移动通信网络优化白皮书2024版

一、行业发展现状与挑战（一）全球及国内网络建设进展5G已从规模商用迈入深度渗透阶段，全球超百个国家和地区实现5G覆盖，我国作为核心阵地，基站规模、用户数量居全球首位。截至2023年末，国内5G基站数量突破数百万量级，5G移动电话用户占比超半数，工业互联网、智慧医疗、XR等新业态加速与5G融合，推动网络从“广覆盖”向“高品质”演进。同时，6G研发进入关键技术攻关期，太赫兹通信、通感一体化等前沿方向为未来网络优化提出全新命题。（二）网络运营面临的核心挑战1.异构网络协同难题：5G与4G、NB-IoT等多制式长期共存，频段重叠、功率干扰导致边缘用户速率波动，跨制式切换成功率成为体验瓶颈。2.流量潮汐与资源错配：城市核心区早晚高峰流量集中爆发，基站资源利用率超阈值后易引发拥塞；郊区、夜间场景资源闲置，能效比亟待提升。3.新兴业务体验要求升级：XR应用需100Mbps以上稳定速率、10ms内端到端时延，工业控制场景对可靠性要求达99.999%，现有网络架构的弹性与确定性能力不足。4.绿色低碳转型压力：通信网络能耗占全社会用电量比例逐年上升，需在保障体验的同时，通过技术创新降低单位流量能耗。二、关键优化技术体系（一）AI驱动的智能优化范式AI技术已从“辅助分析”转向“主动决策”，在网络优化中形成全流程赋能：规划阶段：基于地理信息、人口热力、业务需求的多源数据，通过强化学习算法生成基站布局、参数配置方案，将传统“经验驱动”规划周期从周级压缩至天级。运维阶段：采用自编码器、Transformer模型对海量KPI、信令数据进行异常检测，故障定位准确率提升至90%以上，故障恢复时长缩短60%。资源调度：实时分析用户行为、业务类型，动态调整载波聚合、波束赋形策略，在演唱会、赛事等大流量场景中，保障体验的同时降低20%的资源浪费。（二）网络切片与确定性服务面向垂直行业差异化需求，网络切片实现“一网多能”：行业专网切片：为工业互联网构建“硬隔离”切片，通过QoS保障机制，将端到端时延稳定在15ms以内，可靠性达99.99%，满足AGV控制、远程手术等场景需求。消费级切片：针对高清视频、云游戏等业务，通过“软切片”动态分配带宽，在带宽受限区域优先保障付费用户体验，提升ARPU值。（三）云边协同与算力网络算力与网络深度融合成为优化核心方向：边缘算力卸载：在园区、商圈部署边缘云，将XR渲染、AI推理等算力密集型任务下沉至边缘节点，端到端时延降低40%，同时减轻核心网负荷。算力路由优化：基于SDN架构，根据业务算力需求、网络拥塞状态动态选择“最优算力节点”，实现“业务—算力—网络”的协同调度。（四）绿色节能技术创新从“硬件节能”向“智能节电”升级：动态休眠与唤醒：基于用户分布、业务流量的时空特征，对低负载基站、RRU进行动态关断，单站日均节电15%-30%。能效优先的参数配置：通过AI算法优化功率控制、载波激活策略，在保障覆盖的前提下，将网络整体能耗降低25%，同时满足碳排放双控目标。（五）空口增强与频谱效率提升挖掘频谱潜力，突破容量瓶颈：NR-U（5G新空口非授权频段）：在5GHz、6GHz非授权频段实现LAA，通过动态频谱共享技术，将单站容量提升50%，缓解热点区域压力。MassiveMIMO优化：采用三维波束赋形、自适应波束宽度技术，在复杂地形（如山区、楼宇密集区）提升覆盖能力，边缘用户速率提升3倍。三、场景化优化策略（一）城区密集区：容量与体验双优针对CBD、高校等流量高地，采用“立体组网+智能调度”方案：多层立体覆盖：宏基站保障广域覆盖，微基站、皮基站补盲补热，通过SON实现干扰自动协调，同频干扰降低40%。业务感知调度：识别视频、直播等高带宽业务，优先分配大带宽资源；对即时通信、物联网业务保障低时延，实现“业务分层、体验分级”。（二）郊区与农村：广覆盖与低成本平衡面向地广人稀场景，创新“轻量化组网+动态资源”模式：太阳能+风光互补基站：在无市电区域部署绿色能源基站，建设成本降低30%，运维能耗减少50%。超远覆盖技术：通过高增益天线、低噪放优化，将基站覆盖半径从1-2公里扩展至5公里，单站覆盖面积提升4倍，降低组网密度。（三）行业专网：定制化能力构建针对工业、医疗、交通等垂直领域，提供“端到端”优化服务：工业场景：在工厂内部署“5G+确定性网络”，通过时间敏感网络（TSN）技术，将设备控制时延稳定在8ms以内，满足柔性生产线需求。医疗场景：在医院构建“5G+千兆Wi-Fi7”融合网络，保障远程会诊、手术机器人的高清视频传输，丢包率控制在0.1%以下。（四）室内场景：深度覆盖与业务保障解决商场、地铁等场景的覆盖盲区与容量不足问题：智能分布式天线系统（DAS）：通过AI算法动态调整天线功率、方向，实现室内信号均匀覆盖，覆盖率从85%提升至99%。毫米波小基站：在高端写字楼部署26GHz毫米波基站，结合波束跟踪技术，满足AR导航、云办公的超高速率需求（峰值速率达4Gbps）。四、优化实施与闭环管理（一）全流程数据驱动体系构建“采集—分析—决策—执行—验证”的闭环优化链条：数据采集层：通过探针、路测设备、用户终端采集KPI、MR、信令数据，实现分钟级数据更新。分析决策层：基于大数据平台、AI算法，自动识别弱覆盖、高干扰、高拥塞等问题，生成优化方案（如参数调整、站址增补）。执行验证层：通过自动化运维平台下发优化指令，5分钟内完成参数配置；优化后通过用户体验监测（如Speedtest、视频卡顿率）验证效果，形成闭环。（二）跨部门协同机制打破“网优—运维—市场”部门壁垒，建立协同优化团队：市场端：提前反馈业务需求（如大型活动、新业务上线），网优团队针对性制定保障方案。运维端：共享设备故障、能耗数据，网优团队从体验与成本双维度优化网络。网优端：输出网络能力报告，指导市场部门精准营销（如在高带宽区域推广云游戏套餐）。（三）工具与平台支撑打造智能化优化工具链，提升优化效率：数字孪生平台：构建城市级网络数字孪生模型，模拟参数调整、站址变更对网络的影响，将优化试错成本降低70%。AI运维平台：集成故障预测、根因分析、自动修复功能，实现“无人值守”的网络运维，人力成本减少50%。五、实践案例与效果验证（一）某一线城市核心区容量优化背景：CBD区域早晚高峰5G用户密度超____人/平方公里，平均速率从300Mbps降至80Mbps，用户投诉率上升。方案：1.部署AI-5G动态载波聚合，根据用户数自动调整聚合载波数量（2CC→4CC），容量提升1倍。2.引入微基站+毫米波小基站补热，通过SON实现干扰自动规避。效果：高峰时段平均速率回升至250Mbps，用户投诉率下降90%，基站能耗降低18%。（二）某汽车工厂工业互联网优化背景：工厂内AGV、焊接机器人等设备依赖Wi-Fi，存在信号干扰、时延抖动问题，产线故障率达5%。方案：1.建设5G工业专网切片，采用TSN技术保障时延（≤10ms）、可靠性（99.999%）。2.部署边缘云，将AGV控制算法、视觉检测算力下沉至边缘节点。效果：产线故障率降至0.3%，生产效率提升20%，每年节约运维成本超千万元。（三）某景区应急通信保障背景：景区节假日瞬时客流超10万人次，传统网络扩容成本高、周期长。方案：1.采用“卫星+5G便携基站”快速组网，30分钟内完成临时覆盖。2.基于AI流量预测，提前预留20%的弹性资源，保障直播、扫码等业务。效果：网络接通率保持99.9%，视频卡顿率从30%降至5%，游客满意度提升40%。六、未来发展趋势（一）6G技术预研与网络演进6G将实现“通感算智”一体化，网络优化需提前布局：太赫兹通信：针对100Gbps以上超高速率需求，研发太赫兹频段的波束成形、抗干扰技术，解决频段高损耗、易受遮挡问题。通感一体化：将通信与雷达感知融合，在网络优化中实现“以感促通”（如通过感知用户位置、数量优化波束方向）。（二）AI内生网络与自治能力升级网络从“AI辅助优化”向“AI内生决策”演进：L4级自治：网络具备“故障自愈、资源自调度、体验自保障”能力，人工干预减少80%。大模型驱动：基于通用人工智能（AGI）模型，实现跨场景、跨技术的全局优化，如同时解决覆盖、容量、能耗问题。（三）绿色低碳与可持续发展网络优化需深度融入“双碳”目标：全生命周期节能：从基站设计（如采用高效电源、节能天线）到网络运维（如AI节电调度），实现全链条降碳。能源网络协同：与电网、新能源企业合作，探索“通信基站+储能+光伏”的能源共享模式，降低对传统能源的依赖。（四）通算融合与新型服务算力成为网络核心资源，优化方向从“通信优化”扩展至“算网协同优化”：算力感知路由：根据业务的算力需求、网络拥塞状态，动态选择“最优算力节点”，实现“业务—算力—网络”的协同调度。