精彩绝伦的2022北京冬奥会开幕式 ， 全世界都零时差的欣赏这一盛会 ， 在这背后 ， 5G网络支撑保障可谓重中之重 。 事实上 ， 在各类大型活动中 ， 5G都扮演了及其重要的角色 。 你想知道5G网络是如何在重大场合“显神通”的吗？通信世界邀请专家 ， 为您揭秘大型活动5G无线通信保障方案 。
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
【保障|?独家揭秘！5G如何为大型活动保驾护航】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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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5GVR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 。
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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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 。
End
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
责编/版式：范范
审核：申晴
监制：刘启诚
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