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五大典型场景下,电信联通如何展开联合建网?

U学在线2018-12-21 04:03:25

伴随着智能终端、移动互联网应用、云计算以及大数据的兴起,移动通信网络正在加快发展步伐。4G LTE时代,如何打造覆盖广泛、体验优良的网络,如何加快业务创新的步伐,如何推进TD-LTE和FDD LTE的融合,如何实现2G、3G、4G、WLAN的协同发展,都是运营商以及整个业界关注的焦点。在此背景下,越来越多前瞻理念、创新技术以及优质产品涌现,为移动通信网络的演进奠定基础。


4G时代,电信运营商正在加大共建共享的力度。中国电信与中国联通拟尝试开展网络与业务融合,通过网络与业务资源的相互开放,各取所需,优势互补,以实现双方网络资源的共享,降低投资成本,实现共赢发展。电信运营商在网络层面的共建共享,无疑将有助于4G网络质量的提升以及用户感知的优化,然而,在具体的网络建设上运营商也将面临不小的挑战。面对这一情况,江苏省邮电规划设计院通过对具体场景进行技术分析与专业划分,对电信和联通联合建设五类典型共享场景进行分析,为未来可能开展的网络融合设计提供参考。


共建共享=共赢发展


近年来,随着移动互联网的快速发展,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网络建设将面临不小的挑战,存在建网成本较高、终端兼容性差、多网络切换等难题。3G时代,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,就面临LTE站址巨大空缺,这就意味着需要建设更多的基站才能很好地承载网络,在2.6GHz频率的TD-LTE网络建设方面则尤为困难。


同时,TD-LTE和FDD LTE频段碎片化特别严重,不同的频段网络覆盖不一样。目前中国电信拥有珍贵的4G低频资源,但是如何进行高效的低频与高频频段的利用,将是一个课题。因此中国电信在普遍覆盖的地区采用FDD LTE模式,而在市区人口稠密、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,提升数据承载力。中国联通在站点资源上要优于中国电信,但从广区域基站分布,特别在城市微基站与郊区的宏基站的数量上与中国移动还是有较大差距。同时,中国联通在资金实力上是最薄弱的,因此要在初期投入大量资金建设4G网络是很困难的。


综合以上分析可以看到,在4G时代,中国电信和中国联通无论是在网络建设还是业务发展上都面临着压力和挑战。而积极落实监管部门提出的共建共享政策,在网络和业务层面加大融合力度,将有利于资源共享、优势互补,能够为加快业务创新、提升用户体验奠定坚实基础。


基站共享的可行性分析


江苏省邮电规划设计院认为,中国电信和中国联通要实现业务融合,重点是将各自发展的4G网络进行共享,从接入层分析即基站共享。


基站共享意味着单个基站同时虚拟为中国联通和中国电信的基站,为双方用户服务。从用户和业务角度看,共享基站等同于自建基站,业务流程和体验均无差异。

不过,在网络融合过程中,基站共享可能涉及需对各网络层级加以改造(如下图),其改造原则主要体现在以下几个方面:一是业务层面,目前看无需改造,可各自发展。二是核心网络,也不需要改造。三是承载网,在联合建网中双方的承载网可以VPN方式互联,互通点在4G核心网所在城市。四是无线网,目前所有厂家的4G基站均可软件升级支持共享,共享的最小单位为单个基站。五是用户及终端,共建共享并不会带来业务丢失,用户在实际中并无感知,不会降低业务体验,也不需要做业务开通关闭,同时共建共享对于终端无过多要求(联通现网有5%的终端不支持B1频段,如果进入电信的B1覆盖区,无法使用电信基站)。


值得一提的是,如果要进行4G基站的共享,意味着该基站或附近必须部署中国联通的3G或者2G基站,以便实现语音业务的回落。江苏省邮电规划设计院认为,这种情况下可以采取分场景、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。


在基站共享中,无线网和承载网改造工作主要集中在基站改造和基站接入及承载网互通方面。具体而言,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。


针对基站接入及承载网互通,eNode B在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eNode B和对方提供的虚拟eNode B进行统一的业务数据编址和管理。在这一方案下,只会略微增加两家运营商基站间的切换时延,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。


从共享场景划分上看,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电信覆盖情况也不乐观,因此双方现网基站共享对联通广覆盖的拓展作用有限,可能主要靠新建共享站解决。


室内场景包括四种情况:一、业务量突发,如大型体育场馆、大型会展中心;二、紧急和重要业务办理,如政府办事大厅、银行网点、证交所、营业厅;三、停留时间长的场景,如三星级以上宾馆酒店、住宅小区;四、公共场所,如餐饮及休闲娱乐场所,文化、科技、艺术场馆等。


事实上,除了上述区域,其他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。


五大典型共享场景


针对中国电信和中国联通联合建网的需求, 江苏省邮电规划设计院认为以下五大典型场景不容忽视,可有针对性地展开相关的建设和优化。


场景1:

中国联通和中国电信均未建4G基站区域


江苏省邮电规划设计院认为,该类场景的共享优先级为高级,设备选型具有多样性,基站的采用类型可分为两种。


第一,应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、DR能力)、BBU(基带资源、SDR能力)、天馈需求等方面进行统一规划和定制。后向演进升级能力强。


第二,鉴于中国联通现有SDR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的情况,在联合建网中,若该区域既无联通2G/3G网络覆盖,也无电信2G/3G网络覆盖,可以考虑由中国联通或中国电信建设,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网络覆盖,存在中国电信2G/3G网络覆盖,则可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网络覆盖,存在中国联通2G/3G网络覆盖,可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网络覆盖,可由中国电信和中国联通协商由其中一方建设4G基站,即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。


场景2:

中国联通有2G/3G基站无4G基站,中国电信有4G基站


江苏省邮电规划设计院认为,该类场景共享优先级为中级。


在话务量不高的区域,如政策允许,可优先选择仅共享使用中国电信的频段,或共享使用中国电信4G基站RRU支持的中国联通的频段。同时,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。


在话务量高的区域,如政策允许,可优先采用RRU支持的中国联通和中国电信所有载频共享(可考虑载波聚合应用),或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。同时,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。


不过,该方案将会带来双方频率资源无法完全利用的问题。


场景3:

中国联通有2G/3G/4G基站,中国电信无4G基站


江苏省邮电规划设计院认为,该类场景的共享优先级为中级。在此场景下,若共享区域无中国电信2G/3G基站,中国电信需建设2G/3G基站。


在话务量不高的区域,如政策允许,优先选择共享仅使用中国联通的频段,或共享使用中国联通4G基站RRU支持的中国电信频段。同时,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。


在话务量高的区域,如政策允许,可优先采用RRU支持的中国联通和中国电信所有载频共享(可考虑载波聚合应用),或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。此外,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。


在此场景下,也会存在双方频率资源无法完全利用的情况。


场景4:

双方已建2G/3G/4G基站


江苏省邮电规划设计院认为,该类场景的共享优先级为低级。


基于现实考虑,大部分场景不建议共享。而唯一有共享需求的是,中国联通和中国电信频段频率资源可实现共享,通过载波聚合功能达到更高的峰值速率,以应对市场竞争。


同时,不同主设备厂家,由于无法进行载波聚合,不建议共享。而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。


场景5:

中国电信有4G基站,中国联通无2G/3G/4G基站区域


江苏省邮电规划设计院认为,此类场景不建议进行共享,主要考虑到无法解决语音业务问题。在此情况下,中国联通可新建LTE SDR站,同时满足中国联通4G用户数据和语音回落需求。


总工点评:


中国经济发展进入新常态,人口红利逐步消失,电信运营商面临传统语音业务萎缩、OTT业务替代加速的困境,电信业务收入增速低于GDP增速。面对如此激烈的竞争,基础电信运营商为了更好地发展,采用融合合作模式提高竞争力已成为一种趋势。未来联合建网一旦实施,双方网络资源将互相开放、互相增强、互为有益补充,电信联通各取所需、互利共赢、共同提升。江苏省邮电规划设计院基于网络融合趋势,结合融合建网的技术可行性分析,对典型建网场景进行细化和专业设计,以期为将来运营商网络融合建设提供切实有效的技术参考和建议。


——江苏省邮电规划设计院总工程师袁源


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