基于電聯共建共享的4G 網絡建設問題分析

［遲明仁 李鳳花］

1 概述

隨著中國聯通和中國電信啟動共建共享5G 網絡，5G 網絡建設迎來了機遇，開展了大規模的建設?；陔娐撾p方在5G 網絡上共建共享的深度合作，4G 網絡如何高效低成本的共建共享已成為電聯雙方共同關注的問題。目前站址及頻譜資源非常緊缺，再加上日益增長的業務競爭，業務的擴展需求需要網絡的連續覆蓋，4G 網絡共建共享已成為電聯雙方降低運營成本加快網絡建設及擴展業務市場的重要手段[1]。

基于4G 網絡質量不下降的前提下，中國聯通和中國電信在2016 年共建共享測試的基礎上，逐步開展4G 網絡在不同場景、不同頻段上共建共享的測試，積累了相關的經驗，然而尚未實現大規模的共建共享。隨著5G 網絡共建共享的落實，電聯雙方本著互惠互利、合作共贏的原則，在雙方存量開放、新建共享、新建共建等方面開展全專業、全方位積極合作，以達到TCO 最優、提升資源效率、快速改善網絡感知降低運營成本的目的。本文對相關測試進行經驗總結分析，對共建共享過程中存在的問題深入剖析并提出相應措施，進而為電聯雙方開展大規模的4G 網絡共建共享提供借鑒。

2 現狀分析

2.1 網絡現狀

截至2020 年底，全國移動通信基站總數達931 萬個，全年凈增90 萬個。其中4G 基站總數達到575 萬個，城鎮地區已實現4G 網絡深度覆蓋，其中中國移動4G 基站數量占全國4G 基站數量一半以上。截至2020 年底，全國4G 用戶數達到12.89 億戶，其中中國移動4G 用戶累計達到7.58 億戶，中國聯通4G 用戶累計到達數2.7 億戶，中國電信4G 用戶累計到達數2.61 億戶。由此可見中國移動4G 用戶數占全國4G 用戶數的59%。

從以上數據分析，中國聯通和中國電信在4G 網絡上較中國移動存在較大的差距。隨著VoLTE 的快速發展，部分區域的弱覆蓋影響用戶語音感知，為提升用戶感知，滿足用戶越來越高的業務需求，對于中國聯通和中國電信而言，4G 網絡仍需完善。然而目前4G 網絡建設成本逐步壓縮，為進一步低成本地完善4G 網絡覆蓋，降低網絡建設及維護成本，提升現有資產運營效率，4G 網絡建設需要進一步擴大電聯雙方的共建共享。

2.2 頻率資源

目前我國IMT 頻譜規劃共計1 199 MHz,其中5G 系統頻譜資源620 MHz，已完成頻譜分配為1 109 MHz，未分配頻譜為90 MHz。具體分配情況如表1 所示。

表1 國內IMT 頻譜規劃及分配統計表

國內運營商頻譜結構分析及總量情況如表2 所示。

表2 各運營商頻譜結構分析及總量

從表2 可知，中國移動總頻譜最多，中國聯通頻譜總量介于中國移動和中國電信之間。中國聯通國內FDD頻譜資源最多，但結構不均衡。1 GHz 以下頻段資源僅有2×11 MHz，是當前以及未來競爭最主要短板；1～2.6 GHz頻段資源具有一定優勢。同樣中國電信較中國移動仍存在一定的資源差距。從競爭角度出發，中國聯通和中國電信應揚長補短，通過頻率重耕，采用共享載波方式擴大4G網絡共建共享，進而保障4G 網絡數據及視頻業務體驗領先。

3 共建共享策略

3.1 總體原則

基于上述現狀分析，鑒于中國聯通和中國電信雙方前期的良好合作，擴大4G 網絡共建共享總體原則建議如下幾方面[2]：

（1）遵循存量共享，對于一方已有覆蓋的區域，向另一方開放存量資源。

（2）堅持區域并網，在同一覆蓋目標區域雙方均已有現網覆蓋的情況，只需保留一張4G 網絡，歸并雙方物理站址。

（3）增量共建原則，在雙方均無現網覆蓋的區域，雙方按一定比例進行共建。

（4）根據電聯基站不同場景、業務量、PRB 利用率等信息選擇不同的載波方式：即農村及業務量少的區域建議共享載波；業務量較高的區域建議選擇獨立載波。

3.2 總體策略

由于室外宏站和室內分布系統覆蓋范圍及目標的不同，建議在電聯雙方擴大4G 網絡建設時應分場景共建共享，制定不同的策略，相關建設策略建議如下：

（1）室外宏站建設策略。

選取覆蓋好、租費低的一方為開放方，盡量達到站址歸并后減少一方的鐵塔需求。

分場景根據不同的站距進行共建共享，建議市區100 m、縣城城區200 m、鄉鎮400 m、農村道路1 000 m 范圍內采用新建共享和新建共建方式開放合作。

在雙方業務量不高區域優先選擇共享載波進行共享；針對雙方業務高區域可考慮進行二載波擴容，或開通獨立載波。對于城區天面平臺資源緊張的站點，采用天線整合方式騰退優質天面資源建設5G。

（2）室內分系統建設策略。

對高業務量DAS 分布采用獨立信源或獨立載波方式共建或開發共享，開發式共享時應核實功分器、耦合器等無源器件頻率支持情況。

對于低業務量DAS 分布采用共享載波方式共建或開發共享，開發共享時應充分核實覆蓋目標業務情況，選擇適合的載波共享方案。

對于低業務量數字化室分場景優先采用共享載波方式共建或開發共享，針對異廠家區域可評估對現網影響后進行合作。

（3）特殊場景地鐵和高鐵場景建設策略：原則上由一方建設，開發給共享方。雙方在需求階段應充分對接，綜合考慮資源投入、覆蓋效果、后續成本等因素形成雙方認可的覆蓋方案，由承建方進行需求委托。

3.3 共享頻率選擇

目前中國聯通頻譜資源使用情況極為復雜。900 MHz頻段在城區主要用于4G/2G，部署GL900/L900，農村用于4G/3G/2G。1 800 MHz 頻段為當前4G 主要頻段，覆蓋全部場景，部署L1 800/GL1 800；主要承載4G 業務，兼顧2G 語音。2 100 MHz 頻段為當前3G/4G 主要頻段，3G 覆蓋全場景承載語音，4G 主要用于高業務量場景擴容及3G/4G 同廠家區域UL2 100 部署。中國電信，4G基站主要部署在1.8 GHz 和2.1 GHz 頻段。1.8 GHz 為主力容量層，2.1 GHz 作為CA 以及室分部署頻率。隨著800 MHz 頻譜重耕，800 MHz 頻段逐漸用于4G 廣覆蓋及城區深度覆蓋。

目前電信與聯通在低頻段（900 MHz）各自有2×11 MHz，承載語音回落需求及低速數據業務，且電信為CDMA/LTE SDR，聯通為GSM/UMTS/LTE SDR，可用于LTE 頻段較少容量受限，不建議考慮共建共享。對于1.8 GHz 頻譜資源，中國聯通擁有2×30 MHz，中國電信擁有2×20 MHz，均為雙方4G 容量主力承載網，在此頻段上可以共建共享，擴大4G 網絡覆蓋范圍。對于2.1 GHz 頻譜資源，中國聯通擁有2×25 MHz，中國電信擁有2×20 MHz，同時承載著3G/4G 網絡，但根據頻率演進策略以及5G網絡發展方向，此頻段將重耕至5G網絡，因此不建議用于共建共享4G 網絡建設。

3.4 共享方式選擇

根據《中國聯通4G 網絡深度合作建設指導意見》的相關要求，中國聯通和中國電信4G 深度合作采用僅共享基站接入，核心網各自獨立?；竟蚕砭褪菃蝹€基站同時虛擬為聯通和電信的基站，通過基站回傳網絡分別接入各自的核心網，同時為雙方用戶服務。

從載波資源配置的角度，基站共享方式可分為獨立載波和共享載波兩種共享方式。獨立載波共享方式是指基站eNodeB 為電信和聯通各自配置一個獨立的載波，每個獨立載波只廣播各自運營商的PLMN，每個運營商可以配置獨立的小區級特性，電信和聯通可以各自使用自己的頻點。他們只是在共享基站的物理實體，邏輯上獨立的基站。而共享載波方式是指中國聯通、中國電信共享基站資源，包括頻譜資源和eNodeB 硬件資源，物理實體和邏輯功能上都實現了共享。

為了更好的發揮聯通和電信擴大4G 共建共享的優勢，應對中國移動的競爭壓力，我們建議采用共享載波的方式。使用共享載波方式，可以使得電聯雙方的頻率進行載波聚合，彌補在頻譜資源上的短板，更好的應對中國移動的競爭壓力。另外還可以根據業務量的情況靈活配置載波資源，對于業務量小的場景可以部署單載波，對于業務量大的場景可以部署多載波。

4 現網測試問題總結

共享載波測試時，電信和聯通配置一個共享載波；電信和聯通使用同一個頻點，其中一方將引入異頻切換，增加網絡復雜度，降低網絡性能。共享載波需要同時廣播電信和聯通的PLMN；電信和聯通只能使用相同的小區級特性，部分參數可以按照PLMN 配置；終端在同一載波下進行業務，需考慮空口資源分配策略，方案網絡架構圖如圖1 所示。

圖1 共享載波共享網絡圖

在進行的L1 800、L900、N1 800/N900 等頻段的共享載波測試，我們對相關測試數據進行分析，現網測試中發現的問題總結分析如下：

（1）L1 800 共享載波開通后，聯通和電信的語音業務、數據業務、重選、切換等基本功能測試正常。在測試中我們發現問題，共享站到非共享站異頻切換失敗。電信用戶在聯通共享站下聯通頻點（1 830-1 860 MHz）異頻切換到電信（1 860-1 880 MHz）非共享小區。由于現網采取默認的參數配置觸發異頻切換等移動性策略，當電信用戶從聯通共享站下聯通頻點向電信非共享小區發起異頻切換時，受到來自鄰近聯通非共享站的同頻干擾導致切換失敗。為了保障使用方的業務感知，減少周邊非共享站的同頻干擾和降低VOLTE 的掉話，我們建議通過設置較高的異頻切換門限解決，提高異頻測量門限，終端提前啟動異頻測量，降低異頻切換門限，通過提前切換來改善從共享站到非共享站的切換成功率。但是異頻切換門限設置較高同時會影響承建方用戶的數據業務感知，造成速率下降。

（2）L900 共享載波測試共享功能開通后，電聯雙方語音業務、數據業務、重選、切換等基本功能測試正常。測試中發現OPPO、小米、三星等多款主流終端插入聯通SIM 卡后，無法正常占用電信L800 共享載波或插入電信SIM 卡后，無法正常占用聯通L900 共享載波。通過問題定位分析，我們發現部分終端和SIM 卡與運營商存在綁定關系，無法使用異運營商頻段?，F有終端支持異運營商比例低，因此開通共享功能前需關注該區域終端支持率。

（3）TAC 沖突問題，TA（Tracking Area 跟蹤區），跟蹤區主要實現對UE 終端位置的管理，UE 通過跟蹤區注冊告知EPC 自己的跟蹤區號TAI。TAI 是LTE 的跟蹤區標識，由PLMN 和TAC 兩部分組成。PLMN 是Public Land Mobile Network,公共陸地移動通信網，標識運營商網絡號。TAC（Tracking Area Code,跟蹤區號碼），共16 bits，組成四位16 進制數（X1X2X3X4），其中X1X2由集團統一分配，X3X4 由省份自行分配，聯通、電信均采用此規劃，但分配省份號段不一致。由此帶來TAC 沖突的問題[3]。

產生TAC 沖突的原因是：對于獨立載波方案，聯通和電信各自一個頻點，小區獨立，TAC 也可以由各自獨立規劃；共享載波方案，聯通和電信共享頻點，小區共享，TAC 也必須共享，需要按照聯通或電信規劃進行編號，可能導致一方與現網發生沖突，從而引起漫游計費等問題，屬于共享載波專有問題。TAC 沖突解決方案是聯通和電信必須統一規劃TAC 號段。

另外我們通過測試，建議共享載波適合在低話務區域，組網方式要求成片，且對共享與非共享邊緣區域進行特殊配置，啟動專項優化方案，同時盡量避免插花組網。

5 結論

以中國聯通和中國電信5G 共建共享為契機，基于在2016 年共建共享合作的基礎上，在保證現網4G 質量不下降的前提下，電聯雙方開展了擴大4G 共建共享的建設。通過從不同場景、不同頻段上進行共建共享測試，分析測試結果，總結存在的問題，并提出相應措施，為以后的深度合作提供建設經驗。另外目前業務競爭非常激烈，網絡建設成本日益增長，再加上站址規模及頻譜資源較中國移動存在較大差距，為了應對競爭對手，中國聯通和中國電信應加快擴大4G 業務的擴展，增強品牌競爭力。