何明+葛慧明+曾昭才+馬晨

【摘 要】為了提升LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)效能，主要對廣東聯(lián)通LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)站點的流量進行大數(shù)據(jù)分析，通過多元回歸構(gòu)建了LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的流量影響因素模型，對如何根據(jù)場景及相關(guān)因素規(guī)劃設(shè)計LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)提出了建議。

【關(guān)鍵詞】LTE室內(nèi)分布系統(tǒng) 流量影響因素 大數(shù)據(jù) 多元回歸

1 引言

2016年是廣東聯(lián)通LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵年，因價值區(qū)域面覆蓋基本完成，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點開始聚焦于深度覆蓋。部署室內(nèi)分布系統(tǒng)是解決深度覆蓋的重要手段，從現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)來看，LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)吸收話務(wù)能力較弱，平均每站流量不到宏站的10%。當前，如何規(guī)劃設(shè)計室內(nèi)站點進行LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)，既能有效解決深度覆蓋問題，提升用戶感知，又能較好吸收數(shù)據(jù)流量，縮短投資回報年限，成為LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)亟待解決的問題。

2 研究背景和方法

2.1 文獻綜述

LTE時代室內(nèi)深度覆蓋對于運營商而言至關(guān)重要，近年來業(yè)內(nèi)對LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的演進和如何解決室內(nèi)LTE覆蓋問題進行了大量的研究[1-3]。華為Lampsite、愛立信DOT點系統(tǒng)及室內(nèi)外一體化方式等新型設(shè)備和解決手段都是用于解決LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋問題[4-7]，部署LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)后，針對與原有系統(tǒng)的干擾問題也有一系列深入研究和解決辦法[8]。盡管有文獻指出室內(nèi)分布系統(tǒng)的數(shù)量與運營商手機用戶套餐外流量收入指標相關(guān)性不顯著[9]，還有文獻通過話務(wù)占比、終端占比、干擾水平、傳輸能力等相關(guān)因素來評估3G業(yè)務(wù)增量[10]，但關(guān)于LTE室分系統(tǒng)的流量研究較少，業(yè)內(nèi)鮮有全面的LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量及效益評估。

2.2 研究背景

通過近三年的LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，廣東聯(lián)通的LTE宏站規(guī)模已經(jīng)與WCDMA宏站規(guī)?；鞠喈敚獿TE室內(nèi)分布系統(tǒng)站點的規(guī)模仍不到WCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)站點規(guī)模的70%。

廣東聯(lián)通2014年—2015年LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點關(guān)注面覆蓋，LTE無線網(wǎng)基站投資占比遠高于室分。2016年則開始聚焦深度覆蓋，室分投資首次超過基站。通過大數(shù)據(jù)分析給出清晰指引，有效規(guī)劃設(shè)計LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)，對于廣東聯(lián)通LTE無線網(wǎng)品牌口碑和投資有效性提升至關(guān)重要。廣東聯(lián)通LTE基站室分投資占比示意圖如圖1所示：

2.3 研究方法

本文通過從網(wǎng)建平臺、網(wǎng)優(yōu)專業(yè)網(wǎng)管、運維全流程系統(tǒng)和信息化大數(shù)據(jù)平臺提取的網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)數(shù)據(jù)，對影響LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量的因素進行建模，對相關(guān)因素進行大數(shù)據(jù)分析，多元回歸得出各相關(guān)影響因素的權(quán)重因子。基于LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量模型進行分析，給出規(guī)劃設(shè)計指引。大數(shù)據(jù)分析提取平臺情況如表1所示：

3 LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)分場景分析

3.1 總體分析

本文選取了2016年6月中下旬廣州、東莞、中山、江門4地市所有LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)站點的流量進行了統(tǒng)計。從6月13日至6月19日、6月20日至6月26日、6月27日至7月3日這三周的數(shù)據(jù)來看，單站日均流量的站點分布比例基本穩(wěn)定，日均流量低于300 M的比例和日均流量高于3000 M的比例均為30%左右，兩頭占比大中間占比小，總體呈明顯的啞鈴狀分布。前30%的高流量站點的流量占LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)總流量的89%；后30%的低流量站點的流量占LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)總流量僅1%。LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)站點日均流量分布和高/低流量站點流量占室分總流量之比如圖2和表2所示：

3.2 分場景分析

為有效分析哪一類站點日均流量較低，找準室內(nèi)分布系統(tǒng)的低價值場景和高價值場景，將LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)分場景進行日均流量統(tǒng)計，各場景類型的日均流量分布如表3所示。

從表3可以看出，室內(nèi)分布系統(tǒng)的流量分布按場景可以分為三大類：第一類是高流量場景，包括校園、交通樞紐、工業(yè)園區(qū)/產(chǎn)業(yè)園區(qū)，站點日均流量分布主要在3000 M以上；第二類是低話務(wù)場景，主要包括公共場所、政企單位和住宅小區(qū)，站點日均流量主要在300 M以下；第三類場景是權(quán)變場景，主要包括商業(yè)購物區(qū)和商務(wù)寫字樓區(qū)，站點日均流量根據(jù)其他相關(guān)因素變化，在300 M以下和3000 M以上的比重都較高。

鑒于室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)模大小差異較大，在日均流量的基礎(chǔ)上除以投資和載扇，來評估單位投資和單位載扇在不同場景的分布?？梢妼W(xué)校校園、交通樞紐、工業(yè)園區(qū)/產(chǎn)業(yè)園區(qū)也都屬于單位投資/載扇的高流量分布場景，賓館酒店、公共場所和住宅小區(qū)則屬于單位投資/載扇的低流量分布場景。LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)單位投資/載扇流量分布示意圖如圖3和圖4所示：

4 LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量影響因素分析

4.1 模型建立與研究假設(shè)

廣東聯(lián)通項目組經(jīng)過研究討論認為，除了市場營銷等因素外，網(wǎng)絡(luò)場景、站點規(guī)模與投資、是否有綜合覆蓋、上行速率感知、下行速率感知、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與干擾因素，以及用戶側(cè)的4G用戶數(shù)、總用戶數(shù)、優(yōu)質(zhì)用戶數(shù)及占比，4G終端數(shù)、明星終端數(shù)及占比等因素與LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的流量有關(guān)，而流量與該室內(nèi)分布系統(tǒng)站點的收入有關(guān)。本文通過網(wǎng)絡(luò)場景、用戶終端、速率感知、干擾影響四大類因素來分析綜合作用對于LTE流量提升的影響，對于市場營銷因素僅作為控制變量考慮。LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量影響因素研究模型如圖5所示：

4.2 影響因素相關(guān)性分析

通過相關(guān)系數(shù)分析，提取了網(wǎng)絡(luò)場景因素占比、綜合覆蓋系數(shù)占比、4G用戶占比、總用戶占比、4G終端占比、上行速率占比、下行速率占比、上行PRB干擾噪聲占比8個變量構(gòu)建相關(guān)矩陣，KMO和Bartlett檢驗表如表4所示：

通過表4可知KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）檢驗統(tǒng)計量為0.737，根據(jù)KMO度量標準[11]，上述自變量相關(guān)性超過一般水平，用因子分析降維具備可行性，Sig為0.000表明在99%的置信區(qū)間內(nèi)相關(guān)性顯著。把上述8個自變量進行降維分析，通過協(xié)方差矩陣來提取主成份，可以從中提取4個主成份，通過最大方差法得出的總方差表和旋轉(zhuǎn)成份矩陣如表5和表6所示：

從表5可知，4類主成份的累計已達82%，可以解釋絕大部分變量。從表6可知，主成份1包括4G用戶占比、總用戶占比、4G終端占比；成份2包括上行速率占比、下行速率占比；成份3包括網(wǎng)絡(luò)場景因素占比、綜合覆蓋系數(shù)占比；成份4包括上行PRB干擾噪聲占比。把成份1歸結(jié)為用戶終端因素，成份2歸結(jié)為速率感知因素，成份3歸結(jié)為網(wǎng)絡(luò)場景因素，成份4歸結(jié)為干擾影響因素。4類主成份得分系數(shù)矩陣如表7所示：

從表7可知，成份1用戶終端因素中4G用戶占比、總用戶占比、4G終端占比3類因素權(quán)重相當，說明廣東珠三角地市擁有4G終端的4G用戶占了總用戶的較高比重，導(dǎo)致這三類因素權(quán)重相當。成份2速率感知因素中下行速率占比權(quán)重略高于上行速率占比，說明下行速率感知對用戶影響略大。成份3網(wǎng)絡(luò)場景因素中綜合覆蓋影響較大，說明在同等場景下部署綜合覆蓋天線的站點比無綜合覆蓋天線的站點效能更好。

4.3 多元回歸分析

以LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量提升占比為因變量（y），以用戶終端因素（x1）、速率感知因素（x2）、網(wǎng)絡(luò)場景因素（x3）和干擾影響因素（x4）為自變量建立多元回歸方程，如公式（1）所示：

將數(shù)據(jù)進行回歸分析，多元回歸模型匯總表、方差分析表和系數(shù)表如表8至表10所示：

從表8可以看出，調(diào)整R方為0.581，方程擬合較好，LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)站點流量變異性的58.1%能夠被多元回歸方程所解釋。從表9可以看出，多元回歸方程檢驗統(tǒng)計量F等于285.27，Sig值等于0.000，在置信度水平99%的條件下顯著，即LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量提升占比作為因變量與用戶終端因素（x1）、速率感知因素（x2）、網(wǎng)絡(luò)場景因素（x3）和干擾影響因素（x4）這4個自變量之間存在顯著關(guān)系。

從表10可知，用戶終端因素（x1）、網(wǎng)絡(luò)場景因素（x3）、干擾影響因素（x4）和常量的Sig值為0.000，在置信度水平99%的條件下自變量變化對于LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量提升的影響顯著。速率感知因素（x2）Sig值為0.443，自變量變化對于LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量提升的影響不顯著。因此，通過多元回歸得出的模型如公式（2）所示：

（2）

從公式（2）可知，在其他條件不變的情況下，用戶終端因素每增加1單位，LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量提升增加126.901單位；網(wǎng)絡(luò)場景因素每增加1單位，LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量提升增加39.354單位；干擾影響因素每增加1單位，LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量提升減少29.531單位。

5 結(jié)論

5.1 研究結(jié)論與建議

從分析結(jié)果來看，可以得出以下結(jié)論：LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量和收入與部署區(qū)域的用戶及終端情況、網(wǎng)絡(luò)場景和綜合覆蓋、干擾影響有關(guān)，其中部署區(qū)域用戶及終端情況影響權(quán)重最大；LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量與上下行速率感知無關(guān)。根據(jù)該結(jié)論對于LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的建議如下：

（1）LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃需要重點關(guān)注待部署區(qū)域的人流量、用戶數(shù)和終端占比，優(yōu)先解決高業(yè)務(wù)流量的校園、地鐵機場等交通樞紐、擁有集團客戶的工業(yè)/產(chǎn)業(yè)園區(qū)的系統(tǒng)部署，重點解決容量問題，貫徹聚焦戰(zhàn)略。

（2）對于低流量場景的公共場所、政企單位和住宅小區(qū)，通過市場反饋及周邊基站的數(shù)據(jù)分析，優(yōu)先解決中國聯(lián)通用戶數(shù)及LTE終端較多、人流量大或入住率高的樓宇進行LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)部署。對于人流量大且用戶忠誠度低的城中村，在部署LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)并形成局部網(wǎng)絡(luò)差異化競爭優(yōu)勢后，應(yīng)盡快與市場一線聯(lián)動進行重點攻關(guān)，提升本網(wǎng)用戶占比，保證投資回報。對于不得不覆蓋的低流量場景，因室內(nèi)大多具備免費Wi-Fi，對單點而言投資回報無法實現(xiàn)，建議通過競合、薄覆蓋、新型設(shè)備或室內(nèi)外一體化的方式進行低成本部署。

（3）從分析結(jié)果可看出，干擾影響與LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量呈負相關(guān)?？梢娚闲懈蓴_不但影響用戶感知，還直接影響部署分布系統(tǒng)后吸收的流量和產(chǎn)業(yè)的收入。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)當與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化加強溝通，快速解決已部署的LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的干擾問題。

（4）從消費者行為學(xué)的角度看，消費者對于速率感知存在差別閾限[12]，差別閾限越大，能夠引起差別感覺的刺激物間的最小差異量越大，差別感受性就越小。根據(jù)分析結(jié)果可知，速率感知與LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量不相關(guān)。建議優(yōu)化部門不把LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)入網(wǎng)測試的絕對速率門限作為開通入網(wǎng)的必要條件，在LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)可以滿足用戶需求且不影響網(wǎng)絡(luò)感知的情況下即可開通入網(wǎng)，早投產(chǎn)早收益。

5.2 研究意義及后續(xù)方向

本文定性分析而且定量構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)各因素對于LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量影響模型，并基于模型對廣東聯(lián)通LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計給出了建議，通過參考該模型聚焦實施，可較好提升數(shù)億元LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)投資的有效性。

本文數(shù)據(jù)來源為廣東珠三角4地市LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)數(shù)據(jù)，同業(yè)人員參考模型時需根據(jù)各自實際情況調(diào)整參數(shù)；因技術(shù)限制未取到LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)MR數(shù)據(jù)，模型未能給出網(wǎng)絡(luò)覆蓋與流量的關(guān)系，輸出模型存在一定局限性。后續(xù)將完善大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)源，進一步提升LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)流量評估模型的精確度。

參考文獻：

[1] 張濤，韓玉楠，李福昌. LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)演進方案研究[J]. 郵電設(shè)計技術(shù)， 2013（3）： 22-26.

[2] 徐德徠. 基于4G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)分布系統(tǒng)部署實例及分析[J]. 中國新通信， 2016（3）： 5-6.

[3] 王晶. LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)分場景建設(shè)方案研究[J]. 中國新通信， 2016（4）： 110.

[4] 凌玥，張建清，張江流. 華為Lamp Site解決方案在無線室內(nèi)分布系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 無線互聯(lián)科技， 2016（9）： 19-20.

[5] 石磊. 高性能室內(nèi)分布系統(tǒng)——“點”系統(tǒng)（RDS）應(yīng)用研究[J]. 郵電設(shè)計技術(shù)， 2015（9）： 31-34.

[6] 林航. 4G室內(nèi)覆蓋建設(shè)遇到的問題及對策[J]. 通訊世界， 2016（10）： 55-56.

[7] 崔波，李木榮，彭湘衡，等. 居民小區(qū)場景4G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)外協(xié)同覆蓋方式研究[J]. 電信工程技術(shù)與標準化， 2016（4）： 70-74.

[8] 潘桂新，葛慧明，施玉晨，等. 室內(nèi)分布系統(tǒng)LTE合路的干擾分析和排查[J]. 移動通信， 2016，40（4）： 43-48.

[9] 楊盛凱. 基于多元回歸的手機用戶套餐外流量收入實證分析[J]. 中國新通信， 2014（5）： 108-112.

[10] 何明，馬晨，鄧安民. UM TS900網(wǎng)絡(luò)部署效益分析[J]. 移動通信， 2016，40（5）： 45-49.

[11] 戴維 R·安德森， 丹尼斯 J·斯威尼， 托馬斯 A·威廉斯. 商務(wù)與經(jīng)濟統(tǒng)計[M]. 雷平，譯. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2013.

[12] Leon G·Schiffman， Joseph Wisenblit. 消費者行為學(xué)[M]. 北京： 中國人民大學(xué)出版社， 2014.