视频监控、远程医疗、远程控制、云游戏等,而高清直播、VR/AR、机器视觉、远程会诊等室内业务对网络速率要求较高,具体业务指标可参考表1。对于大型活动而言,典型的5G业务应用包括4K/8K高清直播、VR直播、安防保障等。

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4K/8K高清直播:5G直播可实时回传高清画面,实现360度全景高清、10倍变焦效果。

VR直播:通过5G VR技术对明星演唱会、大型赛事等进行实时直播,使用户获得身临其境般的体验。

安防保障:大型活动的安防工作非常重要,5G网络可以提供操作更智能、图像识别更清晰的安防视频监控手段。其中AR眼镜通过人脸识别技术可提升安防效率,智能机器人可以进行地面安全巡检,CPE回传设备利用5G网络将4K高清巡检画面回传以完成常规安全检查。

大型活动网络保障方案

大型活动一般在场馆内举办,属于典型的室内覆盖高业务需求场景。大型场馆通常面积较大,单体建筑跨度大,且以钢架结构为主,造成天线安装点位受限,场景空旷无遮挡,越区覆盖与干扰控制较为困难。业务方面的特点是:业务突发性强,数据业务需求远超语音业务,上传业务需求大,上行流量占总流量的比重可达40%以上。

(1)频谱规划

对于举办大型活动的场馆而言,需要协同考虑2G、4G、5G无线网络涉及的室内外所有频段。制定频率规划策略时,应尽量以室内外异频组网或错频组网为主,即使采用同频组网,也应采取各类手段控制并降低干扰。针对室内场馆的2G、4G、5G频点合理规划,根据业务需求划分小区,还应尽量考虑后续扩容时小区分裂的便利性。

5G建设初期容量普遍不高,室内一般采用两个频点间隔部署,随着用户需求的不断攀升,在局部热点区域还需要叠加新的5G频点以吸收话务。

(2)业务承载与容量规划

在大型赛事活动的通信保障中,无线网络建设总体投资较大,为了降本增效,需要合理利用现有网络资源,协同规划业务承载方式,保证用户业务服务体验。其中,5G网络主要承载高清视频、AR/VR等对带宽和时延要求较高的新业务;其他一些能够在4G网络中获得满意体验的应用,仍由4G网络承载。

对于大型场馆的容量规划,应考虑以极限容量进行规划,2G、4G、5G网络硬件一次部署,软件根据场馆举办赛事的实际需求进行灵活配置,既能够保障网络覆盖范围、容量和质量,又可以提升资源利用率。

5G容量规划需要结合4G网络负荷、5G业务发展预测等因素。进行容量需求估算时,应重点考虑用户数预测、市场占有率、终端渗透率和业务保障速率等指标,具体可参考表2。


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