大型活动5G无线通信保障方案分析

原标题：大型活动5G无线通信保障方案分析 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。

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。

表1  5G典型业务指标要求

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。

表2  5G容量需求核算参考

通过容量估算方法，合理进行小区规划，随着业务的持续增长采用小区分裂、增加载波等手段保障网络容量。

（3）设备选型

大型场馆室内环境以LOS径为主，覆盖较好，但是容量需求高且干扰极其严重。可以选择小微站、新型室分、赋形天线等设备和器件，提升网络容量、降低干扰。

5G室内覆盖设备可优先选择使用外接天线型分布式皮基站，采用光电复合缆支持最大距离200米的远端单元pRRU拉远。由于容量需求较高，一般应选择4T4R分布式皮基站设备，相比传统室内分布系统可以提供良好的覆盖及较高容量，同时也便于灵活地扩充容量。

赋形天线旁瓣抑制比高、滚降角度小，可精准控制天线覆盖范围，建议大型场馆在天线选择上优先采用赋形天线以控制干扰，有效消除相邻复用蜂窝区的重叠覆盖。

（4）组网方案

对于高话务用户密集场景的场馆室内覆盖基站，如果选用分布式皮基站，应以多频多模设备为主，同时满足2G、4G、5G网络多制式需求。

根据4G与5G不同的性能及业务需求状况，也可以选择4G与5G分别独立部署一套RHUB中继单元与pRRU远端单元，也就是4G和5G采用不同的小区拓扑结构。该种方式的优点在于：4G网络容量需求较高、小区分裂密度较大，而5G建设初期容量需求不大，4G与5G网络可相对独立地进行性能优化。

在大型场馆的业务密集区域需要合理设计射频端安装高度及位置，干扰严重的看台区域外接赋形天线，当层高大于8米时，通过分布式皮基站外接四通道板状天线增强覆盖效果。

（5）高容量保障方案

大型活动业务需求突发性强，具有潮汐效应，观看类活动直播、转播、AR/VR沉浸式体验等业务较多，上行业务需求非常强劲，且干扰严重，需重点考虑容量保障方案，可以综合考虑C-RAN、超高频率复用、室内外协同频率规划、载波池等功能协同应用。

其中，大型活动采用C-RAN组网具有较多优势。采用室内外BBU集中的C-RAN组网可以在一定程度上缓解室内外同频干扰，同时站间动态调度、载波资源共享功能也可以借助C-RAN组网获得增益，节省了载波资源，提高投资利用率。C-RAN集中机房为MEC/UPF下沉提供了最佳部署位置，大型赛事的实时直播、高运算、低时延需求更容易借助C-RAN实现MEC边缘云部署。此外，有利于引入协作化技术CoMP，提升小区边缘速率。

（6）应急保障方案

大型活动的重要性和影响力极高，务必要保障网络的正常运行，对于突发情况应实施应急预案，确保业务顺畅进行。

容灾备份、设备备份：启用设备容灾备份方案，并进行冗余覆盖设计，一般应考虑多载波协同覆盖方式。

实时监控：对于用户数和利用率等关键指标进行监控，提前设置预警门限，一旦触发门限则开展应急负荷处理。

问题定位：提前准备相关参数预案，对临时出现的故障、高话务、高干扰等问题迅速定位。

快速调整落地：提前准备可能涉及的相关网络参数脚本，并开通绿色通道，确保优先执行。

一旦出现网络紧急突发事件，可以通过以上应急保障预案多措并举，最大程度地保障用户业务需求。

结束语

大型赛事活动虽然场地局限，用户数量相对固定，但5G多种业务场景同时存在，流量热点呈波动分布，对于网络规划有更精细、更严格的要求。大型活动是5G室内覆盖场景高业务的集中体现，无线网络保障方案需在业务预测、频率规划、容量规划、设备选型、组网方案、应急预案等多方面协同考虑，从而实现网络高容量、高可靠性，确保用户良好的业务体验。