電信企業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)共建共享探析

夏 穎

上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院

0 引言

5G技術(shù)的商用化發(fā)展，促進(jìn)了5G在各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，催生了各種新的服務(wù)和新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大動(dòng)力。預(yù)計(jì)到2021年年底，新增5G基站將超過(guò)60萬(wàn)個(gè)。5G站點(diǎn)的高能耗使得建設(shè)和維護(hù)成本大大增加，5G的高頻使新增基站選址難度也增大，5G的大帶寬對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的要求提高，這些問(wèn)題導(dǎo)致5G的投資成本將遠(yuǎn)超過(guò)4G。因此國(guó)家提出按照“集約利用存量資源、能共享不新建”的原則，支持基礎(chǔ)電信企業(yè)開(kāi)展5G網(wǎng)絡(luò)共建共享。5G時(shí)代，面臨更高的建網(wǎng)投資、更快的建網(wǎng)需求，電信企業(yè)的共建共享將更深入。

1 電信企業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)共建共享現(xiàn)狀

早在2019年9月9日，中國(guó)電信股份有限公司與中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司便提出5G網(wǎng)絡(luò)共建共享方案，簽署了《5G網(wǎng)絡(luò)共建共享框架合作協(xié)議書(shū)》，并開(kāi)始實(shí)施5G網(wǎng)絡(luò)共建共享。經(jīng)過(guò)2020年5G網(wǎng)絡(luò)高速建設(shè)，至2020年年底，雙方累計(jì)共建共享開(kāi)通了33萬(wàn)個(gè)5G基站，所有地市都實(shí)現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，兩家節(jié)省的建設(shè)成本超過(guò)了600億元，共建共享方案取得了顯著成果。兩家企業(yè)共建共享網(wǎng)絡(luò)的模式為雙方各節(jié)省了2 000億元的資本開(kāi)支。

2021年1月，中國(guó)廣電與中國(guó)移動(dòng)簽署了“5G戰(zhàn)略”合作協(xié)議，正式啟動(dòng)700 MHz和2.6 GHz 5G網(wǎng)絡(luò)共建共享。雙方確定按1∶1比例共同投資建設(shè)700 MHz 5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，共同所有并有權(quán)使用700 MHz 5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)。中國(guó)移動(dòng)向中國(guó)廣電有償開(kāi)放共享2.6 GHz頻段5G網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)700 MHz頻段5G基站至廣電在地市或者省中心對(duì)接點(diǎn)的傳輸承載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有償提供。

2 電聯(lián)共建共享方案

2.1 電聯(lián)共建共享網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

中國(guó)電信股份有限公司與中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司較早提出并實(shí)施共建共享方案，取得了一定的成功。

（1）雙錨點(diǎn)獨(dú)立載波方案，即雙錨點(diǎn)（獨(dú)立載波）+5G共享載波。方案的特點(diǎn)是5G基站共享，4G基站不共享；電信和聯(lián)通的4G基站及5G基站為同廠(chǎng)家，電信、聯(lián)通的原4G基站升級(jí)為NSA組網(wǎng)方式基站，原4G核心網(wǎng)的升級(jí)支持NSA組網(wǎng)方式，NSA組網(wǎng)方式中4G基站改造少，可以快速部署；5G基站要同時(shí)接通電信和聯(lián)通IPRAN接入環(huán)；5G基站需要配置較多的4G 基站錨點(diǎn)鄰區(qū)，建立X2接口。運(yùn)維時(shí)，電信、聯(lián)通雙方運(yùn)營(yíng)商需要同步升級(jí)版本，即錨點(diǎn)站點(diǎn)和5G站點(diǎn)版本同步，對(duì)彼此協(xié)調(diào)性要求很高。由于4G、5G不共站，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化也存在一些問(wèn)題。電信4G基站錨點(diǎn)頻率設(shè)置采1.8 G（1 860～1 880/1 765～1 785）2.1 G（2 110～2 130/1 920～1 940）。聯(lián)通4G基站錨點(diǎn)頻率設(shè)置采用1.8 G（1 840～1 860/1 745～1 765）或2.1 G（2 135～2 155/1 945～1 965）。

（2）基于1.8 GHz頻段開(kāi)展，承建方原有1.8 GHz LTE基站（采用共享載波方案）+新建5G NR基站。1.8 G軟件升級(jí)支持共享載波共建共享；分流策略按照LTE負(fù)荷情況進(jìn)行調(diào)整，以減少NSA用戶(hù)對(duì)4G用戶(hù)影響；可快速度過(guò)NSA共建共享階段。電信4G基站錨點(diǎn)頻率設(shè)置為20 M（1 860～1 880/1 765～1 785）；聯(lián)通4G基站錨點(diǎn)頻率設(shè)置為20 M（1 840～1 860/1 745～1 765）。

（3）2.1 G單錨點(diǎn)獨(dú)立載波方案，即2.1 G單錨點(diǎn)（獨(dú)立載波）＋5G共享載波。基于2.1 GHz頻段開(kāi)展，承建方新建2.1 GHz 4G基站（采用獨(dú)立載波或共享載波方案）+新建5G基站。采用2.1 G單錨點(diǎn)獨(dú)立載波，把1.8 G錨點(diǎn)配置策略改為錨定2.1 G，對(duì)電信、聯(lián)通現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整改。

該方案中電信錨點(diǎn)頻率配置有兩種，配置一，第一載 波20 M（2 110～2 130/1 920～～1 940）+第 二 載 波10 M（2 155～2 165/1 965～1 980）；配 置 二，第 一 載 波20 M（2 110～2 130/1 920～1 940）+第 二 載 波20 M（2 135～2 155/1 945～ 1 965）。聯(lián)通錨點(diǎn)頻率配置有兩種，配置一，第一載波20 M（2 135～2 155/1 945～1 965）+第二載波10 M（2 155～ 2 165/1 965～1 980）；配置二，第一載波20 M（2 135～2 155/ 1 945～1 965）+第二載波20 M（2 110～2 130/1 920～1 940）。雙錨點(diǎn)方案如圖1所示。單錨點(diǎn)方案如圖2所示。

圖1 雙錨點(diǎn)方案

圖2 單錨點(diǎn)方案

2.2 電聯(lián)共建共享網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案

2.2.1 共建共享網(wǎng)絡(luò)VoLTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)方案

（1）采用2.1 G獨(dú)立載波＋5G共享載波。采用該方案電聯(lián)4G VoLTE用戶(hù)不受影響，和4G一樣；對(duì)于電聯(lián)NSA用戶(hù)，如果電信及聯(lián)通用戶(hù)駐留在2.1 G進(jìn)行VoLTE業(yè)務(wù)，則顯示5G標(biāo)志；如電聯(lián)NSA用戶(hù)切換至相應(yīng)4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)，保障質(zhì)量，但不顯示5G標(biāo)志；對(duì)于聯(lián)通不支持VoLTE的終端回落至3G網(wǎng)絡(luò)。

（2）采用1.8 G共享載波＋5G共享載波。在聯(lián)通承建區(qū)電信NSA用戶(hù)切換至850 M頻段進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)；聯(lián)通VoLTE及傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)保持現(xiàn)網(wǎng)策略即可。在電信承建區(qū)電信NSA及4G VoLTE用戶(hù)切換至850 M進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)；聯(lián)通VoLTE用戶(hù)切換至其1.8 G/900 M進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)。通過(guò)VoLTE切換策略，可以保證兩種建設(shè)方案下聯(lián)通NSA及4G VoLTE用戶(hù)的語(yǔ)音質(zhì)量。不同語(yǔ)音業(yè)務(wù)方案對(duì)比如表1所示。

表1 不同語(yǔ)音業(yè)務(wù)方案對(duì)比

2.2.2 共建共享網(wǎng)絡(luò)互操作策略

（1）2.1 G獨(dú)立載波方案互操作策略。基本優(yōu)先級(jí)配置通過(guò)系統(tǒng)消息SIB5下發(fā)，用于UE空閑態(tài)駐留；專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)配置通過(guò)RRC release的IMMCI字段下發(fā)，專(zhuān)有頻段優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí)更高。用戶(hù)接入網(wǎng)絡(luò)后，先依據(jù)基本優(yōu)先級(jí)，選擇基本優(yōu)先級(jí)最高的網(wǎng)絡(luò)接入，若網(wǎng)絡(luò)對(duì)于某一終端類(lèi)型配置了專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)，則此類(lèi)終端依照其對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)，選擇專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)最高的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接入駐留。聯(lián)通4G普通用戶(hù)接入流程是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)基本優(yōu)先級(jí)，選擇最高優(yōu)先級(jí)1.8 G接入；聯(lián)通NSA用戶(hù)接入流程是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)基本優(yōu)先級(jí)，選擇最高優(yōu)先級(jí)1.8 G接入，再依據(jù)NSA終端專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)，接入最高優(yōu)先級(jí)2.1 G錨點(diǎn)。

（2）1.8 G共享載波方案互操作策略?；緝?yōu)先級(jí)配置過(guò)系統(tǒng)消息SIB5下發(fā)，用于UE空閑態(tài)駐留；專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)配置通過(guò)RRC release的IMMCI字段下發(fā)，專(zhuān)有頻段優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí)更高。聯(lián)通4G普通用戶(hù)在空閑態(tài)及連接態(tài)時(shí)4G用戶(hù)按照基本優(yōu)先級(jí)，接入并駐留4G網(wǎng)絡(luò)。電信4G普通用戶(hù)在空閑態(tài)及連接態(tài)時(shí)，若電信4G用戶(hù)駐留至共享錨點(diǎn)層，則依據(jù)專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)，通過(guò)IMMCI錨定在電信1.8 G/800 M。聯(lián)通NSA普通用戶(hù)在空閑態(tài)及連接態(tài)時(shí)，NSA用戶(hù)依照專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)，接入并駐留1.8 G共享錨點(diǎn)層。電信NSA普通用戶(hù)在空閑態(tài)及連接態(tài)時(shí)，NSA用戶(hù)依照專(zhuān)用優(yōu)先級(jí)，接入并駐留1.8 G共享錨點(diǎn)層。不同共建共享網(wǎng)絡(luò)互操作策略如表2所示。

表2 不同共建共享網(wǎng)絡(luò)互操作策略

3 電信企業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)共建共享

從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，5G網(wǎng)絡(luò)共建共享節(jié)約了建設(shè)成本。5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本相比4G網(wǎng)絡(luò)高出了很多，主要體現(xiàn)在多個(gè)方面：

（1）站點(diǎn)選址困難。2G、3G、4G多個(gè)網(wǎng)絡(luò)以及多個(gè)運(yùn)營(yíng)商共用機(jī)房，安裝空間不夠，通信設(shè)備很難入小區(qū)安裝，站點(diǎn)選址會(huì)更困難，租金成本會(huì)更高。

（2）傳輸改造。5G網(wǎng)絡(luò)的速率很快，對(duì)傳輸?shù)囊蟾?，需要使?0 G的光纖傳輸，傳輸網(wǎng)絡(luò)要進(jìn)行改造，需要一大筆資金。

（3）電源改造。5G設(shè)備的耗電量非常高，1個(gè)AAU典型功率超過(guò)1 000 W，1個(gè)站點(diǎn)的功率達(dá)4 000 W，而1個(gè)4G站點(diǎn)的功率還不到1 000 W，5G設(shè)備就是一個(gè)“電老虎”。很多機(jī)房的供電量不夠，需要增加供電設(shè)備，電源設(shè)備需要資金改造。

（4）天面改造。多個(gè)運(yùn)營(yíng)商、多種制式的天線(xiàn)共用一個(gè)天面，天線(xiàn)抱桿已經(jīng)沒(méi)有位置安裝，需要對(duì)天面進(jìn)行改造，比如，更換多端口天線(xiàn)或增加合路器以便騰出能安裝5G AAU的位置，而且天面改造也需要很多資金。中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通分別在南方和北方擁有相對(duì)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，兩家一起建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，可以分別發(fā)揮各自的地域優(yōu)勢(shì)，避免重復(fù)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，緩解5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨的巨大資金壓力，加快5G的商用步伐。

5G網(wǎng)絡(luò)共建共享又會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題。首先，共建共享方案很復(fù)雜，在5G網(wǎng)絡(luò)初期，5G核心網(wǎng)還不成熟以及終端芯片還不支持SA網(wǎng)絡(luò)，共建共享方案采用NSA組網(wǎng)方案，這就涉及4G錨點(diǎn)問(wèn)題，而4G錨點(diǎn)是利用現(xiàn)網(wǎng)4G做錨點(diǎn)，在建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要?jiǎng)觾杉椰F(xiàn)網(wǎng)的4G網(wǎng)絡(luò)，涉及900 M、1 800 M和2 100 M的4G網(wǎng)絡(luò)，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)通、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)，需要中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通兩家相互配合。5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)了很大的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作量。其次，共建共享采用“誰(shuí)主建、誰(shuí)負(fù)責(zé)維護(hù)”的原則，如果5G網(wǎng)絡(luò)由電信負(fù)責(zé)建設(shè)，則5G網(wǎng)絡(luò)維護(hù)也由電信負(fù)責(zé)，產(chǎn)生的問(wèn)題是兩家的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員維護(hù)工作量減少，人員數(shù)量需求也會(huì)發(fā)生變動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

2021年，工信部提出推動(dòng)基礎(chǔ)電信企業(yè)持續(xù)深化行業(yè)內(nèi)共建共享，深化融合應(yīng)用，推動(dòng)各行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。面對(duì)未來(lái)巨大市場(chǎng)空間和巨額5G建設(shè)投資之間的矛盾，如何高效低成本地建設(shè)一張覆蓋廣、速度快、感知好的高品質(zhì)5G網(wǎng)絡(luò)，取得5G網(wǎng)絡(luò)共建共享的成功，運(yùn)營(yíng)商仍要面對(duì)和解決一系列問(wèn)題，尤其是如何在共建共享網(wǎng)絡(luò)下解決雙方網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可視可管、資源的高效公平調(diào)度、確保互信等共建共享網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的難題。