電信聯(lián)通LTE網(wǎng)絡(luò)共建共享方案探討

1 前言

2020年三大運(yùn)營商加大5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)力度，建設(shè)初期主要是在城區(qū)和縣城等熱點(diǎn)高流量區(qū)域，短時(shí)間很難達(dá)到全面覆蓋，成熟的可盈利的商業(yè)模式還未完全形成規(guī)模，未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)4G仍是運(yùn)營商的主要收入和利潤來源，4G和5G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)長期并存。

為了提升電信運(yùn)營商基礎(chǔ)設(shè)施共享水平、統(tǒng)籌集約建設(shè)、促進(jìn)行業(yè)降本增效，中國聯(lián)通和中國電信已邁入深度共建共享的階段。2019年9月9日，中國電信與中國聯(lián)通簽署了《5G網(wǎng)絡(luò)共建共享框架合作協(xié)議書》，根據(jù)協(xié)議雙方將在全國范圍內(nèi)合作共建一張5G接入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)LTE也逐步納入共建共享合作范圍，利用雙方資源稟賦，快速低成本完善雙方LTE網(wǎng)絡(luò)，是業(yè)界極為關(guān)注的問題，本文主要從技術(shù)層面探討電信、聯(lián)通LTE網(wǎng)絡(luò)共建共享的可行性，分析共建共享的優(yōu)劣勢(shì)，為運(yùn)營商的決策部署提供參考。

2 LTE網(wǎng)絡(luò)共建共享技術(shù)

2.1 聯(lián)通和電信現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)承載情況

（1）中國聯(lián)通業(yè)務(wù)承載

① 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：通過EPC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。

② 語音業(yè)務(wù)：采用CSFB方式，空閑態(tài)時(shí)駐留LTE，發(fā)起話音通話時(shí)，由LTE回落至2G/3G。

（2）中國電信業(yè)務(wù)承載

① 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：通過EPC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。

② 語音業(yè)務(wù)：采用單卡雙待方案，終端同時(shí)駐留2G/3G和LTE網(wǎng)絡(luò)，語音業(yè)務(wù)由2G/3G承載，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)由LTE或2G/3G承載。

如圖1所示。

圖1 雙方現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)承載情況

2.2 終端模式說明

終端主要有CSFB、SGLTE、SRLTE、SVLTE等模式，中國聯(lián)通終端主要采用CSFB模式，中國電信終端主要采用SVLTE模式。

（1）CSFB：多模單待方式。4G網(wǎng)絡(luò)與3G/2G網(wǎng)絡(luò)間增加SGs接口，終端同一時(shí)間只能處理4G或者3G/2G信號(hào)；

（2）SGLTE：多模雙待方式。4G網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，3G/2G網(wǎng)絡(luò)承載語音業(yè)務(wù)；

（3）SRLTE：多模單待方式。4G網(wǎng)絡(luò)在語音業(yè)務(wù)上與3G/2G網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立，同一時(shí)間只能處理4G或者3G/2G信號(hào)；

（4）SVLTE：多模雙待方式。4G網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，cdma2 000 1x承載語音業(yè)務(wù)；

2.3 共建共享總體方案

目前階段僅共享4G eNodeB，不共享2G/3G，不共享核心網(wǎng)，eNodeB同時(shí)接入兩家運(yùn)營商核心網(wǎng)。電信/聯(lián)通手機(jī)共享雙方4G網(wǎng)絡(luò)，回落方式不變，即電信回落到電信2G/3G，聯(lián)通回落到聯(lián)通2G/3G，如圖2所示。

圖2 中國聯(lián)通與中國電信共建共享總體方案

2.4 共建共享方式

2.4.1 共享無線接入（共享載波/獨(dú)立載波）

目前4G網(wǎng)絡(luò)的共享主要聚焦于無線接入網(wǎng)，根據(jù)同一小區(qū)不同運(yùn)營商是否獨(dú)立載波，共享方式可以分為獨(dú)立載波和共享載波，如圖3所示。

圖3 獨(dú)立載波VS共享載波方式

（1）獨(dú)立載波與共享載波對(duì)比

對(duì)于獨(dú)立載波方式，電信、聯(lián)通雙方各使用一個(gè)獨(dú)立的載波。雙方可以分別配置獨(dú)立的小區(qū)級(jí)特性、配置獨(dú)立載波，無需進(jìn)行異頻切換，無需考慮空口資源分配和控制算法，保障網(wǎng)絡(luò)性能，但是需增加軟擴(kuò)第二載波的投資。

對(duì)于共享載波方式，電信、聯(lián)通雙方共享同一個(gè)載波。雙方只能使用相同的小區(qū)級(jí)特性，一方引入異頻切換，增加復(fù)雜度，降低網(wǎng)絡(luò)性能，如圖4所示。在同一載波下進(jìn)行業(yè)務(wù)，資源分配與各自用戶規(guī)模有關(guān)，不能做到實(shí)際的公平調(diào)度，但無需軟擴(kuò)第二載波。

圖4 共享載波模式下的異頻組網(wǎng)

（2）編號(hào)方案

對(duì)于共享基站的4G基站每個(gè)載頻均涉及對(duì)ECGI編號(hào)（E-UTRAN小區(qū)全局標(biāo)識(shí)）以及TAI編號(hào)（跟蹤區(qū)標(biāo)識(shí)）的規(guī)劃設(shè)置。為避免4G共享基站開通后在定位、計(jì)費(fèi)等業(yè)務(wù)過程中出現(xiàn)混淆，4G共享基站的ECGI和TAI編號(hào)必須確保在中國電信和中國聯(lián)通的4G網(wǎng)絡(luò)均為全網(wǎng)唯一。PLMN ID的設(shè)置，無論獨(dú)立載波模式還是共享載波模式，均由兩運(yùn)營商獨(dú)立規(guī)劃。

2.4.2 整網(wǎng)共享-異網(wǎng)漫游

漫游用戶均采用歸屬網(wǎng)絡(luò)激活方案，由歸屬網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備提供互聯(lián)網(wǎng)接口以及增值業(yè)務(wù)的控制。如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)漫游方案邏輯組網(wǎng)

（1）SIM要求：支持CDMA 2 000、GSM、WCMDA、LTE多種制式；

（2）終端要求：終端支持上述頻段外，還需支持雙模雙待功能，并可手動(dòng)切換選擇電信、聯(lián)通2&3G網(wǎng)絡(luò)場景；

（3）網(wǎng)絡(luò)要求：聯(lián)通、電信分別新增建設(shè)一對(duì)SAEGW設(shè)備作為互聯(lián)P-GW，共建一對(duì)I-DRA設(shè)備進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)；聯(lián)通、電信EPC設(shè)備所在承載網(wǎng)絡(luò)互通。

（4）方案限制

① 不支持現(xiàn)網(wǎng)行業(yè)APN：現(xiàn)網(wǎng)行業(yè)APN用戶無法同時(shí)對(duì)接現(xiàn)網(wǎng)SAE-GW和互聯(lián)SAE-GW，因此無法通過用戶激活在歸屬網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)SAE-GW的方案實(shí)現(xiàn)行業(yè)用戶的漫游。

② 不支持物聯(lián)網(wǎng)：目前聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)用戶統(tǒng)一激活在南京、廣州兩套物聯(lián)網(wǎng)SAEGW上。需要實(shí)現(xiàn)本地電信與物聯(lián)網(wǎng)SAEGW的互聯(lián)互通才能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)用戶的漫游。

2.5 語音承載方式

2.5.1 共享無線接入（共享載波/獨(dú)立載波）的語音承載

（1）傳統(tǒng)語音承載

聯(lián)通目前的語音業(yè)務(wù)主要采用CSFB方式，即需要發(fā)起語音業(yè)務(wù)時(shí)終端回落到2/3G網(wǎng)絡(luò)上，由2/3G承載語音業(yè)務(wù)，如圖6所示。

圖6 聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)語音承載方式

電信目前采用的SVLTE/SRLTE方案，即手機(jī)同時(shí)在LTE和CMDA1X網(wǎng)絡(luò)保持待機(jī)狀態(tài)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用LTE網(wǎng)絡(luò)，語音業(yè)務(wù)使用CDMA1X網(wǎng)絡(luò)。

共享載波/獨(dú)立載波僅在LTE上進(jìn)行，各自回落到本運(yùn)營商的傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)發(fā)起語音業(yè)務(wù)。對(duì)于聯(lián)通無GSM或WCDMA的區(qū)域，對(duì)于電信無CDMA1X的區(qū)域，優(yōu)先選用VOLTE承接語音業(yè)務(wù)。因此在選擇選在共享區(qū)域時(shí)，要優(yōu)選雙方有語音承載的；無語音承載區(qū)域又確需要解決傳統(tǒng)語音場景，共享方可盤活2G/3G資源解決。

2.5.2 傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)共享方式 —— 異網(wǎng)漫游方式

中國聯(lián)通卡只有一個(gè)USIM模塊，而中國電信卡包含UIM和USIM兩個(gè)模塊。目前聯(lián)通卡無法漫游到電信的CDMA網(wǎng)絡(luò)，電信卡支持漫游到聯(lián)通的GSM網(wǎng)和WCDMA網(wǎng)絡(luò)； 為規(guī)避C網(wǎng)與G/W網(wǎng)絡(luò)制式不同，采用新增G/C網(wǎng)關(guān)或打通SGs接口方案。

2.5.3 傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)共享方式 —— 3G MOCN共享

MOCN（Multi-Operator Core Network）方式的網(wǎng)絡(luò)共享，是指各運(yùn)營商共享無線接入網(wǎng)，獨(dú)立設(shè)置核心網(wǎng)設(shè)備的共享方式。所有語音業(yè)務(wù)整合到一張WCDMA網(wǎng)上承載。3G基站廣播兩個(gè)PLMN號(hào)碼，分別接入聯(lián)通和電信的核心網(wǎng)。

3G MOCN方案實(shí)現(xiàn)了聯(lián)通對(duì)電信真正意義上的全業(yè)務(wù)移動(dòng)網(wǎng)共享；3G采用MOCN方式共享較語音漫游方式更易部署、網(wǎng)絡(luò)改造更小、政策阻力更小；

3G MOCN可帶來更深度、更大應(yīng)用范圍的共建共享，聯(lián)通運(yùn)營成本的小幅增加可換取電信運(yùn)營成本的大幅降低。

2.5.4 VOLTE語音承載

VOLTE承載是運(yùn)營商的語音目標(biāo)承載，目前運(yùn)營商VOLTE推進(jìn)力度不一，以某省為例，目前2G/3G語音業(yè)務(wù)占比較高，4G VoLTE語音業(yè)務(wù)相對(duì)較少，目前VOLTE終端支持率已達(dá)到45%。但VOLTE登網(wǎng)率僅占21%，仍有大量的VOLTE終端沒有在網(wǎng)，需要制定用戶發(fā)展策略，加快VOLTE用戶的入網(wǎng)進(jìn)度和VOLTE終端的發(fā)展，降低對(duì)傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)的依賴，加速2/3G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的退網(wǎng)。

2.6 頻段選擇

目前L 1 800/L 2 100為各地市共建共享的主要頻段，同時(shí)也在嘗試低業(yè)務(wù)區(qū)域的L 900/L 800的共建共享。

（1）1 800 M

L 1 800為聯(lián)通和電信的4G主力承載網(wǎng)絡(luò)，也是共建共享的主力頻段。適用于行政村、自然村、國道、省道場景宏站，及城區(qū)低業(yè)務(wù)量室分的共建共享。

（2）2 100 M

L 2 100為電信室分的主力承載頻段，適用于低業(yè)務(wù)量室分的共建共享。

L 2 100為聯(lián)通和電信的宏站擴(kuò)容主力頻段，主要用于高業(yè)務(wù)量區(qū)域的容量擴(kuò)容，不建議共建共享。

（3）900 M/800 M

由于L 900/L 800帶寬較窄，所承載業(yè)務(wù)量有限，所以L 900/L 800共享區(qū)域必須是業(yè)務(wù)量極低區(qū)域，適用于山區(qū)壩上等場景。

3 共建共享各技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)分析

3.1 傳統(tǒng)共建共享優(yōu)劣勢(shì)分析

LTE網(wǎng)絡(luò)共建共享能夠快速低成本完善4G網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，節(jié)約投資和降低運(yùn)行成本，對(duì)于共享載波模式，每個(gè)運(yùn)營商可以節(jié)30%～40%的CAPEX；對(duì)于獨(dú)立載波模式，兩家運(yùn)營商均攤CAPEX投資,可以節(jié)約17%的CAPEX投資，同時(shí)兩家共同維護(hù)，可以節(jié)約40%的OPEX投資。

對(duì)于室分的共建共享，除了可以節(jié)約投資外，還可以利用優(yōu)勢(shì)方的物業(yè)協(xié)調(diào)能力，降低室分進(jìn)場難度，快速完善覆蓋。

但是，共建共享也有明顯的劣勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）共享載波部署，會(huì)導(dǎo)致共享方大量異頻插花組網(wǎng)，當(dāng)邊界較多時(shí)導(dǎo)致TAU大量增加，增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，降低了網(wǎng)絡(luò)性能，影響用戶體驗(yàn)。

（2）獨(dú)立載波部署，兩載波共享設(shè)備功率，則導(dǎo)致發(fā)射功率減半，影響覆蓋效果。

（3）4G共享無法改善使用方非VoLTE用戶語音業(yè)務(wù)，反而可能導(dǎo)致客戶投訴增加（有信號(hào)，無法進(jìn)行語音業(yè)務(wù)）。

（4）共享載波同時(shí)承載電信和聯(lián)通用戶，負(fù)荷將增加一倍，對(duì)于高業(yè)務(wù)量區(qū)域，將影響用戶體驗(yàn)，且無法擴(kuò)容。

3.2 異網(wǎng)漫游優(yōu)劣勢(shì)分析

異網(wǎng)漫游可最大限度的完善聯(lián)通和電信覆蓋的優(yōu)劣勢(shì)互補(bǔ)，快速實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的提升。但也存在承載網(wǎng)地址尚未胡同導(dǎo)致核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題、終端尚無法自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重選問題、LOGO顯示問題、雙方網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)維護(hù)問題、計(jì)費(fèi)及網(wǎng)間結(jié)算等難點(diǎn)。

4 共建共享部署建議

從以上分析可知，雖然LTE網(wǎng)絡(luò)共建共享能夠帶來建網(wǎng)成本和運(yùn)維成本的節(jié)約，但是也有一定的局限性，需要結(jié)合具體情況選擇合適的共建共享方式。

4.1 宏站的共建共享建議

（1）主要針對(duì)農(nóng)村、山區(qū)、高速等低價(jià)值、低業(yè)務(wù)量區(qū)域，優(yōu)選前期已經(jīng)解決語音業(yè)務(wù)的區(qū)域，高業(yè)務(wù)量區(qū)域不建議共建共享?？紤]到共享載波方式在投資節(jié)約方面優(yōu)勢(shì)明顯，對(duì)于低價(jià)值區(qū)域優(yōu)先選擇共享載波的方式進(jìn)行部署。

（2）新建區(qū)域全量分區(qū)域共建，包含新建起步區(qū)，臨時(shí)過渡區(qū)等區(qū)域

（3）硬骨頭站點(diǎn)，利用優(yōu)勢(shì)資源方完成“硬骨頭”站點(diǎn)的攻堅(jiān)。

（4）部分存量低業(yè)務(wù)量，根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷及覆蓋情況，可以考慮存量站的資源整合，打造同一張4G網(wǎng)絡(luò)。

4.2 室分的共建共享建議

新建室分分區(qū)域全量共建，對(duì)于低業(yè)務(wù)量樓宇，可以考慮共享信源和分布系統(tǒng)，對(duì)于高業(yè)務(wù)量區(qū)域，可以考慮僅共享分布系統(tǒng)。單方存量室分開放給未覆蓋方共享，并根據(jù)業(yè)務(wù)情況對(duì)雙方存量室分進(jìn)行優(yōu)化整合。室內(nèi)分布系統(tǒng)全面開放共享，在條件允許的原則下積極推進(jìn)信源共享。

4.3 共建共享門限參考建議

（1）共享對(duì)方存量（一方有4G另一方無4G）參考標(biāo)準(zhǔn)為：

共享基站最忙小區(qū)一周每天最大PRB利用率的平均值小于35%，小區(qū)忙時(shí)業(yè)務(wù)之和均小于7 GB（5 M頻譜門限為1 GB、8 M頻譜門限為2 GB、10 M頻譜門限為3 GB）；

（2）4G存量整合（雙方均有4G）參考標(biāo)準(zhǔn)為：

雙方整合基站最忙小區(qū)一周每天最大PRB利用率的平均值之和小于50%，小區(qū)忙時(shí)業(yè)務(wù)之和均小于7 G（5 M頻譜門限為1 GB、8 M頻譜門限為2 GB、10 M頻譜門限為3 GB）。

4.4 語音解決方案建議

VOLTE終端支持率較高，語音業(yè)務(wù)優(yōu)選VOLTE解決。傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的異網(wǎng)漫游實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)改動(dòng)量較大，且2G/3G近幾年面臨淘汰，不建議做大的整合，對(duì)于確實(shí)有2G/3G業(yè)務(wù)需求的區(qū)域，一方面推動(dòng)市場側(cè)對(duì)2G/3G終端用戶進(jìn)行換機(jī)和VOLTE的升級(jí)，一方面可通過調(diào)配現(xiàn)網(wǎng)2G/3G解決。

5 共建共享初步成果

某省電信聯(lián)通積極推動(dòng)4G共建共享落地方案，依照共建共享總體原則，設(shè)備利用率門限，業(yè)務(wù)量等原則，經(jīng)過多次對(duì)接，進(jìn)行了深度共建共享，初步測算如下：

宏站：新建聯(lián)通承建385個(gè)站點(diǎn)、新建電信承建389個(gè)站點(diǎn)；聯(lián)通共享電信存量988個(gè)站點(diǎn)，電信共享聯(lián)通存量1 043個(gè)站點(diǎn)，雙方累計(jì)共享2 805個(gè)基站，快速完善了雙方的覆蓋。

室分：新建網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)通承建209個(gè),電信承建197個(gè)；聯(lián)通共享電信存量網(wǎng)點(diǎn)758個(gè)，電信共享聯(lián)通存量網(wǎng)點(diǎn)824個(gè)。累計(jì)電聯(lián)共享室分網(wǎng)點(diǎn)1 988個(gè)。

并在相應(yīng)的低業(yè)務(wù)量區(qū)域進(jìn)行雙方存量基站（室分）的共享整合，預(yù)計(jì)整合存量基站568個(gè)，整合存量室分網(wǎng)點(diǎn)364個(gè)。

預(yù)計(jì)共享后某運(yùn)營商2020年4G建設(shè)可節(jié)省CAPEX 1.95億元，年節(jié)約OPEX 4 194萬元，2020年節(jié)約OPEX 2 097萬元。

6 總結(jié)

在目前階段，LTE網(wǎng)絡(luò)共建共享時(shí)應(yīng)充分考慮共建共享的場景、業(yè)務(wù)需求和部署區(qū)域，平衡好投資與收益的關(guān)系。本文主要從建設(shè)和投資角度分析了LTE共建共享的可行性及優(yōu)缺點(diǎn)，并給出了部署建議，大規(guī)模的共建共享中會(huì)存在設(shè)備支持、終端支持、語音業(yè)務(wù)回落等具體問題，也涉及到設(shè)備網(wǎng)管監(jiān)控、維護(hù)、投訴等方面，要求共享的運(yùn)營商能完善開站流程，完善網(wǎng)管監(jiān)控，可視化維護(hù)，完善斷站處理流程、完善投訴處理制度，對(duì)雙方都是新的協(xié)作和挑戰(zhàn)，需要不斷探究和完善。