精彩絕倫的2022北京冬奧會開幕式，全世界都零時差的欣賞這一盛會，在這背后，5G網絡支撐保障可謂重中之重。事實上，在各類大型活動中，5G都扮演了及其重要的角色。你想知道5G網絡是如何在重大場合“顯神通”的嗎?通信世界邀請專家，為您揭秘大型活動5G無線通信保障方案。

5G網絡可支持大帶寬、低時延高可靠、海量機器類通信等典型業(yè)務，在5G發(fā)展初期預計視頻類業(yè)務的流量所占比重較高。隨著視頻高清化、短視頻業(yè)務主流化及直播全民化發(fā)展，4G網絡的室內覆蓋能力已無法滿足100Mbit/s以上的上行速率、20ms以內時延的室內業(yè)務要求。而在大型賽事活動現場，用戶密度極高，且5G視頻業(yè)務需求相比其他場景更高，因此對無線網絡規(guī)劃、設計與優(yōu)化工作的要求也相應提高，運營商需要重點保障網絡高質量及高性能，確保業(yè)務承載能力，從而滿足用戶業(yè)務需求。

大型活動通信保障流程分析

大型活動通常體現了國家的綜合實力，其無線網絡通信保障工作一般需融合各類新興的5G業(yè)務應用，是一項技術難度高、方案復雜度高的系統工程。運營商需要確保網絡覆蓋范圍、容量及質量，在此基礎上制定應急調整預案，全流程中的每一環(huán)節(jié)都需要細化并落實。

大型活動無線通信保障流程如圖1所示。在活動保障前，首先需要進行科學合理的業(yè)務預測，在明確覆蓋區(qū)域的前提下，通過用戶行為分析和用戶數預測，制定業(yè)務模型，從而完成業(yè)務容量規(guī)劃。其次，需要對網絡資源、網絡安全等進行評估，制定無線通信保障建設方案及優(yōu)化方法。最后，大型賽事活動業(yè)務突發(fā)性高，因此對網絡中可能存在的風險制定應急方案不可或缺，以備在緊急情況下啟用。

在活動進行中，需要進行無線網絡保障值守，網絡維護人員需實時監(jiān)控網絡狀態(tài)，對于各類緊急事件進行排查處理。

在活動結束后，一般要對臨時改動和調整的網絡參數進行恢復，使無線網絡回歸常態(tài)化運行。

圖1大型活動無線通信保障流程

大型活動5G業(yè)務需求

5G網絡應用主要包括云VR/AR、高清直播、視頻監(jiān)控、遠程醫(yī)療、遠程控制、云游戲等，而高清直播、VR/AR、機器視覺、遠程會診等室內業(yè)務對網絡速率要求較高，具體業(yè)務指標可參考表1。對于大型活動而言，典型的5G業(yè)務應用包括4K/8K高清直播、VR直播、安防保障等。

表1 5G典型業(yè)務指標要求

4K/8K高清直播：5G直播可實時回傳高清畫面，實現360度全景高清、10倍變焦效果。

VR直播：通過5GVR技術對明星演唱會、大型賽事等進行實時直播，使用戶獲得身臨其境般的體驗。

安防保障：大型活動的安防工作非常重要，5G網絡可以提供操作更智能、圖像識別更清晰的安防視頻監(jiān)控手段。其中AR眼鏡通過人臉識別技術可提升安防效率，智能機器人可以進行地面安全巡檢，CPE回傳設備利用5G網絡將4K高清巡檢畫面回傳以完成常規(guī)安全檢查。

大型活動網絡保障方案

大型活動一般在場館內舉辦，屬于典型的室內覆蓋高業(yè)務需求場景。大型場館通常面積較大，單體建筑跨度大，且以鋼架結構為主，造成天線安裝點位受限，場景空曠無遮擋，越區(qū)覆蓋與干擾控制較為困難。業(yè)務方面的特點是：業(yè)務突發(fā)性強，數據業(yè)務需求遠超語音業(yè)務，上傳業(yè)務需求大，上行流量占總流量的比重可達40%以上。

(1)頻譜規(guī)劃

對于舉辦大型活動的場館而言，需要協同考慮2G、4G、5G無線網絡涉及的室內外所有頻段。制定頻率規(guī)劃策略時，應盡量以室內外異頻組網或錯頻組網為主，即使采用同頻組網，也應采取各類手段控制并降低干擾。針對室內場館的2G、4G、5G頻點合理規(guī)劃，根據業(yè)務需求劃分小區(qū)，還應盡量考慮后續(xù)擴容時小區(qū)分裂的便利性。

5G建設初期容量普遍不高，室內一般采用兩個頻點間隔部署，隨著用戶需求的不斷攀升，在局部熱點區(qū)域還需要疊加新的5G頻點以吸收話務。

(2)業(yè)務承載與容量規(guī)劃

在大型賽事活動的通信保障中，無線網絡建設總體投資較大，為了降本增效，需要合理利用現有網絡資源，協同規(guī)劃業(yè)務承載方式，保證用戶業(yè)務服務體驗。其中，5G網絡主要承載高清視頻、AR/VR等對帶寬和時延要求較高的新業(yè)務;其他一些能夠在4G網絡中獲得滿意體驗的應用，仍由4G網絡承載。

對于大型場館的容量規(guī)劃，應考慮以極限容量進行規(guī)劃，2G、4G、5G網絡硬件一次部署，軟件根據場館舉辦賽事的實際需求進行靈活配置，既能夠保障網絡覆蓋范圍、容量和質量，又可以提升資源利用率。

5G容量規(guī)劃需要結合4G網絡負荷、5G業(yè)務發(fā)展預測等因素。進行容量需求估算時，應重點考慮用戶數預測、市場占有率、終端滲透率和業(yè)務保障速率等指標，具體可參考表2。

表2 5G容量需求核算參考

通過容量估算方法，合理進行小區(qū)規(guī)劃，隨著業(yè)務的持續(xù)增長采用小區(qū)分裂、增加載波等手段保障網絡容量。

(3)設備選型

大型場館室內環(huán)境以LOS徑為主，覆蓋較好，但是容量需求高且干擾極其嚴重。可以選擇小微站、新型室分、賦形天線等設備和器件，提升網絡容量、降低干擾。

5G室內覆蓋設備可優(yōu)先選擇使用外接天線型分布式皮基站，采用光電復合纜支持最大距離200米的遠端單元pRRU拉遠。由于容量需求較高，一般應選擇4T4R分布式皮基站設備，相比傳統室內分布系統可以提供良好的覆蓋及較高容量，同時也便于靈活地擴充容量。

賦形天線旁瓣抑制比高、滾降角度小，可精準控制天線覆蓋范圍，建議大型場館在天線選擇上優(yōu)先采用賦形天線以控制干擾，有效消除相鄰復用蜂窩區(qū)的重疊覆蓋。

(4)組網方案

對于高話務用戶密集場景的場館室內覆蓋基站，如果選用分布式皮基站，應以多頻多模設備為主，同時滿足2G、4G、5G網絡多制式需求。

根據4G與5G不同的性能及業(yè)務需求狀況，也可以選擇4G與5G分別獨立部署一套RHUB中繼單元與pRRU遠端單元，也就是4G和5G采用不同的小區(qū)拓撲結構。該種方式的優(yōu)點在于：4G網絡容量需求較高、小區(qū)分裂密度較大，而5G建設初期容量需求不大，4G與5G網絡可相對獨立地進行性能優(yōu)化。

在大型場館的業(yè)務密集區(qū)域需要合理設計射頻端安裝高度及位置，干擾嚴重的看臺區(qū)域外接賦形天線，當層高大于8米時，通過分布式皮基站外接四通道板狀天線增強覆蓋效果。

(5)高容量保障方案

大型活動業(yè)務需求突發(fā)性強，具有潮汐效應，觀看類活動直播、轉播、AR/VR沉浸式體驗等業(yè)務較多，上行業(yè)務需求非常強勁，且干擾嚴重，需重點考慮容量保障方案，可以綜合考慮C-RAN、超高頻率復用、室內外協同頻率規(guī)劃、載波池等功能協同應用。

其中，大型活動采用C-RAN組網具有較多優(yōu)勢。采用室內外BBU集中的C-RAN組網可以在一定程度上緩解室內外同頻干擾，同時站間動態(tài)調度、載波資源共享功能也可以借助C-RAN組網獲得增益，節(jié)省了載波資源，提高投資利用率。C-RAN集中機房為MEC/UPF下沉提供了最佳部署位置，大型賽事的實時直播、高運算、低時延需求更容易借助C-RAN實現MEC邊緣云部署。此外，有利于引入協作化技術CoMP，提升小區(qū)邊緣速率。

(6)應急保障方案

大型活動的重要性和影響力極高，務必要保障網絡的正常運行，對于突發(fā)情況應實施應急預案，確保業(yè)務順暢進行。

容災備份、設備備份：啟用設備容災備份方案，并進行冗余覆蓋設計，一般應考慮多載波協同覆蓋方式。

實時監(jiān)控：對于用戶數和利用率等關鍵指標進行監(jiān)控，提前設置預警門限，一旦觸發(fā)門限則開展應急負荷處理。

問題定位：提前準備相關參數預案，對臨時出現的故障、高話務、高干擾等問題迅速定位。

快速調整落地：提前準備可能涉及的相關網絡參數腳本，并開通綠色通道，確保優(yōu)先執(zhí)行。

一旦出現網絡緊急突發(fā)事件，可以通過以上應急保障預案多措并舉，最大程度地保障用戶業(yè)務需求。

結束語

大型賽事活動雖然場地局限，用戶數量相對固定，但5G多種業(yè)務場景同時存在，流量熱點呈波動分布，對于網絡規(guī)劃有更精細、更嚴格的要求。大型活動是5G室內覆蓋場景高業(yè)務的集中體現，無線網絡保障方案需在業(yè)務預測、頻率規(guī)劃、容量規(guī)劃、設備選型、組網方案、應急預案等多方面協同考慮，從而實現網絡高容量、高可靠性，確保用戶良好的業(yè)務體驗。