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優化室內網路表現

優化室內網路表現

對室內連接的需要推動對增強網路表現的要求

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為了獲得理想的室內網路表現,關鍵場所需要通過最佳的網路部署方案,實現覆蓋範圍和容量的提升。

  

重要洞察

室內流量與室外流量的差異

室內外的流量形態有顯著差異。相比室外,室內每位用戶的流量需求高出1.5至2倍,而且不同類型的室內場所也有不同的流量分佈。

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優化室內連接

與分散式天線系統(DAS)相比,室內小型基地台可以有效提升網路的傳輸能力,特別是在上行鏈路,為擴增實境(XR)服務創造了必要環境。

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5G中頻是關鍵

目前的4G室內網路往往面臨著高負載和低效能的問題,無法滿足用戶的需求。因此,部署5G中頻段是實現完整5G體驗的關鍵。

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目前,5G中頻分時雙工(TDD)主要應用於室外大型站點,為行動寬頻和固定無線接入(FWA)服務提供覆蓋和容量。但是,大量的流量是在室內產生的,因為我們 90%的時間都在室內,80%的數據是在室內消費的1

室內性能的重要性

鑒於我們的生活大部分在室內進行,因此有必要在室內場所提供良好的5G表現,特別是在使用者密集的地方。室內環境的傳播特性通常較差,因為建築物的結構含有鋼架和堅固的牆壁。這些挑戰主要出現在火車站、購物中心、體育場和機場等場所。

為了應對這些挑戰,室內更適合部署客製化的5G解決方案,它們可以提供卓越的用戶體驗。

最近愛立信消費者行為研究室的一項研究顯示了關鍵地點的網路效能和電信商用戶流失率之間的密切關聯。研究發現,如果用戶在活動場所和機場遇到連接問題,他們在未來六個月流失的可能性是正常情況的三倍2。這說明了為提升客戶滿意度,有必要加強投資,優化關鍵場所的網路效能,以保障現有服務的品質。同時,這也是為了適應新興服務的發展,例如雲端遊戲和XR,這些服務對網路性能有著更高的要求。

室內流量行為分析

為了選擇最適合使用者體驗和容量需求的室內解決方案,瞭解使用者行為是非常重要的。不同類型的場所,行動數據使用模式將根據使用者在行動網路上運行的服務而有所不同。室內場所通常是使用者密集的區域,高峰時段的網路容量需求很高。

圖29:高峰時段的相對平均每用戶流量

高峰時段的相對平均每用戶流量

在許多情況下,室內場所的平均流量消費也明顯高於由室外網路提供服務時的情況。圖29將室內場所的使用者平均流量與城市室外密集流量地點進行了比較。從圖中可以看出,在人流密集的場所中,使用者的峰值流量高於平均的1.5倍,甚至有一個機場的流量是室外流量的3倍以上。這表明,不同的場所類型有著不同的流量特徵,而且同一類型的場所之間也存在著很大的差異。

流量行為分析更顯示出,與密集的城市區域相比,許多室內場所的上行鏈路流量比例高得多(見圖30)。體育場和飯店的上行鏈路流量比例也有很大差異。這可能是因為在現場活動中的社群媒體分享行為,例如體育場內的重大體育賽事,上行鏈路流量佔了35%。飯店的情況則可能受到它們的場所、客人和一周時間點的影響。這裡常用的服務包括上行鏈路服務,如上傳工作相關的資料、視訊通話和社群媒體,相比於下行鏈路流量密集的服務,如影音串流。這些結果表明,在規劃和部署室內5G解決方案時,需要對流量行為有一個清晰的理解。

圖30:上行鏈路流量佔總流量的比例

上行鏈路流量佔總流量的比例

利用5G提升球迷體驗

在澳洲最近舉行的一次大型女子足球錦標賽中,Optus對三個體育場進行了升級,增加了5G頻段(非獨立和獨立),以提升球迷體驗。該賽事吸引了超過75萬名現場觀眾,比賽門票一票難求,體育場座無虛席。為了分析現場活動期間的球迷體驗,我們監測了包括體育場、貴賓包廂、附近的公共交通和體育場周邊在內的1100多個站點細胞。

在賽事期間,共產生了超過29 TB的行動流量,其中37%是通過5G承載的,在高峰時達到了51%。平均來說,體育場內的設備有40%是具有5G功能的設備,這說明在這樣的賽事中擁有5G是非常重要的,它可以滿足流量需求和提升球迷體驗。在錦標賽期間產生的流量中,約有25%是由社群軟體所驅動的上行鏈路流量,這說明了在這類場所佈署網路時,考慮到上行鏈路和下行鏈路性能的重要性,以便給球迷提供完整的體驗。

在衡量這次賽事是否將5G網路成功帶到體育場時,關鍵的性能指標均達到超過 99%的可用性。所有體育場的4G和5G都達到了這一目標。為了這次賽事,Optus對7000個站點細胞做了現場調整,讓上行鏈路吞吐量比以往同類賽事提高了5-53%。

Optus還打算運用最新的高容量設計、產品和網路性能,為兩個主要的體育場帶來更大的提升。Optus的其中一項重要目標是通過提供新的沉浸式體驗,讓使用者享受到卓越的網路服務,並從中獲得收益。

Optus

圖31:Optus報告的2023年女子足球錦標賽網路統計數據

>0.75m

超過75萬名現場觀眾觀看了比賽。 

                                                                                         

>29 TB

產生了超過29 TB的行動數據流量,其中37%是通過5G承載的,25%是上行鏈路流量。

>99%

4G和5G在錦標賽期間的可用性都超過了99%。                                                                                       

資源利用率接近容量

我們針對許多場所在繁忙時段的4G無線資源利用率,進行了深入分析。當資源利用率低於50% 時,用戶體驗較佳,超過 95%的用戶能夠在網頁瀏覽時快速載入內容。當利用率高達50%以上,且同時有眾多用戶要求服務時,使用者體驗會降低。許多用戶在競爭有限的資源。圖32顯示,在這些不同場所的部署中,資源利用率普遍較高。一般來說,體育場的表現較佳,因為它們在室內解決方案上投資較多,而且得到了廣域行動網路的良好支援。

圖32:高無線資源利用率(超過50%)的場所百分比

使用者體驗的一個關鍵指標是內容到達時間。一項由愛立信智慧手機研究室進行的研究顯示,可用的下行鏈路傳輸量和內容到達時間有著密切的關係3。透過一個內容到達時間度量表,我們可以推導出滿足某個目標所需的傳輸量。這個度量表將站點分級為:

  • 優秀(<1.5 s)
  • 良好 (1.5–2.5 s)
  • 一般 (2.5–4.0 s)
  • 差 (>4.0 s)

傳輸量結果分為:

  • 優秀 (>20 Mbps)
  • 良好 (10–20 Mbps)
  • 一般 (5–10 Mbps)
  • 差 (<5 Mbps)

當我們用這個度量表來測量各關鍵場所的區域邊緣效能(cell-edge performance)時,如圖33所示,我們可以看到,只有少數辦公室和體育場的部署達到了優秀的性能,而機場則是遠遠落後於其他場所類型的最差表現者。

較高的利用率和相對較差的區域邊緣內容到達時間,突顯了提升室內網路效能的必要性。在一個部署了5G室內小型基地台的場所中,平均傳輸量是原來的兩倍,區域邊緣傳輸量是原來的三倍。增加5G中頻段 TDD後可以顯著提高用戶效能。

圖33:不同類別的4G下行鏈路區域邊緣傳輸量百分比

美國的室內部署以4G DAS為主

為了更好地了解目前的室內網路特徵和不同解決方案的性能,我們分析了來自美國的一系列網路部署,其中涵蓋了典型的室內場所。目前,這些室內部署中絕大多數仍是基於4G的解決方案,其中室內分散式天線系統 (DAS) 是最常見的,佔了超過 70%。一個典型的室內區域部署了20-40 MHz的中頻段FDD,這與典型的廣域5G中頻段TDD的頻寬相比是相當有限的。

分析尖峰時段的使用者體驗時,圖34顯示,即使DAS的天線部署更接近用戶,在服務這些場所時,室內DAS解決方案的表現也不如室外廣域基地台部署。相比之下,室內小型基地台在上行和下行鏈路方面都提供了更優越的用戶體驗,包括在細胞邊緣,這將推動提高內容到達時間的必要性。室內小型基地台在上行鏈路中具有的顯著優勢,對於不斷成長的上行鏈路流量非常重要,尤其是在機場和體育場等關鍵場所,而且對於開闢新的服務,如XR,也至關重要。

圖34:室內DAS和室內小型基站的4G上行和下行鏈路用戶體驗比較(兆比特/秒)

下行鏈路

上行鏈路

提升室內體驗已經刻不容緩,這是提高客戶滿意度的必要條件。這裡討論的例子說明了使用者體驗對於增強客戶忠誠度的重要性,而且考慮到人們大部分時間都在室內,這也為電信商提供了一個機會,透過更好的體驗來達到甚至超越消費者的期望。在一些關鍵的地點,特別是機場,投資需求十分迫切,因為它們的網路效能是最差的,也是導致客戶流失的主要原因。 5G中頻段TDD和室內小型基地台是能顯著提高網路效能的最佳選擇,無論是對於下行鏈路的內容到達時間,還是對於上行鏈路效能,後者將是開啟新的沉浸式XR服務的關鍵。

研究方法

為了分析北美地區的室內流量特徵,我們從2023年第一季三個不同電信商提供的網路中,選取了九種典型的室內場所類型,每種場所類型收集了30個行動流量資料的樣本。


1. 愛立信部落格,「五種室內5G改變你我生活的方式」(2023年7月)。

2. 愛立信消費者研究室,「5G價值:將效能轉化為忠誠度」(2023年10月)。

3. 愛立信行動趨勢報告,「內容到達時間:網路效能基準測試」(2021年11月)。