深度共享方案分析

许桂芳

深度共享方案分析

许桂芳

（中国电信股份有限公司长沙分公司，湖南 长沙 410011）

为了更好地节约运营商基础设备的投资成本，缓解商业竞争压力，进一步提高无线网络资源利用率，缩短网络建设周期，针对几种无线网络深度共享方案进行了讨论，重点分析比较了RAN共享的共享载频共享及独立载频共享两种方案，为运营商部署深度共享网络提供了一些参考及建议。

RAN共享 MORAN MOCN

1 引言

随着移动通信技术的快速发展，4G业务量在持续增加，而由于站址、频谱等资源的稀缺，建网难度不断增大，建网成本增高而利润下降，网络资源共建共享成为了解决网络资源紧张问题的重要途径。近年来，运营商在不同程度上推动网络共享而且取得了一定的成绩，而网络资源紧张的问题虽有缓解但依然存在，无论是在建的4G网络还是未来更先进的新一代无线网，都需要运营商之间更广范围、更深层次的资源共享。

2 主要共享类型及架构

目前，国际上已应用的共享模式主要有三类：国内漫游共享、RAN（Radio Access Network，无线接入网）共享及站点共享，其基本结构如图1所示，其中站点共享在我国已由中国铁塔公司基本实现。

国内漫游共享方式，运营商核心网互通，能连到其他运营商的业务层，运营商之间开通漫游权限，核心网以下层面至eNodeB网络及设施均相互独立。此种模式适用于某一制式上共享双方覆盖能力悬殊的区域和低话务量农村区域，运营商能直接共享规模及覆盖，基站维护界面清晰，但该模式下双方要在结算问题上达成统一意见，须具备很高的企业互信度及政策支持，在国内实现的难度大。

RAN共享方式，运营商共享无线接入网，核心网独立，主要有MOCN（Multi-Operator Core Network，即一套RAN同时连接多个运营商核心网节点，共享频谱资源）和MORAN（Multi-Operator Radio Access Network，即一套RAN同时连接多个运营商核心网节点，独立频谱资源）。

另外还有一种承载网共享方式——G W C N（Gateway Core Network，核心网关）共享，共享无线接入网和部分核心网元M M E（M o b i l i t y Management Entity，移动管理实体），参数配置的复杂度高，后期优化、维护升级难度较大。为了节约网络投资，缩短网络建设周期，运营商之间在不同程度上达成了共享协议，分享网络资源，RAN共享是站点共享基础上的深度共享的主要承载方式。

3 RAN共享

图1 主要共享方式架构图

RAN共享是指单个基站同时虚拟多个运营商的基站，通过基站回传网络分别接入各自的核心网，同时为多运营商用户服务。此方式在核心网层面相互独立，便于规划、建设、维护。3GPP R8中定义了两种RAN共享概念：MOCN及MORAN，根据频率是否共享划分，具体结构如图2所示：

图2 RAN共享架构图

3.1 MORAN

MORAN是指无线设备同时发射多个载波承载不同运营商的业务，运营商能独立使用各自的频谱资源，小区级特性独立配置，只共享基站硬件资源，在空口资源上无需作改动，且能基本保持同频组网。

3.2 MOCN

MOCN指无线设备只发射一个载波，所有运营商共用这一个载波，在共享硬件资源的同时还彼此共享频谱资源。在此种方案下，共享站和非共享站之间存在异频切换，小区级特性须由共享双方协商，需考虑空口资源分配问题，资源分配方式大致有以下几种：

（1）所有资源按固定比例划分，空闲资源不提供给对方使用；

（2）部分资源按固定比例划分，其余为共享部分，双方可根据需求占用；

（3）设置共享比例，共享范围内固定分配优先级，双方有需求时按优先级占用资源，其余资源固定分配。

独立载波基于共享载波的共享方式，网络复杂度较高，网络优化较复杂，但无线资源利用率更高。

3.3 互操作

当共享范围限于LTE网络，而VoLTE网络未完全部署完成时，语音业务须回退3G网络来实现。当用户从本方共享基站切换到本方2G/3G基站时，回落方式与普通基站一样；当从对方共享基站切换到本方3G基站时，该共享基站需支持本方语音回落解决方案。以中国电信、中国联通深度共享为例：中国联通语音回落采用CSFB（Circuit Switched Fallback，电路域回落）方案，中国联通用户从中国联通的深度共享基站切换到中国联通2G/3G基站时，与中国联通本网内回落流程无差别；中国联通用户从中国电信的深度共享基站切换到中国联通2G/3G基站时，须中国电信共享基站支持CSFB功能，才能回落成功。

数据业务的回落方案与语音业务相似，用户从对方LTE共享基站切换到本方3G基站时，需对方共享基站具备LTE与本方3G系统切换的功能。

3.4 应用及分析

全球已有多家运营商成功运用RAN共享部署LTE网络。英国VDF、O2采用独立载频方案共享LTE网络，运营商采用各自频段800MHz、1.8GHz，分区组建网络，效果显著，站点数量、投资成本均减少30%左右。中国香港运营商成立联合公司，采用共享载频方案共享LTE网络来提高频谱利用率，站点数量、投资均减少40%左右。

2016年初，中国电信、中国联通达成深度合作协议，在LTE网络上部署RAN共享基站，以缓解无线资源压力及商业竞争压力。中国电信和中国联通无线通信网络包含2G（GSM、CDMA）、3G（CDMA2000、WCDMA）、4G（TD-LTE、LTE FDD）等网络系统，主要频谱分布情况如图3所示。

在电信800M实现全网覆盖之前，中国电信、中国联通在4G网络上均采用1.8G作为基础频段进行城市覆盖。双方在1.8G频带上频段相邻，有利于进一步进行设备共享。

中国电信和中国联通合作无线接入网共享的两种方案优劣势比较分析如表1所示：

表1 中国电信和中国联通深度共享方案比较

MORAN共享，载频独立，运维相对独立，无线资源界面清晰，而投资比运营商各自单独建设明显有所降低。考虑到后续网络升级与发展，利于长期竞合，成为中国电信和中国联通共享的主推方式。

图3 频谱分布图

3.5测试分析

这里以中国电信和中国联通深度合作MORAN方式为例进行测试分析。

景区为中国电信和中国联通共享的主要场景之一。站点选择在南方某区T，有效影响范围内共开通宏基站17个，室内分布站点1个；正常运行小区总数为62个，中国电信、中国联通各31个。

测试工具：软件鼎力。

中国电信、中国联通带宽：15MHz、20MHz。

（1）单站点测试

测试包括站点A单站单运营商系统独立作业测试及单站中国电信和中国联通同时作业测试，采用站下测试的方式，测试数据取平均值。共享站单站作业测试指标结果如表2所示。

（2）拉网测试

中国电信、中国联通系统同时开启运行，功率采用均等分配，沿区域内主要道路测试，测试结果如下所示：

1）RSRP均值：中国电信为-87.34dBm，中国联通为-92.86dBm；

2）SINR均值：中国电信为15.39dB，中国联通为17.16dB；

3）下载速率均值及优良比：中国电信分别为33.68Mbps、92.98%；中国联通分别为43.26Mbps、87.13%；

4）上传速率均值及优良比：中国电信分别为26.78Mbps、76.13%；中国联通分别为32.18Mbps、84.31%；

5）切换基本无问题；

6）回退异系统3G基本无问题。

由测试结果可看出：

1）中国电信、中国联通独立载频共享方案下，双运营商共同作业与单独作业相比，对覆盖指标及速率基本无不良影响。

2）选网与寻呼等基本功能无问题，切换、回退功能基本无问题。该共享方案实用效果较好。

3.6 RAN共享其它应用建议

在核心网独立共享方案下，共享站须同时与双方的核心网通讯，且须满足共享站之间、共享站与非共享站之间的通讯需求，应合理选择IPRAN承载方案。

（1）骨干网打通：工程量较小，投资较小，难以满足4ms时延要求，需要为对方规划传输带宽且带宽结算涉及骨干网和本地网。

（2）本地网IPRAN核心打通：工程量较大，投资较大，部分满足4ms时延要求，需要为对方规划传输带宽且带宽结算涉及本地网。

（3）共享基站双挂IPRAN：工程量较大，投资较大，满足4ms时延要求，不影响运营商原有传输带宽规划与结算。双挂方式对原运营状态影响最小，满足通信时延要求，更实用。

中国电信、中国联通的深度共享情况较为特殊，双方在达成深度共享协议之前，已大量部署LTE网络，插花部署共享基站，产生大量共享站与普通站边界，优化与维护难度大，因此须考虑深度共享的适宜场景，尽量避免在已建LTE网络区域插花建设共享基站。

表2共享站单站作业测试指标结果

4 结束语

本文介绍了无线网络的几类共享方式，主要分析并比较了其中实用性较强的无线接入网（RAN）共享方案的基本结构及利弊，以中国电信、中国联通深度合作测试为案例，讨论了RAN共享中的MORAN共享方式的可行性，并基于RAN共享方式简单提出了一些应用建议，为往后运营商深度合作的有效实施提供了参考。

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Analysis on Deep Sharing Schemes

XU Guifang
(C h i n a T e l e c o m C o., L t d., C h a n g s h a B r a n c h, C h a n g s h a 410011, C h i n a)

In order to better save the cost of the equipment investment for operators, alleviate the commercial competition pressure, improve the wireless network resource utilization and shorten the network construction circle, several deep sharing schemes for wireless networks were elaborated. Two schemes of MOCN and MORAN of radio access network sharing were analyzed and compared to provide some references and suggestions to the deployment of deep sharing networks for operators.

RAN sharing MORAN MOCN

10.3969/j.i s s n.1006-1010.2017.12.007

T N929.5

A

1006-1010(2017)12-0033-05

许桂芳. 深度共享方案分析[J]. 移动通信, 2017,41(12): 33-37.

2017-01-06

责任编辑：刘妙 l i u m i a o@m b c o m.c n

许桂芳：高级工程师，函授本科毕业于北京邮电大学，现任职于中国电信股份有限公司长沙分公司，从事无线网络的规划和工程建设管理工作。