電信運(yùn)營商4G共享網(wǎng)絡(luò)互通承載技術(shù)探討

［賀曉東 毛東峰 姜松 曹維華］

電信運(yùn)營商4G共享網(wǎng)絡(luò)互通承載技術(shù)探討

［賀曉東 毛東峰 姜松 曹維華］

各大電信運(yùn)營商抓緊4G網(wǎng)絡(luò)的部署，以滿足微信、手游、網(wǎng)購、視頻等移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用迅速發(fā)展需求。同時為了緩解4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨的巨大投資壓力，相關(guān)運(yùn)營商開始考慮在4G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)共享等進(jìn)行嘗試。根據(jù)4G網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，并結(jié)合國內(nèi)各電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況，對運(yùn)營商間4G共享網(wǎng)絡(luò)互通承載相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析探討。

4G共享 網(wǎng)絡(luò)互通 承載

賀曉東

中國電信股份有限公司廣東研究院，研究生，主要研究方向?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)。

毛東峰

中國電信股份有限公司，博士，主要研究方向?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)。

姜松

中國電信股份有限公司，主要研究方向?yàn)橐苿踊ヂ?lián)網(wǎng)。

曹維華

中國電信股份有限公司廣東研究院，研究生，主要研究方向?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)。

1 引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”國家戰(zhàn)略背景下，我國移動互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及業(yè)務(wù)部署得到迅猛發(fā)展。微信、手游、網(wǎng)購、視頻等移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)提出了高帶寬、低時延等更高質(zhì)量要求，促使各大運(yùn)營商開展大規(guī)模的4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。面對移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新周期短、用戶ARPU值下滑、電信普遍服務(wù)等情況，運(yùn)營商面臨巨大的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本及運(yùn)營壓力，為此4G網(wǎng)絡(luò)共享受到相關(guān)運(yùn)營商的關(guān)注。本文將結(jié)合國內(nèi)運(yùn)營商情況，對4G網(wǎng)絡(luò)共享互通承載相關(guān)技術(shù)方案進(jìn)行分析探討。

2 4G網(wǎng)絡(luò)共享互通方案分析

運(yùn)營商間的4G網(wǎng)絡(luò)共享互通方式主要包括站點(diǎn)共享、RAN共享、GWCN共享和漫游共享等方式。目前鐵塔公司的成立實(shí)現(xiàn)了基于站點(diǎn)共享的4G網(wǎng)絡(luò)共享方式，通過3家運(yùn)營商共同使用鐵塔公司的站址、鐵塔和基站配套等資源，從而大幅減少各運(yùn)營商在站點(diǎn)建設(shè)上的投資。RAN共享包括了MOCN（Multi-Operator Core Network）和MORAN（Multi Operator Radio Access Network）兩種方式，實(shí)現(xiàn)了多家運(yùn)營商共享一套無線接入網(wǎng)，兩者主要區(qū)別在于MOCN方式共享頻譜資源，而MORAN不共享頻譜資源。GWCN（Gateway Core Network）共享方式指的是運(yùn)營商間除了共享RAN外還對部分核心網(wǎng)進(jìn)行共享。漫游共享方式是指以國內(nèi)運(yùn)營商間漫游結(jié)算的方式令雙方用戶可以使用對方的4G網(wǎng)絡(luò)。下面將結(jié)合國內(nèi)運(yùn)營商情況，對各種4G網(wǎng)絡(luò)共享互通方案進(jìn)行詳細(xì)的分析。

（1）方案一：漫游方式共享方案（如圖1所示）

圖1 國際漫游方式共享方案

兩個運(yùn)營商通過在國際局實(shí)現(xiàn)雙方4G核心網(wǎng)之間的互通，以國際漫游方式開展運(yùn)營商間的4G漫游合作。采用國際漫游方式進(jìn)行4G網(wǎng)絡(luò)共享需要用戶換卡，通過更新優(yōu)選列表方式允許用戶選擇合作方4G網(wǎng)絡(luò)。終端選擇哪個運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)對用戶來說是完全透明的，用戶使用對方運(yùn)營商4G網(wǎng)絡(luò)無需支付額外費(fèi)用，也不會產(chǎn)生額外的漫游費(fèi)。

（2）方案二：MOCN共享方案（如圖2所示）

圖2 MOCN共享方案

作為3GPP定義的一種共享架構(gòu)，采用MOCN方案的兩家運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)了包括基帶單元、射頻單元、頻譜、RRM、eNode B等RAN資源的共享。共享eNodeB分別建立不同的S1鏈路與運(yùn)營商A和運(yùn)營商B的核心網(wǎng)絡(luò)相連。MOCN方案的小區(qū)將廣播兩家運(yùn)營商的 PLMN IDs，共享eNodeB根據(jù)UE選擇的 PLMN-id將該UE路由到相對應(yīng)的運(yùn)營商的核心網(wǎng)。由于MOCN共享頻率資源，在部署時需要考慮兩家運(yùn)營商PRB資源動態(tài)分配、QoS配置和相互切換等問題，增加網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，降低網(wǎng)絡(luò)性能。

（3）方案三： MORAN共享方案（如圖3所示）

圖3 MORAN共享方案

MORAN共享方案與MOCN類似，區(qū)別在于采用MORAN共享的兩家運(yùn)營商使用獨(dú)立的頻率資源，eNodeB為兩家運(yùn)營商分別配置獨(dú)立載波。由于共享的兩家運(yùn)營商使用各自獨(dú)立的頻點(diǎn)，可以保持以同頻組網(wǎng)為主，每個獨(dú)立載波只廣播各自PLMN，可以配置獨(dú)立的小區(qū)級特性，不需要考慮復(fù)雜的空口資源規(guī)劃。

（4）方案四：GWCN共享方案（如圖4所示）

圖4 MORAN共享方案

GWCN為3GPP定義的一種共享架構(gòu)，運(yùn)營商除了共享RAN網(wǎng)絡(luò)外，還將共享部分核心網(wǎng)絡(luò)（如MME、SGW/PGW等）。根據(jù)具體需要，兩家共享的運(yùn)營商可以在省級或集團(tuán)級的層面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對接。

3 國內(nèi)運(yùn)營商4G共享部署建議

受4G牌照發(fā)放安排、公司現(xiàn)金流等因素影響，在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模及用戶規(guī)模上國內(nèi)三大運(yùn)營商出現(xiàn)較大的差距，截止2015年底中國電信、中國聯(lián)通、中國移動的4G基站數(shù)量大約為40萬、30萬及100萬。在4G網(wǎng)絡(luò)部署上相對落后的中國電信和中國聯(lián)通兩家運(yùn)營商很有必要進(jìn)行4G網(wǎng)絡(luò)共享合作，通過4G共享可以大幅降低4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資成本，快速完成4G業(yè)務(wù)在全國范圍部署，提升移動用戶業(yè)務(wù)感知水平，從而在較短時間內(nèi)扭轉(zhuǎn)與中國移動的不利競爭局面。

為了縮小由于LTE牌照發(fā)放導(dǎo)致的4G網(wǎng)絡(luò)上與中國移動之間的巨大差距，中國電信與中國聯(lián)通可以通過4G共享的方式加強(qiáng)合作，節(jié)省巨大的4G網(wǎng)絡(luò)投資，完善4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋水平，從而加速4G業(yè)務(wù)的部署。由于中國電信與聯(lián)通都有完善的2G/3G網(wǎng)絡(luò)，建議只對4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享。4G回落時，電信回落到電信2/3G，聯(lián)通回落到聯(lián)通2/3G。中國電信與中國聯(lián)通各自擁有完整的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營體系，并建有完善的4G核心網(wǎng)絡(luò)，與中國移動的差距主要在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上?；诤喕蚕淼膹?fù)雜度、較少對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的改造考慮，建議在初期可以選擇方案一進(jìn)行4G共享，遠(yuǎn)期可以采用方案三進(jìn)行更深入的4G網(wǎng)絡(luò)共享。如表1所示。

表1

4 結(jié)束語

本文對電信運(yùn)營間的4G網(wǎng)絡(luò)共享互通承載的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了說明，并結(jié)合國內(nèi)運(yùn)營商的4G部署情況對4G共享方案的選擇提出了建議。4G網(wǎng)絡(luò)共享除了適用于運(yùn)營商間的網(wǎng)絡(luò)共享合作外，也對虛擬運(yùn)營商的發(fā)展部署起到促進(jìn)作用。

1 3GPP TR 22.852 Study on support of enhanced RAN sharing scenarios

2 3GPP TR 22.951 Service aspects and requirements for network sharing

10.3969/j.issn.1006-6403.2016.08.001

2016-07-18）