電信企業5G網絡共建共享探析

夏 穎

上海電子信息職業技術學院

0 引言

5G技術的商用化發展，促進了5G在各個行業、各個領域的滲透和發展，催生了各種新的服務和新的產業發展模式，成為社會經濟發展的巨大動力。預計到2021年年底，新增5G基站將超過60萬個。5G站點的高能耗使得建設和維護成本大大增加，5G的高頻使新增基站選址難度也增大，5G的大帶寬對承載網絡的要求提高，這些問題導致5G的投資成本將遠超過4G。因此國家提出按照“集約利用存量資源、能共享不新建”的原則，支持基礎電信企業開展5G網絡共建共享。5G時代，面臨更高的建網投資、更快的建網需求，電信企業的共建共享將更深入。

1 電信企業5G網絡共建共享現狀

早在2019年9月9日，中國電信股份有限公司與中國聯合網絡通信有限公司便提出5G網絡共建共享方案，簽署了《5G網絡共建共享框架合作協議書》，并開始實施5G網絡共建共享。經過2020年5G網絡高速建設，至2020年年底，雙方累計共建共享開通了33萬個5G基站，所有地市都實現了5G網絡覆蓋，兩家節省的建設成本超過了600億元，共建共享方案取得了顯著成果。兩家企業共建共享網絡的模式為雙方各節省了2 000億元的資本開支。

2021年1月，中國廣電與中國移動簽署了“5G戰略”合作協議，正式啟動700 MHz和2.6 GHz 5G網絡共建共享。雙方確定按1∶1比例共同投資建設700 MHz 5G無線網絡，共同所有并有權使用700 MHz 5G無線網絡資產。中國移動向中國廣電有償開放共享2.6 GHz頻段5G網絡，并對700 MHz頻段5G基站至廣電在地市或者省中心對接點的傳輸承載網絡進行有償提供。

2 電聯共建共享方案

2.1 電聯共建共享網絡建設方案

中國電信股份有限公司與中國聯合網絡通信有限公司較早提出并實施共建共享方案，取得了一定的成功。

（1）雙錨點獨立載波方案，即雙錨點（獨立載波）+5G共享載波。方案的特點是5G基站共享，4G基站不共享；電信和聯通的4G基站及5G基站為同廠家，電信、聯通的原4G基站升級為NSA組網方式基站，原4G核心網的升級支持NSA組網方式，NSA組網方式中4G基站改造少，可以快速部署；5G基站要同時接通電信和聯通IPRAN接入環；5G基站需要配置較多的4G 基站錨點鄰區，建立X2接口。運維時，電信、聯通雙方運營商需要同步升級版本，即錨點站點和5G站點版本同步，對彼此協調性要求很高。由于4G、5G不共站，網絡規劃和優化也存在一些問題。電信4G基站錨點頻率設置采1.8 G（1 860～1 880/1 765～1 785）2.1 G（2 110～2 130/1 920～1 940）。聯通4G基站錨點頻率設置采用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軟件升級支持共享載波共建共享；分流策略按照LTE負荷情況進行調整，以減少NSA用戶對4G用戶影響；可快速度過NSA共建共享階段。電信4G基站錨點頻率設置為20 M（1 860～1 880/1 765～1 785）；聯通4G基站錨點頻率設置為20 M（1 840～1 860/1 745～1 765）。

（3）2.1 G單錨點獨立載波方案，即2.1 G單錨點（獨立載波）＋5G共享載波。基于2.1 GHz頻段開展，承建方新建2.1 GHz 4G基站（采用獨立載波或共享載波方案）+新建5G基站。采用2.1 G單錨點獨立載波，把1.8 G錨點配置策略改為錨定2.1 G，對電信、聯通現有網絡進行整改。

該方案中電信錨點頻率配置有兩種，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）。聯通錨點頻率配置有兩種，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）。雙錨點方案如圖1所示。單錨點方案如圖2所示。

圖1 雙錨點方案

圖2 單錨點方案

2.2 電聯共建共享網絡優化方案

2.2.1 共建共享網絡VoLTE語音業務方案

（1）采用2.1 G獨立載波＋5G共享載波。采用該方案電聯4G VoLTE用戶不受影響，和4G一樣；對于電聯NSA用戶，如果電信及聯通用戶駐留在2.1 G進行VoLTE業務，則顯示5G標志；如電聯NSA用戶切換至相應4G網絡進行業務，保障質量，但不顯示5G標志；對于聯通不支持VoLTE的終端回落至3G網絡。

（2）采用1.8 G共享載波＋5G共享載波。在聯通承建區電信NSA用戶切換至850 M頻段進行語音業務；聯通VoLTE及傳統語音業務保持現網策略即可。在電信承建區電信NSA及4G VoLTE用戶切換至850 M進行語音業務；聯通VoLTE用戶切換至其1.8 G/900 M進行語音業務。通過VoLTE切換策略，可以保證兩種建設方案下聯通NSA及4G VoLTE用戶的語音質量。不同語音業務方案對比如表1所示。

表1 不同語音業務方案對比

2.2.2 共建共享網絡互操作策略

（1）2.1 G獨立載波方案互操作策略。基本優先級配置通過系統消息SIB5下發，用于UE空閑態駐留；專用優先級配置通過RRC release的IMMCI字段下發，專有頻段優先級的優先級更高。用戶接入網絡后，先依據基本優先級，選擇基本優先級最高的網絡接入，若網絡對于某一終端類型配置了專用優先級，則此類終端依照其對應的專用優先級，選擇專用優先級最高的網絡進行接入駐留。聯通4G普通用戶接入流程是依據網絡基本優先級，選擇最高優先級1.8 G接入；聯通NSA用戶接入流程是依據網絡基本優先級，選擇最高優先級1.8 G接入，再依據NSA終端專用優先級，接入最高優先級2.1 G錨點。

（2）1.8 G共享載波方案互操作策略。基本優先級配置過系統消息SIB5下發，用于UE空閑態駐留；專用優先級配置通過RRC release的IMMCI字段下發，專有頻段優先級的優先級更高。聯通4G普通用戶在空閑態及連接態時4G用戶按照基本優先級，接入并駐留4G網絡。電信4G普通用戶在空閑態及連接態時，若電信4G用戶駐留至共享錨點層，則依據專用優先級，通過IMMCI錨定在電信1.8 G/800 M。聯通NSA普通用戶在空閑態及連接態時，NSA用戶依照專用優先級，接入并駐留1.8 G共享錨點層。電信NSA普通用戶在空閑態及連接態時，NSA用戶依照專用優先級，接入并駐留1.8 G共享錨點層。不同共建共享網絡互操作策略如表2所示。

表2 不同共建共享網絡互操作策略

3 電信企業5G網絡共建共享

從經濟效益來看，5G網絡共建共享節約了建設成本。5G網絡建設成本相比4G網絡高出了很多，主要體現在多個方面：

（1）站點選址困難。2G、3G、4G多個網絡以及多個運營商共用機房，安裝空間不夠，通信設備很難入小區安裝，站點選址會更困難，租金成本會更高。

（2）傳輸改造。5G網絡的速率很快，對傳輸的要求更高，需要使用10 G的光纖傳輸，傳輸網絡要進行改造，需要一大筆資金。

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

（4）天面改造。多個運營商、多種制式的天線共用一個天面，天線抱桿已經沒有位置安裝，需要對天面進行改造，比如，更換多端口天線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。中國電信和中國聯通分別在南方和北方擁有相對的網絡優勢，兩家一起建設5G網絡，可以分別發揮各自的地域優勢，避免重復建設網絡基礎設施，降低網絡建設成本，緩解5G網絡建設面臨的巨大資金壓力，加快5G的商用步伐。

5G網絡共建共享又會帶來一些問題。首先，共建共享方案很復雜，在5G網絡初期，5G核心網還不成熟以及終端芯片還不支持SA網絡，共建共享方案采用NSA組網方案，這就涉及4G錨點問題，而4G錨點是利用現網4G做錨點，在建設5G網絡時，要動兩家現網的4G網絡，涉及900 M、1 800 M和2 100 M的4G網絡，對5G網絡的開通、網絡優化帶來很大的挑戰，需要中國電信和中國聯通兩家相互配合。5G網絡建設帶來了很大的網絡優化工作量。其次，共建共享采用“誰主建、誰負責維護”的原則，如果5G網絡由電信負責建設，則5G網絡維護也由電信負責，產生的問題是兩家的網絡維護、網絡優化人員維護工作量減少，人員數量需求也會發生變動。

4 結束語

2021年，工信部提出推動基礎電信企業持續深化行業內共建共享，深化融合應用，推動各行業技術創新。面對未來巨大市場空間和巨額5G建設投資之間的矛盾，如何高效低成本地建設一張覆蓋廣、速度快、感知好的高品質5G網絡，取得5G網絡共建共享的成功，運營商仍要面對和解決一系列問題，尤其是如何在共建共享網絡下解決雙方網絡數據的可視可管、資源的高效公平調度、確保互信等共建共享網絡運營過程中的難題。