2G/3G退網時間預測和站址影響分析

張嬌嬌，張 曼，李海昕，王 一（中國聯通研究院，北京 100037）

1 概述

自2020年6月5G商用牌照發放以來，我國通信正式進入2G、3G、4G、5G 多網共存時代。與目前主流的4G、5G 制式相比，2G/3G 在技術指標、資源占用、運維成本等方面的不足也越來越突出，2G/3G 舊的技術制式現在已無法大規模滿足各行業的數字化轉型需求。目前中國聯通仍存在一定數量的2G/3G 基站，2G/3G網絡出賬用戶數約占中國聯通總移動用戶數的5.3%，承載了2.55%的語音業務量，業務收入貢獻約占總移動用戶收入的2.2%。以上數據表明，中國聯通的2G/3G網絡用戶量、業務占比及收入貢獻占比較少，但2G/3G 網絡維護成本卻越來越高，頻譜資源也愈加緊張，因此中國聯通2G/3G退網已是箭在弦上。

本文提出一種面向本地網的2G/3G退網時間預測方法，該方法基于VoLTE 終端滲透率和VoLTE 承載業務占比2 個指標，預估2G/3G 退網時間，并對退網影響進行站址級分析，評估2G/3G站址周邊覆蓋情況，為中國聯通做好退網規劃、推動退網進程提供參考，盡量減少對終端用戶感知的影響和運營商收益的影響，將有限的資源投入到4G/5G的發展中去。

2 本地網退網時間預測方法

本文提出通過模擬VoLTE 終端滲透率和VoLTE承載語音占比2 個指標的變化趨勢來評判2G/3G 業務的遷移和承載到VoLTE 的程度，進而預測退網時間。根據VoLTE 終端滲透率指標可以判斷VoLTE 用戶數量，VoLTE 承載語音占比指標可以判斷VoLTE 業務量，當兩者同時達到一定門限時，保證了VoLTE 用戶數量和VoLTE 業務量達到2G/3G 退網條件，本文中退網條件的閾值為VoLTE 終端滲透率≥95%且VoLTE 承載語音占比≥90%。

2.1 VoLTE終端滲透率

VoLTE 終端滲透率，即VoLTE 終端占4G 和5G 登網用戶的比例。當VoLTE 終端滲透率達95%以上時，認為滿足2G/3G退網條件之一。本文以某省聯通的數據為例，選取2019 年5 月至2021 年11 月VoLTE 終 端滲透率數據進行分析，如圖1 所示。根據VoLTE 終端滲透率的逐月散點圖可以看出該指標隨著時間呈現單調遞增趨勢，且遞增趨勢逐漸平緩。本文采用指數函數、對數函數、冪函數這3種常用函數模擬VoLTE 終端滲透率隨時間的變化過程并進行比對分析。

圖1 VoLTE終端滲透率散點圖

根據R2值判斷趨勢線擬合程度，當趨勢線的R2等于1 或接近1 時，擬合程度越高，趨勢線的可靠性就越高，反之則擬合程度較差，可靠性較低。不同函數下VoLTE 終端滲透率模擬情況如表1 所示，對數函數模擬的VoLTE 終端滲透率R2達到0.955，擬合效果最好，因此，采用對數模型來模擬VoLTE 終端滲透率，即y=alnx+b。

表1 VoLTE終端滲透率模擬情況

2.2 VoLTE承載語音占比

VoLTE 承載語音占比，即VoLTE 承載語音業務量占全部語音業務量的比例。當VoLTE 承載語音占比達90%以上時，認為滿足3G 退網條件之一。以某省聯通的數據為例，選取2019 年8 月至2021 年11 月VoLTE 承載語音占比數據進行分析，如圖2 所示。根據VoLTE 承載語音占比的逐月散點圖可以看出該指標隨著時間呈現單調遞增趨勢，根據實際情況可知，隨著時間不斷增加，VoLTE 承載語音占比增長將趨于平緩。本文采用指數函數、對數函數、冪函數這3種常用函數模擬VoLTE 承載語音占比隨時間的變化過程并進行比對分析。

圖2 VoLTE承載語音占比散點圖

不同函數下VoLTE 承載語音占比模擬情況如表2所示，其中對數函數擬合效果相對比較好，但R2值小于0.95。因此采用不同函數對非VoLTE 承載語音占比曲線進行模擬，模擬結果如表3所示，其中指數函數模擬的非VoLTE 承載語音占比R2達到了0.98，擬合效果最好。因此，本文采用指數函數模擬非VoLTE 承載語音占比，即y=aebx，VoLTE 承載語音占比則可以表示為y=1-aebx。

表2 VoLTE承載語音占比模擬情況

表3 非VoLTE承載語音占比模擬情況

2.3 預測結果

以某省聯通數據為例，模擬結果如圖3所示，其中VoLTE 終端滲透率模擬函數為y=0.255 7lnx-0.113 2，VoLTE承載語音占比模擬函數為y=1-1.448e-0.054x。

圖3 VoLTE終端滲透率和VoLTE承載語音占比模擬結果

根據該趨勢函數預測結果，2023 年6 月該省VoLTE承載語音占比達到90.64%，2024 年12 月VoLTE 終端滲透率達到96.26%，取同時滿足條件的最早時間為最早退網時間，即2024 年12 月。該方法可以模擬出不同省份VoLTE 終端滲透率和VoLTE 承載語音占比變化趨勢，并預估出達到本地網退網條件的時間，各省份可以根據實際情況分批次、分步驟逐步實現2G/3G退網。

3 2G/3G退網影響分析

2G/3G 退網前，需評估在2G/3G 網絡關停區域的4G/5G 覆蓋情況，對于問題區域進一步完善4G/5G 網絡覆蓋，從而保證能夠正常給該區域用戶提供通信服務。本文根據站址空間數據計算分析了2G/3G站址周圍4G/5G 站址覆蓋情況，對4G/5G 網絡覆蓋完善的區域可以正常進行2G/3G 站址退網，對缺乏4G/5G 網絡覆蓋的區域則需要在預估退網時間之前快速建網覆蓋補充盲點。

3.1 空間計算方法

本文根據站址坐標點進行空間計算，依據不同地理場景下的無線網絡覆蓋要求，對2G/3G 站址進行場景填充，根據最近4G/5G 站距判斷是否有4G/5G 網絡覆蓋，從而精準找到需要補盲區域?？臻g計算流程如圖4所示。

圖4 空間計算流程

a）獲取2G/3G站址經緯度信息。根據2G/3G站址經緯度信息生成站址坐標點的空間數據集。

b）獲取2G/3G 站址場景信息。將2G/3G 站址坐標點與微網格圖層進行匹配，根據站址所在微網格的場景來判斷該站址的場景，包括市區、縣城、鄉鎮和農村4類。

c）計算2G/3G站址覆蓋緩沖區。以2G/3G站址坐標點為中心點，生成半徑為1 km的圓形緩沖區。

d）判斷緩沖區內最近4G/5G 站址。判斷4G/5G站址是否落到緩沖區中，計算落進緩沖區的最近4G/5G站址。

e）判定2G/3G 獨立站址。根據不同場景下的最近4G/5G 站距判斷2G/3G 站址是否有4G/5G 網絡覆蓋。如果最近4G/5G站距小于覆蓋門限，則認為有4G/5G 覆蓋，否則判定為無4G/5G 覆蓋獨立站址。覆蓋門限為：市區和室內100 m、縣城和鄉鎮300 m、農村500 m。

3.2 2G/3G站址的4G/5G覆蓋情況

以某省聯通為例，該省大部分2G/3G站址已被4G/5G 網絡覆蓋，既無4G 網絡覆蓋又無5G 網絡覆蓋的2G/3G 站址有6 157 個，占總站址數量的11.7%，其中99%為獨立3G 站址，C 市未被4G/5G 網絡覆蓋的2G/3G 站址數量最多，有1 346 個站址未被覆蓋。需要在2G/3G 退網前加快完善該部分地區的網絡覆蓋。無4G/5G覆蓋的2G/3G站址地（市）分布情況如圖5所示。

圖5 無4G/5G覆蓋的2G/3G站址地（市）分布情況

3.3 2G/3G站址場景分布

以某省聯通為例，在該省未被4G/5G 網絡覆蓋的2G/3G 站址中，2G 獨立站址有27 個，3G 獨立站址有6 087 個，2G/3G 共站站址有43 個。如圖6 所示，該省未被4G/5G 網絡覆蓋的2G/3G 站址分布在農村數量最多，占比高達62%，20%站址分布在市區。因此該省在2G/3G 退網前應著重考慮完善農村場景中網絡覆蓋情況，避免2G/3G退網過程對農村用戶產生不良影響。

圖6 無4G/5G覆蓋的2G/3G站址場景分布情況

3.4 退網影響分析結果

從以上4G/5G 覆蓋情況、2G/3G 站址場景分布分析可知，該省目前既無4G 網絡覆蓋又無5G 網絡覆蓋的2G/3G 站址大部分為獨立3G 站址，主要分布在農村場景。中國聯通在2G/3G退網前可根據各本地網站址空間計算結果判斷不同場景下的4G/5G 網絡覆蓋，以此作為參考，建網補充未覆蓋4G/5G 網絡的站址區域的覆蓋盲點，進一步完善農村場景下的4G/5G 網絡覆蓋，逐步達到本地網2G/3G退網條件，并保障用戶的通信服務體驗。

4 總結

本文采用對數模型y=alnx+b模擬VoLTE 終端滲透率，指數函數y=1-aebx模擬VoLTE 承載語音占比，根據2 個指標變化趨勢預測2G/3G 業務的遷移和承載到VoLTE 的程度，當VoLTE 用戶數和業務量均達到指定閾值時，即VoLTE 終端滲透率達到95%以上，VoLTE承載語音占比達到90%以上，達到退網條件，各本地網可以根據實際情況逐步實現2G/3G退網。

在達到本地網退網時間前，對2G/3G 站址坐標點進行空間計算，計算出落在以2G/3G 站址為中心點的緩沖區內的最近4G/5G 站距，根據站址所在的微網格場景判斷該站址場景，并根據不同場景下最近4G/5G站距判斷4G/5G 覆蓋情況以及站址的分布場景，精準找到未覆蓋4G/5G 網絡的站址補盲區域，為中國聯通做好2G/3G退網規劃，推動退網進程提供參考，保障用戶通信體驗，達到工信部“退網不退服”的要求。但2G/3G 退網是一個循序漸進的過程，定位補盲區域后，仍需進一步考慮補盲代價，評估必要的補盲區域，并解決農村場景大量單獨3G站址覆蓋問題，逐步實施退網。