4G网络共建共享的深度研究

李萌 钱雷 顾福祥

中国联合网络通信集团有限公司江苏省分公司

0 引言

国内运营商一直在努力推进通过共建共享的方式，减少重复建设投资，提高资源利用率。基础架构共享已从静态基础架构扩展到访问和核心网络共享。在资源优化和资源利用方面，电信基础设施的共建共享对电信行业具有重要意义，可有力支撑行业高质量发展。

1 共建共享基本原则

基于公平平等、互惠互利、积极合作的原则，节约投资，降低网络成本，提高网络竞争力，合作共赢的目标是全面促进共建共享。

双方运营商需要全面开放4G库存站点资源并规划站点资源，这样可以突破场景、频段等局限性，相互之间进行积极沟通，发挥规模效应，一次完成资源调查。按照制定计划逐步完善并分批实施。

在基站、室分、天馈、机房、天面等各类资源范围内灵活使用各种形式进行共建共享，“先易后难”，逐步从配套资源到设备再到网络，层层递进。基站设备优先使用共享载波模式，有条件的区域或基站可以考虑独立载波模式。

在业务层面上，受双方语音承载方式差异的限制，首先考虑数据业务和VOLTE语音的共建共享。在VoLTE终端或VoLTE活跃用户所占的区域相对较小的区域中，通过分析传统语音投诉情况，可在稍后时期通过更换新的共享设备或资源分配来完善托底语音网。

从网络布局的角度看，孤立站点的共享模式处于密集区域或切换过于频繁，会对共享用户产生一定的用户感知影响。原则上，采用连续共享或在稀疏的用户区域中设置交换边界进行网络布局，以减少频繁的网络切换影响。

2 基站共享模式

2.1 基站独立载波模式

独立载波模式是指运营商之间共享基站设备，但不共享无线载波。在独立载波模式下，基站逻辑上独立的不同小区用于为多个运营商提供独立的使用。该载波共享方法是硬件共享，软件相对独立，每个运营商都可以通过网管来控制自己的无线参数，并且具有良好的可控性。

独立载波模式具有以下特征：

（1）基于MOCN或GWCN体系结构，在设备上可使用独立的RRU和共享的RRU两种方式；

（2）每个运营商都有自己的独立载波（f1、f2），并且可以配置独立的小区级参数；

（3）每个独立载波只广播每个运营商自己的PLMN；

（4）每个运营商都具有逻辑上独立的网络，用以提供差异化服务；

（5）在成本节约和网络独立性保持之间取得平衡；

（6） 运营商之间实现业务量的动态均衡，提高频谱利用率。

2.2 基站共享载波模式

共享载波模式是指运营商之间不仅共享基站设备，还共享无线载波，支持多个运营商同时共享载波。它比独立载波模式更进一步，是更深入的网络共享。

共享载波模式如图1所示，具有以下特征：

（1）可以基于MOCN或GWCN体系结构；

（2）运营商共享载波可以是单载波，也可以是双载波；

（3）共享载波需要同时广播运营商各自的PLMN；

（4）将运营商离散的频谱合成连续频谱，以提高更高的性能（例如速率）。为了同时满足各个运营商的网络和业务要求，运营商间需要协商和配置小区级参数和特性；

（5）在共享载波上运行的终端需要考虑空中接口资源分配策略；

（6）运营商之间实现业务量的动态均衡，提高频谱利用率。

图1 基站共享载波模式

在网络建设的初始阶段，倾向使用独立载波共享模式。随着市场业务的发展，当共享区域的流量达到一定阈值时，根据运营商间业务发展的差异，可进一步采用共享载波模式，充分提升网络的资源利用率。

2.3 基站组网需要考虑的问题

对于L1800/L2100网络，容量需求低的建议采用共享载波共享方案，有一定容量需求的建议采用独立载波共享方案。对于L800/L900网络，农村场景建议采用共享载波方式。

共享载波可以共享单载波或双载波，当共享单载波时，可以单独使用联通载波或电信载波，甚至可以跨联通频段和电信频段使用载波，可以在同一片区域分别使用上述单载波同频或异频组网。

对于共享载波的方式，原则上共享基站应连片覆盖，最大程度地减少插花组网；共享站点和非共享站点之间的边界应该合理且清晰，边界应选在双方均有独立4G站或均无4G独立站的区域，避免只有一方拥有4G非共享站点的情况；对共享站点和非共享站点的边界区域进行特殊配置（例如切换、重选策略调整）和优化。

不同厂家的插花部署对切换性能和时延等指标没有影响，但不同的厂家可能会带来投诉处理复杂、优化困难增加、版本功能升级无法同步等问题，要使4G主设备制造商有合理清晰的边界，建议使用同厂家设备连片部署。

3 室分资源共享

3.1 传统室分设备支持情况

传统室内分布可以通过两种方式共享：（1）共享信源和分布式系统；（2）仅共享分布式系统。

（1）对分布系统共享的要求：开放共享时，应核实无源器件（如功分器和耦合器）是否支持室分信源频率。在设备支持的情况下，L900低频设备理论上可以共享低频或高频分布系统，但L1800/L2100设备由于天线功率问题，需要进行部分改造（如增加天线个数等）才可共享对方低频分布系统。

（2）信源设备支持情况：共享设备需重点关注带宽、功率、升级要求、载波聚合要求、2/3G多模要求等。

3.2 数字化室分设备支持情况

数字化室内分布通过PRRU扩容和升级来支持设备共享。如表格所示，当前大多数已入网的数字化室分大都支持共享，并且设备具有支持多个频段的能力。如表1所示。

表1 数字化室分设备共享方案支持情况

3.3 室分组网需要考虑的问题

第一，高频和低频的选择。电梯、停车场等室内覆盖封闭区域，从业务需求和建设成本的角度来看，可以采用900M低频段作为信号源。非封闭区域原则上不建议使用900M作为信源。

第二，独立载波和共享载波的选择。对于L1800/L2100设备，可以结合容量的因素考虑。对于L800/L900设备，可以采用共享载波的方式，使用一张网。

在异厂家区域，可以根据相对封闭场景（例如住宅区）的特点来考虑插花，部署时要注意室内信号尽量不要泄漏到室外。当前宏站异厂家的插花初步测试结果对切换性能和时延指标等暂无影响。

第三，语音需求的解决。当前设备都支持4G VoLTE，由于双方传统的语音解决方案不同，有需要传统语音的分布系统，需要单独解决，原则上只能通过现网资源调配解决。

4 配套设施共享方式

在全面推进4G共建共享的过程中，天面、机房、天线架设物等支持资源的共建共享更为重要。一方面，可以节省总体的成本；另一方面，也可以降低总体的施工难度。

4.1 天馈平台整合

随着5G时代的来临，天面资源变得越来越紧张，在不执行设备共享且双方基站参数基本相同的区域，可以共享多端口天线或通过合路形式来实现天线馈线共享。

（1）通过联通开通4G共享进行天馈整合。将一平台集束天线更换为8端口集束天线，供电信L800、联通U2100、电联L1800共同使用，拆除二平台电信4G天线给5G使用。

（2）充分利用塔租规则。现有的共享方提出减少塔租的需求，如果不共建由联通提交，年租将是当前网络基站的70%，电联共建由电信提交需求，只收取30%的额外费用。与联通自建对比，可节省40%的年租金。

4.2 基站机房共享

根据网络结构和布局，将BBU设置在具有更好机房条件的站点上，如图2所示。基站机房共享可促进BBU集中化。

图2 基站机房共享

4.3 天线设备共享

双方的覆盖目标和范围基本相同，可共享拥有产权方的天线架设。

4.4 社会化基站共享

如图3所示，社交化的基站是对传统建筑方法的补充，可以覆盖低流量、低价值、小面积区域。从覆盖角度考虑，能以低成本的共建共享提高网络竞争力。

以微型站和低容量的宏站开通共享载波；增强室内覆盖范围应用不建议共享。直放站、微分布等可基于信源设备共享，实现直放站和微分布的共享。

图3 社会化基站共享类别及应用场景

5 分场景共建共享

如图4所示，中国联通与中国电信可以根据双方实际情况开展共建共享工作，并结合未来三年规划，全面开放4G库存资源及新规划站点需求。

图4 根据实际情况分场景共建共享

5.1 新建区域共建共享

5.1.1 联通电信双方均需新建的室外场景

双方均需建设站点，按照一方建设、另一方共享，承建方双方协商确定，建设方案应符合以下原则：

（1）在农村等低流量地区，原则上采用低频建设（800M/900M），如遇高话务区域，可以考虑使用800M/900M双载波共享方法。

（2）高负荷区域，优选共享载波的方式，根据需求进行独立载波的建设。

（3）语音优先利用4G VoLTE承载。有条件的区域结合双方频率统筹使用，通过新增UL900解决语音需求；没有条件的区域可先考虑数据业务共建共享，后续逐步解决语音问题，或者通过资源盘活等方式解决语音问题。

5.1.2 联通电信双方均需新建的室内场景

双方均需建设站点，由一方建设，另一方共享，承建方优先选择5G承建方，如无5G建设需求，则按照市场紧迫性考虑。建设方案应符合以下原则：

（1）对于具有较大品牌影响力的建筑物或高价值建筑物，建议同时建造4G+5G数字室分，同时考虑使用3G/4G/5G多模设备来解决传统的语音问题；

（2）对于一般建筑物（中等流量、中等价值），应结合未来的5G规划，优先采用L1800+UN2100或者UNL2100传统无源室分作为主覆盖；

（3）对于车库、地面停车场和电梯，考虑到业务需求和建设成本，可选用800M/900M、数字直放站、耦合室内外基站微分布等多种方式降低成本。

5.2 存量区域共建共享

5.2.1 联通或电信一方存量区域共建共享

联通或电信仅有一方覆盖区域，原则上另一方不再新建，应通过共享方式完成覆盖，具体共享方式可参考以下原则：

（1）低流量存量室外地区，例如农村地区，共享方给需求方开放共享载波，当共享方的频率资源不能满足双方的业务发展需求时，需求方可以使用共享方站点建设独立低频网络来实现共享，共享区域可以在条件区域中彼此开放。语音网络承载优先于VoLTE，确实有必要解决传统的语音场景时，可以通过激活3G资源来解决它，或者在独立构建过程中将其视为一个整体。

（2）高流量存量室外区域，基于站点和天面资源的设备共享，结合了现有网络设备的支持状态和容量要求，启用共享运营商或独立运营商功能。对于孤立的站点、容量要求较高、传统语音要求较高的基站，使用独立载波的方式共享。对于具有连片和低容量要求的区域，建议使用共享载波方式。

（3）采用传统室内分布覆盖室内场景，需求方优先考虑共享载波，实现“信源+分布系统”全部共享。高流量建筑，若设备支持则可考虑独立载波；若设备不支持、语音需求紧迫，则采用自建信源，通过合路方式馈入原有分布系统。

（4）由于联通与电信存量资源不完全对等，因而会产生共享资源不对等的情况，为了平衡双方利益，可由需求方提供信源及共享载波，共享方提供原有分布系统，同时共享方原有信源可拆回用于其他站点。

（5）采用数字化室分覆盖的室内场景，应结合5G规划，重要场景可通过设备升级或替换成L1800/L2100+UN3.5G多模设备共享解决，有条件的情况下可考虑3/4/5G多模设备解决传统语音问题；一般楼宇（中低价值）通过设备升级或替换为L1800+UN2.1G或者UNL2100进行共享。

5.2.2 联通和电信双方都是存量区域共建共享

联通和电信双方在有条件的地区可以进行存量资源整顿，考虑共享和整合站点，减少运营支出。共建共享整合后，只需要一套设备，多出的一套设备，可以迁移到其他地方补盲/扩容覆盖。

（1）存量共享整合的主要目的是，在不影响网络质量的前提下，整合现有网络资源，降低整体TCO支出。

（2）存量开展共建共享，不影响双方业务（包括语音）的发展，也不会影响网络质量，包括覆盖范围、容量和网络质量。在公平共赢、降本增效的前提下，综合改造成本、租金、运维成本等因素，应作为总体拥有成本的优化。

（3）乡镇、农村等低业务量区域，应该按照800M/900M一张网进行存量共享，共同提高农村地区网络资源的效率，并减少农村运营成本。

（4）其他区域，重点对同一站址基站，共享主要集中在天面、天馈、天线架设物、机房配套设施。

（5）结合网络优化和网络拓扑，在网络优化或整顿过程中，双方应充分利用彼此的产权资源，降低塔的租赁成本。

5.3 配套资源共建共享

联通与电信在促进共建共享的过程中，因设备问题而无法支持的基站，应积极推进天面资源的共建共享，以实现资源共享互补，有效减少双方的OPEX支出。

（1）对于新增的4G站点或现有的4G存量站点，结合5G规划，对天面资源整合，为5G腾退优质天面资源。天面资源紧张且在双方基站参数一致，可共用多端口天线或合路形式实现共享；充分利用塔架租赁规则，共享方降低塔租，降低OPEX支出，资本支出由双方协商解决。

（2）双方存量机房资源及自有产权站址，建议相互开放，优化整合，实现资源互补，进一步降低运营成本。结合双方的网络资源，尤其是站点资源，设计网络拓扑结构，结合铁塔站址、自有站址资源，以优化站点部署，提高网络部署效率。对于自有机房，根据网络结构和布局，将BBU设置在机房条件较好的站点上，以促进BBU的集中化，实现机房的共享；在考虑机房规划和网络架构安全的情况下，继续开展租赁取消工作，以进一步减少运营支出。

（3）天线架设物共享，双方覆盖目标及范围基本一致，拥有自有产权的一方的天线架设项目可以共享。

（4）接入传输资源共享，4G共享站点，双方可以整合现有接入网传输资源，可实现空闲接入网传输资源的共享。

6 共建共享基站的网管互通

打通联通与电信网管之间的传输网络，实现网管的互联互通。同时鉴于不同运营商之间网络的独立性和保密的需求，如图5所示，仅允许共享方查看共同构建的共享基站的访问权限，可查看基站运维状态、告警情况、KPI指标统计、参数配置等，但不开放数据配置修改的权限。为满足另一方的数据修改需求，双方需制定共建共享基站运维指导手册，由共享方提出申请，建设方审核后由建设方进行调整实施。

图5 共建共享基站的网管互通

7 结束语

随着无线通信技术的发展，特别是5G网络建设持续推进，无线网站点规模越来越大，共建共享的重要性愈发凸显。运营商之间采用共建共享方式组网建设，在减少硬件设施投资的同时，工程施工量减半，工程施工难度也大大降低，可有效加快基站的部署进程，助力信息通信业发展。