电信企业5G网络共建共享探析

夏 颖

上海电子信息职业技术学院

0 引言

5G技术的商用化发展，促进了5G在各个行业、各个领域的渗透和发展，催生了各种新的服务和新的产业发展模式，成为社会经济发展的巨大动力。预计到2021年年底，新增5G基站将超过60万个。5G站点的高能耗使得建设和维护成本大大增加，5G的高频使新增基站选址难度也增大，5G的大带宽对承载网络的要求提高，这些问题导致5G的投资成本将远超过4G。因此国家提出按照“集约利用存量资源、能共享不新建”的原则，支持基础电信企业开展5G网络共建共享。5G时代，面临更高的建网投资、更快的建网需求，电信企业的共建共享将更深入。

1 电信企业5G网络共建共享现状

早在2019年9月9日，中国电信股份有限公司与中国联合网络通信有限公司便提出5G网络共建共享方案，签署了《5G网络共建共享框架合作协议书》，并开始实施5G网络共建共享。经过2020年5G网络高速建设，至2020年年底，双方累计共建共享开通了33万个5G基站，所有地市都实现了5G网络覆盖，两家节省的建设成本超过了600亿元，共建共享方案取得了显著成果。两家企业共建共享网络的模式为双方各节省了2 000亿元的资本开支。

2021年1月，中国广电与中国移动签署了“5G战略”合作协议，正式启动700 MHz和2.6 GHz 5G网络共建共享。双方确定按1∶1比例共同投资建设700 MHz 5G无线网络，共同所有并有权使用700 MHz 5G无线网络资产。中国移动向中国广电有偿开放共享2.6 GHz频段5G网络，并对700 MHz频段5G基站至广电在地市或者省中心对接点的传输承载网络进行有偿提供。

2 电联共建共享方案

2.1 电联共建共享网络建设方案

中国电信股份有限公司与中国联合网络通信有限公司较早提出并实施共建共享方案，取得了一定的成功。

（1）双锚点独立载波方案，即双锚点（独立载波）+5G共享载波。方案的特点是5G基站共享，4G基站不共享；电信和联通的4G基站及5G基站为同厂家，电信、联通的原4G基站升级为NSA组网方式基站，原4G核心网的升级支持NSA组网方式，NSA组网方式中4G基站改造少，可以快速部署；5G基站要同时接通电信和联通IPRAN接入环；5G基站需要配置较多的4G 基站锚点邻区，建立X2接口。运维时，电信、联通双方运营商需要同步升级版本，即锚点站点和5G站点版本同步，对彼此协调性要求很高。由于4G、5G不共站，网络规划和优化也存在一些问题。电信4G基站锚点频率设置采1.8 G（1 860～1 880/1 765～1 785）2.1 G（2 110～2 130/1 920～1 940）。联通4G基站锚点频率设置采用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频段开展，承建方原有1.8 GHz LTE基站（采用共享载波方案）+新建5G NR基站。1.8 G软件升级支持共享载波共建共享；分流策略按照LTE负荷情况进行调整，以减少NSA用户对4G用户影响；可快速度过NSA共建共享阶段。电信4G基站锚点频率设置为20 M（1 860～1 880/1 765～1 785）；联通4G基站锚点频率设置为20 M（1 840～1 860/1 745～1 765）。

（3）2.1 G单锚点独立载波方案，即2.1 G单锚点（独立载波）＋5G共享载波。基于2.1 GHz频段开展，承建方新建2.1 GHz 4G基站（采用独立载波或共享载波方案）+新建5G基站。采用2.1 G单锚点独立载波，把1.8 G锚点配置策略改为锚定2.1 G，对电信、联通现有网络进行整改。

该方案中电信锚点频率配置有两种，配置一，第一载 波20 M（2 110～2 130/1 920～～1 940）+第 二 载 波10 M（2 155～2 165/1 965～1 980）；配 置 二，第 一 载 波20 M（2 110～2 130/1 920～1 940）+第 二 载 波20 M（2 135～2 155/1 945～ 1 965）。联通锚点频率配置有两种，配置一，第一载波20 M（2 135～2 155/1 945～1 965）+第二载波10 M（2 155～ 2 165/1 965～1 980）；配置二，第一载波20 M（2 135～2 155/ 1 945～1 965）+第二载波20 M（2 110～2 130/1 920～1 940）。双锚点方案如图1所示。单锚点方案如图2所示。

图1 双锚点方案

图2 单锚点方案

2.2 电联共建共享网络优化方案

2.2.1 共建共享网络VoLTE语音业务方案

（1）采用2.1 G独立载波＋5G共享载波。采用该方案电联4G VoLTE用户不受影响，和4G一样；对于电联NSA用户，如果电信及联通用户驻留在2.1 G进行VoLTE业务，则显示5G标志；如电联NSA用户切换至相应4G网络进行业务，保障质量，但不显示5G标志；对于联通不支持VoLTE的终端回落至3G网络。

（2）采用1.8 G共享载波＋5G共享载波。在联通承建区电信NSA用户切换至850 M频段进行语音业务；联通VoLTE及传统语音业务保持现网策略即可。在电信承建区电信NSA及4G VoLTE用户切换至850 M进行语音业务；联通VoLTE用户切换至其1.8 G/900 M进行语音业务。通过VoLTE切换策略，可以保证两种建设方案下联通NSA及4G VoLTE用户的语音质量。不同语音业务方案对比如表1所示。

表1 不同语音业务方案对比

2.2.2 共建共享网络互操作策略

（1）2.1 G独立载波方案互操作策略。基本优先级配置通过系统消息SIB5下发，用于UE空闲态驻留；专用优先级配置通过RRC release的IMMCI字段下发，专有频段优先级的优先级更高。用户接入网络后，先依据基本优先级，选择基本优先级最高的网络接入，若网络对于某一终端类型配置了专用优先级，则此类终端依照其对应的专用优先级，选择专用优先级最高的网络进行接入驻留。联通4G普通用户接入流程是依据网络基本优先级，选择最高优先级1.8 G接入；联通NSA用户接入流程是依据网络基本优先级，选择最高优先级1.8 G接入，再依据NSA终端专用优先级，接入最高优先级2.1 G锚点。

（2）1.8 G共享载波方案互操作策略。基本优先级配置过系统消息SIB5下发，用于UE空闲态驻留；专用优先级配置通过RRC release的IMMCI字段下发，专有频段优先级的优先级更高。联通4G普通用户在空闲态及连接态时4G用户按照基本优先级，接入并驻留4G网络。电信4G普通用户在空闲态及连接态时，若电信4G用户驻留至共享锚点层，则依据专用优先级，通过IMMCI锚定在电信1.8 G/800 M。联通NSA普通用户在空闲态及连接态时，NSA用户依照专用优先级，接入并驻留1.8 G共享锚点层。电信NSA普通用户在空闲态及连接态时，NSA用户依照专用优先级，接入并驻留1.8 G共享锚点层。不同共建共享网络互操作策略如表2所示。

表2 不同共建共享网络互操作策略

3 电信企业5G网络共建共享

从经济效益来看，5G网络共建共享节约了建设成本。5G网络建设成本相比4G网络高出了很多，主要体现在多个方面：

（1）站点选址困难。2G、3G、4G多个网络以及多个运营商共用机房，安装空间不够，通信设备很难入小区安装，站点选址会更困难，租金成本会更高。

（2）传输改造。5G网络的速率很快，对传输的要求更高，需要使用10 G的光纤传输，传输网络要进行改造，需要一大笔资金。

（3）电源改造。5G设备的耗电量非常高，1个AAU典型功率超过1 000 W，1个站点的功率达4 000 W，而1个4G站点的功率还不到1 000 W，5G设备就是一个“电老虎”。很多机房的供电量不够，需要增加供电设备，电源设备需要资金改造。

（4）天面改造。多个运营商、多种制式的天线共用一个天面，天线抱杆已经没有位置安装，需要对天面进行改造，比如，更换多端口天线或增加合路器以便腾出能安装5G AAU的位置，而且天面改造也需要很多资金。中国电信和中国联通分别在南方和北方拥有相对的网络优势，两家一起建设5G网络，可以分别发挥各自的地域优势，避免重复建设网络基础设施，降低网络建设成本，缓解5G网络建设面临的巨大资金压力，加快5G的商用步伐。

5G网络共建共享又会带来一些问题。首先，共建共享方案很复杂，在5G网络初期，5G核心网还不成熟以及终端芯片还不支持SA网络，共建共享方案采用NSA组网方案，这就涉及4G锚点问题，而4G锚点是利用现网4G做锚点，在建设5G网络时，要动两家现网的4G网络，涉及900 M、1 800 M和2 100 M的4G网络，对5G网络的开通、网络优化带来很大的挑战，需要中国电信和中国联通两家相互配合。5G网络建设带来了很大的网络优化工作量。其次，共建共享采用“谁主建、谁负责维护”的原则，如果5G网络由电信负责建设，则5G网络维护也由电信负责，产生的问题是两家的网络维护、网络优化人员维护工作量减少，人员数量需求也会发生变动。

4 结束语

2021年，工信部提出推动基础电信企业持续深化行业内共建共享，深化融合应用，推动各行业技术创新。面对未来巨大市场空间和巨额5G建设投资之间的矛盾，如何高效低成本地建设一张覆盖广、速度快、感知好的高品质5G网络，取得5G网络共建共享的成功，运营商仍要面对和解决一系列问题，尤其是如何在共建共享网络下解决双方网络数据的可视可管、资源的高效公平调度、确保互信等共建共享网络运营过程中的难题。