中國電信與中國聯(lián)通聯(lián)合建網(wǎng)場景細化與技術(shù)設計*

房磊　方韌　李寶　楊軍

【摘 要】

立足于中國電信與中國聯(lián)通擬嘗試開展網(wǎng)絡與業(yè)務融合的角度，針對網(wǎng)絡架構(gòu)的各個層級展開技術(shù)研究和改造方案設計，通過對一些具體場景進行技術(shù)分析與專業(yè)劃分，提出了五類典型的共享場景，為未來中國電信與中國聯(lián)通可能開展的網(wǎng)絡融合設計提出參考建議。

【關(guān)鍵詞】

4G 網(wǎng)絡融合 eNodeB BBU RRU

1 引言

近年隨著移動互聯(lián)網(wǎng)飛快發(fā)展，4G LTE網(wǎng)絡建設如火如荼。但由于政策和業(yè)務發(fā)展原因，4G時期中國電信和中國聯(lián)通面臨FDD+TDD與CDMA、WCDMA、GSM、WLAN等不同網(wǎng)絡混合組網(wǎng)的情況，其LTE網(wǎng)絡建設將會承受不少的挑戰(zhàn)，如建網(wǎng)成本較高、終端兼容性差、多網(wǎng)絡切換等難題[1-2]。3G時代下，中國電信擁有低頻譜的優(yōu)勢，只需要很少的基站便可以進行廣覆蓋。而在4G時代需要進行高頻建網(wǎng)，LTE站址就面臨巨大缺失，這就意味著需要建設更多的基站才能很好承載網(wǎng)絡，在2.6GHz頻率的TD-LTE網(wǎng)絡建設尤其困難。TD-LTE和LTE FDD頻段碎片化特別嚴重，不同的頻段網(wǎng)絡覆蓋不一樣，目前中國電信還是擁有珍貴的4G低頻資源，但是如何進行高效的低頻和高頻的頻段利用，這將是一個重要的課題[3-4]。

因此，中國電信在大范圍覆蓋的地區(qū)采用FDD模式，而市區(qū)人口稠密、數(shù)據(jù)需求量大的熱點區(qū)域?qū)由蟃DD來充分利用好頻譜資源，擴大數(shù)據(jù)承載力。中國聯(lián)通在站點資源上要優(yōu)于中國電信，但在廣區(qū)域基站分布，特別是在城市微基站與郊區(qū)的宏基站的數(shù)量上與中國移動的差距較大。同時中國聯(lián)通在資金實力上最薄弱，要求在初期投入大量資金建設4G網(wǎng)絡非常困難[5-8]。

因此本文從中國電信與中國聯(lián)通擬開展網(wǎng)絡與業(yè)務融合的角度，對將要遇到的技術(shù)難題進行分析和研究。兩大運營商通過網(wǎng)絡與業(yè)務資源的互相開放、互相增強，從而各取所需、互補共贏，實現(xiàn)雙方網(wǎng)絡的資源共享，降低投資造價，形成業(yè)務共贏發(fā)展的局面[9-11]。

2 技術(shù)方案分析

中國電信和中國聯(lián)通要實現(xiàn)業(yè)務融合的重點是將各自發(fā)展的4G網(wǎng)絡進行共享，首先從接入層即基站共享進行分析。

由圖1可知，單個基站同時虛擬為中國聯(lián)通和中國電信的基站，同時為雙方用戶服務。

圖1 中國電信中國聯(lián)通基站共享示意圖

從用戶和業(yè)務角度，共享基站等同于自建基站，業(yè)務流程和體驗均無差異。在網(wǎng)絡融合過程中，可能需要對各網(wǎng)絡層級加以改造，其改造原則主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）業(yè)務層面：無需改造，各自發(fā)展；

（2）核心網(wǎng)絡：不需要改造；

（3）承載網(wǎng)：雙方承載網(wǎng)以VPN方式互連，互通點在4G核心網(wǎng)所在城市；

（4）無線網(wǎng)：所有廠家的4G基站均可軟件升級支持共享，共享的最小顆粒度為單個基站；

（5）用戶及終端：業(yè)務不丟失，用戶無感知，不降低業(yè)務和體驗，也不需要做業(yè)務開通關(guān)閉，終端基本無要求（中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)有5%的終端不支持B1頻段，如果進入中國電信的B1覆蓋區(qū)，無法使用中國電信基站）。

如果只進行4G基站的共享，意味著該站或附近必須部署中國聯(lián)通的3G或者2G基站，以實現(xiàn)語音業(yè)務的回落?？梢圆扇》謭鼍?、分步驟的共享合作模式，初期主要解決偏遠地區(qū)廣覆蓋和室內(nèi)深度覆蓋的問題。

無線網(wǎng)和承載網(wǎng)改造工作主要進行基站改造和基站接入及承載網(wǎng)互通。

基站改造主要以eNodeB升級支持共享，包括支持共享載波下的資源共享、調(diào)度方案；支持廣播網(wǎng)絡共享消息功能；支持向不同核心網(wǎng)接入、切換功能；支持雙方的頻段專用載波、共享載波。

基站接入及承載網(wǎng)互通如圖2所示：

圖2 無線網(wǎng)和承載網(wǎng)互通示意圖

eNodeB物理上仍只接入自有承載網(wǎng)，虛擬成兩套系統(tǒng)，分別使用自有和對方的編碼規(guī)則；在雙方承載網(wǎng)均劃分VPN，在骨干承載網(wǎng)上互通（B網(wǎng)與CN2）；互聯(lián)點為核心網(wǎng)所在城市的AR（基本是省會）；對自有eNodeB和對方提供的虛擬eNodeB進行統(tǒng)一的業(yè)務數(shù)據(jù)編址和管理。這樣做只會略微增加兩運營商基站間切換時延，與同一運營商內(nèi)部基站切換的時延差別不大，對業(yè)務無影響。

3 共享場景劃分

共享區(qū)域根據(jù)業(yè)務發(fā)展和需求，可以細分很多具體場景，主要分為室外和室內(nèi)兩大場景：

室外場景：鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村等廣覆蓋區(qū)域，國道、省道、普通鐵路等其他交通線（由于中國電信以往將投資主要用于城區(qū)等用戶集中區(qū)域，中國聯(lián)通未覆蓋的農(nóng)村區(qū)域中國電信覆蓋情況也不樂觀，因此雙方現(xiàn)網(wǎng)基站共享對中國聯(lián)通廣覆蓋的拓展作用有限，可能主要靠新建共享站解決）。

室內(nèi)場景（收益低但需覆蓋的建筑物）：

◆業(yè)務量突發(fā)：大型體育場館、大型會展中心；

◆緊急和重要業(yè)務辦理：政府辦事大廳、銀行網(wǎng)點、證交所、營業(yè)廳；

◆停留時間長：三星級以上賓館酒店、住宅小區(qū)；

◆公共場所：餐飲及休閑娛樂場所、文化/科技/藝術(shù)場館。

除了上述區(qū)域，其它重要但難以建站的區(qū)域（比如城區(qū)疑難站址所處區(qū)域），也可以優(yōu)先考慮實施。

（1）中國聯(lián)通和中國電信均未建4G基站區(qū)域

該類場景共享優(yōu)先級高，設備選型具有多樣性，采用類型分為兩種：

1）采用可以支持中國聯(lián)通和中國電信全部頻率和系統(tǒng)的增強型基站（需要兩家共同定制），從增強型基站的RRU（功率、IBW、SDR能力）、BBU（基帶資源、SDR能力）、天饋需求等各方面進行統(tǒng)一規(guī)劃和定制，后向演進升級能力強。

2）中國聯(lián)通現(xiàn)有SDR（Software Defined Radio，軟件無線電）基站站型，后向演進升級能力差，雙方頻譜資源無法完全利用。

◆若該區(qū)域既無中國聯(lián)通2G/3G覆蓋，也無中國電信2G/3G覆蓋，由中國聯(lián)通建設或中國電信建設，根據(jù)話務量選擇上述不同能力的基站類型。

◆若該區(qū)域無中國聯(lián)通2G/3G覆蓋，存在中國電信2G/3G覆蓋，優(yōu)先由中國電信建設，根據(jù)話務量選擇上述不同能力的基站類型。

◆若該區(qū)域無中國電信2G/3G覆蓋，存在中國聯(lián)通2G/3G覆蓋，優(yōu)先由中國聯(lián)通建設，根據(jù)話務量選擇上述不同能力的基站類型。

◆若該區(qū)域存在雙方2G/3G覆蓋，由中國電信和中國聯(lián)通協(xié)商其中一方建設4G基站，雙方統(tǒng)一進行這些區(qū)域的基站建設規(guī)劃，根據(jù)話務量選擇上述不同能力的基站類型。

（2）中國聯(lián)通無4G基站、有2G/3G基站，中國電信有4G基站

如圖3所示，該類場景共享優(yōu)先級中。

圖3 中國電信有4G站，中國聯(lián)通無4G站

1）話務量不高的區(qū)域

政策上允許，優(yōu)先選擇共享僅使用中國電信的頻段；否則，共享使用中國電信4G基站RRU支持的中國聯(lián)通頻段；根據(jù)共享之后基站上用戶數(shù)和話務量的變化情況，對LTE載波數(shù)、LTE基帶板等資源進行規(guī)劃設計并進行擴容。

2）話務量高的區(qū)域

政策上允許，優(yōu)先采用RRU支持的中國聯(lián)通和中國電信所有載頻共享（且可能考慮載波聚合應用），否則，采用中國聯(lián)通和中國電信用戶獨立使用RRU支持的相應頻段；根據(jù)共享之后基站上總帶寬需求、用戶數(shù)和話務量的變化情況，對LTE載波數(shù)、基帶板等資源進行規(guī)劃設計并進行擴容。

存在問題：雙方頻率資源無法完全利用。

（3）中國聯(lián)通有2G/3G/4G基站，中國電信無4G基站

如圖4所示，該類場景共享優(yōu)先級中。

圖4 中國聯(lián)通有4G站，中國電信無4G站

若共享區(qū)域無中國電信2G/3G站，中國電信需建設2G/3G站。

1）話務量不高的區(qū)域

政策上允許，優(yōu)先選擇共享僅使用中國聯(lián)通的頻段；否則共享使用中國聯(lián)通4G基站RRU支持的中國電信頻段；根據(jù)共享之后基站上用戶數(shù)和話務量的變化情況，對LTE載波數(shù)、LTE基帶板等資源進行規(guī)劃設計并進行擴容。

2）話務量高的區(qū)域

政策上允許，優(yōu)先采用RRU支持的中國聯(lián)通和中國電信所有載頻共享（且可能考慮載波聚合應用），否則采用中國聯(lián)通和中國電信用戶獨立使用RRU支持的相應頻段；根據(jù)共享之后基站上總帶寬需求、用戶數(shù)和話務量的變化情況，對LTE載波數(shù)、基帶板等資源進行規(guī)劃設計并進行擴容。

存在問題：雙方頻率資源無法完全利用。

（4）雙方已建2G/3G/4G站

如圖5所示，該類場景共享優(yōu)先級低。

圖5 中國聯(lián)通、中國電信均有4G站

大部分場景不建議共享，唯一共享需求：中國聯(lián)通和中國電信頻段頻率資源共享，通過載波聚合功能達到更高的峰值速率，以應對中國移動的競爭。

不同主設備廠家由于無法進行載波聚合，不建議共享；相同主設備廠家可以采用載波聚合功能，若采用跨BBU的載波聚合，峰值速率會比理論峰值下降（有可能下降30%以上），若采用同一BBU，需要將其中一個BBU進行擴容，另一個BBU進行搬遷。

（5）中國電信存在4G，中國聯(lián)通無2G/3G/4G站區(qū)域

如圖6所示，此類場景不建議進行共享，主要考慮無法解決語音業(yè)務。

圖6 中國電信4G覆蓋區(qū)內(nèi)中國聯(lián)通無2G/3G/4G站

中國聯(lián)通新建LTE SDR站，同時滿足中國聯(lián)通4G用戶數(shù)據(jù)和語音回落需求。

4 結(jié)論

本文針對中國電信和中國聯(lián)通網(wǎng)絡業(yè)務融合趨勢，從網(wǎng)絡架構(gòu)對可能要改造的各個層級進行了研究和分析。同時對網(wǎng)絡融合區(qū)域進行了場景劃分，分析了各個場景的特點，設計了改造建設方案，這給未來的網(wǎng)絡融合工程實施提供了參考和建議。

參考文獻：

[1] 太平洋電腦網(wǎng). 重重挑戰(zhàn)中電信中聯(lián)通4G融合組網(wǎng)之路[EB/OL]. （2015-01-27）. http：//mobile.pconline.com.cn/431/4315877.html.

[2] 王鵬. 內(nèi)地4G建網(wǎng)路徑明晰：FDD/TDD融合網(wǎng)絡漸成主流[EB/OL]. （2013-06-28）. http：//tech.ifeng.com/telecom/detail_2013_06/28/26895700_0.shtml.

[3] 李俊，李江，黃偉鋒，等. 基于LTE與CDMA新型室分融合組網(wǎng)分析[J]. 信息通信， 2015（11）： 197-198.

[4] 馮健，蘇彥熙，杜楊. CDMA與LTE-FDD室內(nèi)覆蓋混合組網(wǎng)探討[J]. 移動通信， 2013（6）： 11-25.

[5] 梁永強. 淺析企業(yè)通信的融合演進方案[J]. 信息通信， 2015（11）： 258-259.

[6] 羅娟. 電信網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)建設初探[J]. 河南科技， 2014（20）： 178.

[7] 朱士鈞，于峰. 綜合電信運營向NGN演進中的思考——談中國聯(lián)通網(wǎng)絡融合五大發(fā)展趨勢[J]. 中國數(shù)據(jù)通信， 2005（1）： 103-108.

[8] 楊世旭. 電信企業(yè)間競合博弈及代理渠道協(xié)調(diào)機制研究[D]. 昆明： 昆明理工大學， 2015： 55-66.

[9] 蔡建軍. FDD牌照下的4G市場格局分析[J]. 移動通信， 2015，39（5）： 40-43.

[10] 周敏. 2G和3G時代下的電信企業(yè)競爭優(yōu)勢研究

[D]. 成都： 電子科技大學， 2015： 10-12.

[11] 王林. 移動互聯(lián)環(huán)境下攜號轉(zhuǎn)網(wǎng)對電信運營商競爭影響的博弈分析[D]. 南昌： 南昌大學， 2015： 9-14. ★