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摘要:随着4G和5G技术的发展,网络共建共享已成为电信领域的一大热点问题。本文基于电联4/5G共建共享策略,研究网络建设与协同问题。通过调研和数据分析,我们发现,共建共享不仅有助于缓解网络建设的投资压力,同时也促使各网络运营商之间形成合作的局面,从而更好地服务用户。然而,协同问题也随之而来,主要体现在网络规划、建设、运营等各个环节。
关键词:电联4/5G共建共享; 网络协同; 投资压力缓解
引言
随着4G和5G技术的普及,移动网络深入到我们的生活各处,带动了我们生活和工作方式的变化。但高速发展的网络也带来了设备更新、网络覆盖等挑战,同时也增加了网络运营商的运营成本压力。为此,共建共享网络的模式应运而生,这不仅能减少投资压力也增强了网络运营商的竞争力,更好地满足用户需求。然而,也引发了需要协同解决的问题,如网络的规划、建设、运营等。
1、电联4/5G网络的共建共享概述
电联4/5G网络的共建共享是当前信息通信领域研究的热点问题[1]。电联4/5G共建共享技术背景的初始,是2019年电联双方建设5G时,网络投资和运营成本高昂,以及满足不断增长的移动数据流量需求所做的一种创新。电联双方5G共建共享成功后,又扩展移动网络共建共享。电联4/5G网络的共建共享,实质是通过协同合作的方式,降低网络建设和运营成本,提高网络效率,满足更高水平的移动网络新需求。
4/5G分别代表了移动通信网络的第四和第五代技术,4G网络以高速率、低时延为主要特点,而5G网络则在4G技术基础上,实现了更高的网络速度、更多的连接、更低的时延、更高的服务质量和更高的能效,给用户带来了全新的体验。随着新一代网络技术的快速推进,网络建设和运营成本却呈几何级数增长,形成了与移动通信市场发展趋势相反的现象,使得电联4/5G网络的共建共享成为一种行之有效的解决方案。
深化电信基础设施共建共享的政策法规实施也进一步推动电联4/5G网络共建共享,我国的相关政策已经明确提出,支持5G接入网共建共享,推进5G异网漫游。为了降低对环境的影响及节能低碳,共建共享也成为了必要的路径。
综述电联4/5G网络的共建共享,并不能只看到其节约成本的一面,还需密切关注其对社会、市场以及法规等多维度因素的影响[2]。在未来,电联4/5G网络的共建共享必将成为推动我国信息通信行业发展的重要手段。
2、电联4/5G网络共建共享实现原理实施方案
根据3GPP TS23.501协议,目前共有漫游、站址共享、MORAN、MOCN和GWCN5种共建共享模式。目前R16版本主流支持漫游、MORAN、MOCN三种模式,其中:
一、漫游模式
一方运营商(简称:租户)共享另一方运营商(简称:租主)全部网络,自身不建设和部署相关网络实体,自建业务平面和自行进行用户管理。该模式下租户不进行实体网络部署建设,节约大量投资,同时借助租主网络,可以快速部署,快速开展业务。但是网络自主权和资源决定权在租主,存在业务竞争或者资源竞争等情况下的争议问题,同时需向租主购买一定的维保服务费用,存在较大的网络不可控性。目前该方案主流在西方国家使用较多。
二、站址共享模式
站址共享模式下,双方运营商只共享无线接入网层的物理站址,不共享无线频谱资源和其他物理资源。特别是在我国,站址资源和管理已划转到中国铁塔统一负责,三大运营商均已实现站址共享模式,无需再针对这一模式进行共享。
三、MORAN模式
MORAN模式全称Multi-Operator Radio Access Network,即多运营商(共享)无线接入网络。该模式下,涉及改动较少,实现相对简单,双方只开放无线接入网的RRU/BBU/AAU/CU/DU等物理资源,频谱资源和软件资源不共享。
四、MOCN模式
MOCN模式也称Multi-Operator Core Network,即多运营商核心网络。也是目前电联4/5G网络共建共享采取的模式。该模式下,双方运营商在站址共享模式下,进一步开放各自的无线频谱资源。在频谱和软件参数配置方面,双方按需开放各自的PLMN和无线频谱资源,举例:甲方运营商用户可通过乙方运营商的无线接入网接入到甲方的核心网进行相关业务;在物理硬件上,双方共享4G网络的RRU和BBU,共享5G的AAU、CU和DU等网络硬件资源。
如图1所示,双方分别在一下三方面进行改造:
(1)无线接入网开放PLMN和频谱资源,配置相关X2链路互通资源等;
(2)承载网在城域网侧利用光缆打通,实现互联互通;
(3)核心网侧开放部分UDM和IMS接口等,提供数据查询和转发;
该模式下,涉及改动较少,实现相对简单,主要问题在于双方无线接入网资源配置要平等归一,网络“规-建-维-优”四步要同步同等、合同协商进行,对于双方协作提出了更高的要求。
图1 电联共建共享网络拓扑图
五、GWCN模式
GWCN模式也称Gateway Core Network,也称部分共享核心网络。是未来电联基于5G定制网深度共建共享的趋势。随着通感一体化、RedCap和确定性网络等技术的快速发展,5G新一代核心网5GC的解耦和拆分能力更强,UPF/AMF等核心网元可按需下沉部署。基于5G数据不出园的要求,可实现小型化IMS核心网、Passive-IoT等,可实现部分核心网元共享下沉。
3、 电联4/5G网络共建共享协同问题
电联4/5G网络在规划、建设和运行阶段,均面临一些共建共享的协同问题。
如在网络规划阶段,共建共享需要各参与方对网络的覆盖范围、基站布局和频率分配有着统一的认识,这对于协同规划、整合和优化资源布局提出了挑战。同时共享网络的运维和故障排除等需要各参与方的协作[3]。下面重点围绕MOCN模式下网络建设的协同展开阐述:
(1) 承载网双方需依据地市实际情况选择多路由对接,集团省层面出指导意见,地市快速承接及进行相关升级改造;
(2)MOCN模式下虽无需3GPP额外进行标准化,但由于双方可能涉及设备厂商的多样化,设备厂商间的互联互通也是一个亟需解决的痛点,需双方技术及采购部门加强沟通协商,同时确定好对共享设施的管理使用权。
(3)工程施工中涉及站址业主的对接、设备标识、割接实施等也存在协同问题。
(4)共建共享网络涉及双方核心网均需进行相关的新建升级改造和网络参数优化,双方尽量同步也需做好协同。对于不同厂商设备的运营商,还面临着不同厂商设备之间协议差异和功能开放等问题,需进一步从全局出发考虑,推动整个供应链进行优化升级改造。
在这一过程中,共建共享牵头组织部门尤为重要,需在最大程度保证双方利益的情况下推动项目的向前实施。
4、电联4/5G网络的共建共享成效与共建共享愿望
4.1 电联4/5G共建共享成效
电联4/5G网络共建共享的意义则主要体现:一是企业效益体现,二是网络竞争力提升,三是社会责任履行。共建共享可以帮助运营商降低网络建设成本,通过共享基站、天线、光缆等硬件设施,省去了重复建设的费用[4]。共建共享还可以降低网络运营成本,以原有的投资建设更有质量、覆盖度更广的网络,提升电联网络竞争力。通过协同合作,将网络资源集中到需要的地方,减少重复建设,减少土地、用电等资源消耗,推动绿色建设,满足更高水平的移动网络新需求。
以某市为例,电联贯彻落实全面推进5G建设的工作要求,遵循中国电信、中国联通“五统一”的工作要求,在5G全生命周期内持续深化开展5G共建共享。累计建成5G站点约2500个,快速拓展了5G网络的覆盖范围,基本实现了重点农村以上场景的连续覆盖,提升了城区室内5G网络覆盖质量,重点加强了交通枢纽、景点等流量密集区域深度覆盖。坚持绿色发展理念,通过5G基站共建共享,提高能源资源利用效率,年节约电费约600万元。通过共建共享,双方共节约投资超2亿元,年节约运维成本超过1200万元。
同样以某市为例,电联双方在原有其各自4G移动网络基础上,按照“规模减量、总体提质、降本增效”的目标共享4G一张网,电联站址规模数分别增加比例为46.36%和43.39%;网络质量优良率电信从初期的93.35%上升到96.14%,联通从94.7%上升到96.81%;4G良好覆盖率电信由95%上升到96.2%,联通由92.82%上升到95.6%;4G万用户投诉率电信由1.56宗下降到1.25宗,联通由8.74宗下降到6.33宗。
4.2 电联网络共建共享下一步展望
电联4/5G网络的共建共享已为双方企业带来显著的经济效益和社会效益。对电联网络共建共享展望,浅谈其下一步的发展趋势:从4/5G网络的共建共享模式建立到聚焦资源联合开展外部场所的攻坚,从T0C的建设扩展到高端政企定制网、高铁、低空、智慧城市等新领域、重点场所的应用及提质攻坚。从4/5G网络的共建共享到4/5G共维共优联合运营的趋势,探索、建立、优化联合运营,搭建联合运营运营标准化体系。从移动网向全领域的共建共享延伸的发展趋势,光缆、管道、杆路等电信基础设施共建共享、减少重复建设,在电力、市政、交通设施等跨行业同通信基础实施共享及融合,在天地一体等新场景、5G物联网车联网等新业务、通感算智等新领域电联开展协同试点、跨域合作,提升社会经济发展的数字化、网络化和智能化水平。
结束语
本研究围绕电联4/5G网络的共建共享策略及方案,深入剖析了网络建设与协同工作过程中的关键问题。共建共享能够降低网络建设和运营成本,促进服务质量提升的实质性优点,还对电联网络共建共享下一步展望。尤为重要的是,本研究所设计的方案经过实证分析验证,具备不错的可行性和有效性。然而,由于网络技术的持续发展,可能还会引起新的协同问题,这也是未来我们需要深入研究的方向。
参考文献
[1]杨军蒋友文.5G网络共建共享中的频率选择与协同策略研究[J].江苏通信,2020,36(06).
[2]胡煜华,汤滢琪,李贝.5G网络共建共享模式[J].电信科学,2020,36(09).
[3]王功朝.电联5G网络共建共享方案[J].电子技术与软件工程,2020,(22).
[4].谢泽铖,徐雷,张曼君,葛然.5G网络共建共享安全研究[J].邮电设计技术,2021,(04)
[5]常鹤张强.浅谈5G网络电联共建共享方案[J].中国新通信,2020,22(18).