中国电信与中国联通联合建网场景细化与技术设计*

房磊　方韧　李宝　杨军

【摘 要】

立足于中国电信与中国联通拟尝试开展网络与业务融合的角度，针对网络架构的各个层级展开技术研究和改造方案设计，通过对一些具体场景进行技术分析与专业划分，提出了五类典型的共享场景，为未来中国电信与中国联通可能开展的网络融合设计提出参考建议。

【关键词】

4G 网络融合 eNodeB BBU RRU

1 引言

近年随着移动互联网飞快发展，4G LTE网络建设如火如荼。但由于政策和业务发展原因，4G时期中国电信和中国联通面临FDD+TDD与CDMA、WCDMA、GSM、WLAN等不同网络混合组网的情况，其LTE网络建设将会承受不少的挑战，如建网成本较高、终端兼容性差、多网络切换等难题[1-2]。3G时代下，中国电信拥有低频谱的优势，只需要很少的基站便可以进行广覆盖。而在4G时代需要进行高频建网，LTE站址就面临巨大缺失，这就意味着需要建设更多的基站才能很好承载网络，在2.6GHz频率的TD-LTE网络建设尤其困难。TD-LTE和LTE FDD频段碎片化特别严重，不同的频段网络覆盖不一样，目前中国电信还是拥有珍贵的4G低频资源，但是如何进行高效的低频和高频的频段利用，这将是一个重要的课题[3-4]。

因此，中国电信在大范围覆盖的地区采用FDD模式，而市区人口稠密、数据需求量大的热点区域将会加上TDD来充分利用好频谱资源，扩大数据承载力。中国联通在站点资源上要优于中国电信，但在广区域基站分布，特别是在城市微基站与郊区的宏基站的数量上与中国移动的差距较大。同时中国联通在资金实力上最薄弱，要求在初期投入大量资金建设4G网络非常困难[5-8]。

因此本文从中国电信与中国联通拟开展网络与业务融合的角度，对将要遇到的技术难题进行分析和研究。两大运营商通过网络与业务资源的互相开放、互相增强，从而各取所需、互补共赢，实现双方网络的资源共享，降低投资造价，形成业务共赢发展的局面[9-11]。

2 技术方案分析

中国电信和中国联通要实现业务融合的重点是将各自发展的4G网络进行共享，首先从接入层即基站共享进行分析。

由图1可知，单个基站同时虚拟为中国联通和中国电信的基站，同时为双方用户服务。

图1 中国电信中国联通基站共享示意图

从用户和业务角度，共享基站等同于自建基站，业务流程和体验均无差异。在网络融合过程中，可能需要对各网络层级加以改造，其改造原则主要体现在以下几个方面：

（1）业务层面：无需改造，各自发展；

（2）核心网络：不需要改造；

（3）承载网：双方承载网以VPN方式互连，互通点在4G核心网所在城市；

（4）无线网：所有厂家的4G基站均可软件升级支持共享，共享的最小颗粒度为单个基站；

（5）用户及终端：业务不丢失，用户无感知，不降低业务和体验，也不需要做业务开通关闭，终端基本无要求（中国联通现网有5%的终端不支持B1频段，如果进入中国电信的B1覆盖区，无法使用中国电信基站）。

如果只进行4G基站的共享，意味着该站或附近必须部署中国联通的3G或者2G基站，以实现语音业务的回落。可以采取分场景、分步骤的共享合作模式，初期主要解决偏远地区广覆盖和室内深度覆盖的问题。

无线网和承载网改造工作主要进行基站改造和基站接入及承载网互通。

基站改造主要以eNodeB升级支持共享，包括支持共享载波下的资源共享、调度方案；支持广播网络共享消息功能；支持向不同核心网接入、切换功能；支持双方的频段专用载波、共享载波。

基站接入及承载网互通如图2所示：

图2 无线网和承载网互通示意图

eNodeB物理上仍只接入自有承载网，虚拟成两套系统，分别使用自有和对方的编码规则；在双方承载网均划分VPN，在骨干承载网上互通（B网与CN2）；互联点为核心网所在城市的AR（基本是省会）；对自有eNodeB和对方提供的虚拟eNodeB进行统一的业务数据编址和管理。这样做只会略微增加两运营商基站间切换时延，与同一运营商内部基站切换的时延差别不大，对业务无影响。

3 共享场景划分

共享区域根据业务发展和需求，可以细分很多具体场景，主要分为室外和室内两大场景：

室外场景：乡镇农村等广覆盖区域，国道、省道、普通铁路等其他交通线（由于中国电信以往将投资主要用于城区等用户集中区域，中国联通未覆盖的农村区域中国电信覆盖情况也不乐观，因此双方现网基站共享对中国联通广覆盖的拓展作用有限，可能主要靠新建共享站解决）。

室内场景（收益低但需覆盖的建筑物）：

◆业务量突发：大型体育场馆、大型会展中心；

◆紧急和重要业务办理：政府办事大厅、银行网点、证交所、营业厅；

◆停留时间长：三星级以上宾馆酒店、住宅小区；

◆公共场所：餐饮及休闲娱乐场所、文化/科技/艺术场馆。

除了上述区域，其它重要但难以建站的区域（比如城区疑难站址所处区域），也可以优先考虑实施。

（1）中国联通和中国电信均未建4G基站区域

该类场景共享优先级高，设备选型具有多样性，采用类型分为两种：

1）采用可以支持中国联通和中国电信全部频率和系统的增强型基站（需要两家共同定制），从增强型基站的RRU（功率、IBW、SDR能力）、BBU（基带资源、SDR能力）、天馈需求等各方面进行统一规划和定制，后向演进升级能力强。

2）中国联通现有SDR（Software Defined Radio，软件无线电）基站站型，后向演进升级能力差，双方频谱资源无法完全利用。

◆若该区域既无中国联通2G/3G覆盖，也无中国电信2G/3G覆盖，由中国联通建设或中国电信建设，根据话务量选择上述不同能力的基站类型。

◆若该区域无中国联通2G/3G覆盖，存在中国电信2G/3G覆盖，优先由中国电信建设，根据话务量选择上述不同能力的基站类型。

◆若该区域无中国电信2G/3G覆盖，存在中国联通2G/3G覆盖，优先由中国联通建设，根据话务量选择上述不同能力的基站类型。

◆若该区域存在双方2G/3G覆盖，由中国电信和中国联通协商其中一方建设4G基站，双方统一进行这些区域的基站建设规划，根据话务量选择上述不同能力的基站类型。

（2）中国联通无4G基站、有2G/3G基站，中国电信有4G基站

如图3所示，该类场景共享优先级中。

图3 中国电信有4G站，中国联通无4G站

1）话务量不高的区域

政策上允许，优先选择共享仅使用中国电信的频段；否则，共享使用中国电信4G基站RRU支持的中国联通频段；根据共享之后基站上用户数和话务量的变化情况，对LTE载波数、LTE基带板等资源进行规划设计并进行扩容。

2）话务量高的区域

政策上允许，优先采用RRU支持的中国联通和中国电信所有载频共享（且可能考虑载波聚合应用），否则，采用中国联通和中国电信用户独立使用RRU支持的相应频段；根据共享之后基站上总带宽需求、用户数和话务量的变化情况，对LTE载波数、基带板等资源进行规划设计并进行扩容。

存在问题：双方频率资源无法完全利用。

（3）中国联通有2G/3G/4G基站，中国电信无4G基站

如图4所示，该类场景共享优先级中。

图4 中国联通有4G站，中国电信无4G站

若共享区域无中国电信2G/3G站，中国电信需建设2G/3G站。

1）话务量不高的区域

政策上允许，优先选择共享仅使用中国联通的频段；否则共享使用中国联通4G基站RRU支持的中国电信频段；根据共享之后基站上用户数和话务量的变化情况，对LTE载波数、LTE基带板等资源进行规划设计并进行扩容。

2）话务量高的区域

政策上允许，优先采用RRU支持的中国联通和中国电信所有载频共享（且可能考虑载波聚合应用），否则采用中国联通和中国电信用户独立使用RRU支持的相应频段；根据共享之后基站上总带宽需求、用户数和话务量的变化情况，对LTE载波数、基带板等资源进行规划设计并进行扩容。

存在问题：双方频率资源无法完全利用。

（4）双方已建2G/3G/4G站

如图5所示，该类场景共享优先级低。

图5 中国联通、中国电信均有4G站

大部分场景不建议共享，唯一共享需求：中国联通和中国电信频段频率资源共享，通过载波聚合功能达到更高的峰值速率，以应对中国移动的竞争。

不同主设备厂家由于无法进行载波聚合，不建议共享；相同主设备厂家可以采用载波聚合功能，若采用跨BBU的载波聚合，峰值速率会比理论峰值下降（有可能下降30%以上），若采用同一BBU，需要将其中一个BBU进行扩容，另一个BBU进行搬迁。

（5）中国电信存在4G，中国联通无2G/3G/4G站区域

如图6所示，此类场景不建议进行共享，主要考虑无法解决语音业务。

图6 中国电信4G覆盖区内中国联通无2G/3G/4G站

中国联通新建LTE SDR站，同时满足中国联通4G用户数据和语音回落需求。

4 结论

本文针对中国电信和中国联通网络业务融合趋势，从网络架构对可能要改造的各个层级进行了研究和分析。同时对网络融合区域进行了场景划分，分析了各个场景的特点，设计了改造建设方案，这给未来的网络融合工程实施提供了参考和建议。

参考文献：

[1] 太平洋电脑网. 重重挑战中电信中联通4G融合组网之路[EB/OL]. （2015-01-27）. http：//mobile.pconline.com.cn/431/4315877.html.

[2] 王鹏. 内地4G建网路径明晰：FDD/TDD融合网络渐成主流[EB/OL]. （2013-06-28）. http：//tech.ifeng.com/telecom/detail_2013_06/28/26895700_0.shtml.

[3] 李俊，李江，黄伟锋，等. 基于LTE与CDMA新型室分融合组网分析[J]. 信息通信， 2015（11）： 197-198.

[4] 冯健，苏彦熙，杜杨. CDMA与LTE-FDD室内覆盖混合组网探讨[J]. 移动通信， 2013（6）： 11-25.

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[8] 杨世旭. 电信企业间竞合博弈及代理渠道协调机制研究[D]. 昆明： 昆明理工大学， 2015： 55-66.

[9] 蔡建军. FDD牌照下的4G市场格局分析[J]. 移动通信， 2015，39（5）： 40-43.

[10] 周敏. 2G和3G时代下的电信企业竞争优势研究

[D]. 成都： 电子科技大学， 2015： 10-12.

[11] 王林. 移动互联环境下携号转网对电信运营商竞争影响的博弈分析[D]. 南昌： 南昌大学， 2015： 9-14. ★