5G无线网共享建设方案

admin管理员组

文章数量:1530936

2024年7月21日发(作者：)

张涛，贺琳，李福昌

本期关注

5G无线网共享建设方案

MonthlyFocus

5G无线网共享建设方案

5GWirelessNetworkSharingConstructionScheme

张涛，贺琳，李福昌

（中国联通网络技术研究院，北京100048）

ZhangTao，HeLin，LiFuchang

（ChinaUnicomNetworkTechnologyResearchInstitute，Beijing100048，China）

摘要：关键词：

异网漫游；接入网共享；单锚点；双锚点

doi：10.12045/.1007-3043.2020.03.002

文章编号：1007-3043（2020）03-0005-05

中图分类号：TN929.5

文献标识码：A

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

随着5G网络的商用和大规模部署，5G设备单站成本高、站址需求大、功耗高等

问题成为运营商5G网络建设和运营中的巨大挑战。在国家网络强国战略和提

速降费的要求下，运营商需要探索新的网络建设和运营模式，在保障5G网络高

质量建设的基础上提升5G网络的效益和资产运行效率，网络共建共享模式成

为电信运营商5G运营新模式。从网络共享技术方案分析入手，分析了异网漫

游和接入网络共享技术方案，结合中国联通和中国电信5G网络共享，分析了接

入网共享下NSA网络共享方案和SA演进方案。

Abstract：

With5Gnetworklarge-scalecommercialdeployment，thehighcostof5Gequipment，thelargenumberofsiterequirement

andthehighpowerconsumptionof5Gequipmentbecomehugechallengesfor5Gnetworkconstructionandoperationtoop-

youtthenationalCyberpowerstrategy，operatorsneedtoexploreanewmodeofnetworkconstructionand

-tswiththeanalysisof

thenetworksharingtechnologyscheme，analyzestheroamingandRANsharingtechnologyscheme，andanalyzestheNSA

networksharingschemeandSAevolutionschemebasedonthe5GnetworksharingofChinaunicomandChinatelecom.

Keywords：

Roaming；RANsharing；Singleanchor；Dualanchor

引用格式：

张涛，贺琳，李福昌.5G无线网共享建设方案［J］.邮电设计技术，2020（3）：5-9.

0前言

随着5G技术的成熟和5G网络的大规模部署，移

动用户业务体验进一步提升，峰值速率达到Gbit/s级，

同时5G网络也带来垂直行业数字化的发展，5G网络

的部署将在各个方面改变社会的生产和生活方式，但

作为5G网络的建设者、运营者和业务提供者的电信运

营商却面临着巨大的成本压力挑战。

首先，在国家提速降费战略的指引下，运营商数

——————————

收稿日期：2020-03-09

据流量单价会持续降低，虽然5G网络能力的提升带来

每比特成本降低，但运营商面临着5G数据业务增量不

增收的局面；其次，5G网络引入MassiveMIMO技术，

造成单站成本的大幅提升，同时随着频率的提高，基

站数量也会高于4G，AAU设备需要单独的天面资源，

这些都造成了巨大的网络建设成本压力；最后，5G基

站设备功耗相比4G网络提升了3~4倍，网络运营成本

大幅提升。

为落实网络强国战略，加快5G网络部署，同时响

应国家十三五规划提出的“创新、协调、绿色、开放、共

享”的发展新理念，同时为了降低网络建设和运营成

邮电设计技术/2020/03

05

Monthly

本期关注

Focus

张

5G无线网共享建设方案

涛，贺琳，李福昌

本，提升5G网络的效益和资产运行效率，电信运营商

开始探索5G网络共建共享模式，实现互利共赢的发

展。

15G网络共享技术方案分析

1.1异网漫游方案

国际漫游是电信运营商广泛采用的一种技术方

案，主要用于跨运营商间的用户漫游，通过运营商间

的漫游协议，实现移动用户在异运营商通信网络中的

接入服务，运营商之间依据漫游协议进行网间结算。

通过漫游的方式同样可以实现运营商间的网络

共建共享，其核心点在于运营商在不同的区域分别承

建网络，各自建设自己的核心网、承载网和无线网络，

同时通过承载网络使双方核心网的互通。共享双方

的基站只连接到自己的核心网，异网用户通过承建方

的无线基站经由承建方的核心网与归属运营商核心

网进行开销户、计费和策略控制等。异网漫游的技术

方案如图1所示。

运营商A运营商B

核心网核心网

运营商A

承载网

运营商A

基站

运营商A运营商B

用户用户

图1异网漫游方案示意图

与国际漫游不同，异网漫游共享方案可以通过共

享基站广播共享方的PLMN号提供5G共享用户接入，

用户依然显示在归属运营商提供服务。

1.2接入网络共享方案

移动通信网络共享可分为核心网共享和接入网

共享2种方式，核心网共享指运营商不仅共享无线网

络，也共享核心网资源；接入网共享指运营商各自承

建自己的核心网络，仅共享无线网络部分。接入网共

享方案如图2所示：核心网各自独立，基站双方共享，

单个共享基站同时虚拟为A和B2个基站，通过基站

回传网络分别接入各自的核心网，同时为双方用户服

06

2020/03/DTPT

运营商A运营商B

互联网/互联网/

业务网络业务网络

核心网核心网

CN2

（1）

承载B网

IPRAN

（2）

IPRAN

基站基站

运营商A运营商B运营商B运营商A

用户用户用户用户

图2接入网络共享方案示意图

务。

接入网共享方案中，虽然在物理上只有一个共享

的基站，但在逻辑上是同时存在2个逻辑基站和物理

核心网，共享双方各自拥有一张逻辑上端到端可管可

控安全的5G网络，网络的开户、计费、策略控制均由归

属运营商进行管理。

接入网共享根据载波配置的不同又可以分为独

立载波和共享载波2种实现方案。

独立载波方案是指共享基站配置2个独立的载

波，在不同的载波上广播不同的PLMN，双方用户均只

能接入各自独立的载波（见图3）。独立载波的优点在

运营商A核心网运营商B核心网

双方配置各自网络号

双方使用各自载波

LTEF1+NRF2

LTEF3+NRF4

PLMN-APLMN-B

共享基站

图3独立载波共享示意图

于双方的载波资源独立，可以根据自己业务的情况进

行网络资源的差异化控制，不存在业务上互相争抢的

情况，也不需要考虑资源分配策略，双方网络的独立

性强，可以各自配置差异化的业务策略；其缺点在于

网络资源利用效率偏低，不能依据双方资源的动态需

求进行资源的调整，并且双方运营能够使用最大资源

数受限于各自的频谱，不能达到1+1>2的效果。

共享载波方案是指共享基站可以配置1个或多个

共享的载波，在任意的载波上均广播双方的PLMN，双

方用户均可以接入共享载波的小区，用户资源分配采

用动态调度（见图4）。共享载波的优点在于频谱资源

利用率高，可以根据双方业务量的情况配置单载波或

多载波，实现资源的动态调整，提高系统效率并降低

能耗，同时可以通过多载波聚合技术使得双方用户的

峰值速率均可达到独立载波的2倍，提升网络的竞争

力；其缺点在于网络配置相对复杂，双方须使用相同

的小区级特性参数，具体参数需双方协商统一配置，

需要协商分配空口资源，且采用相同的QoS策略。

运营商A核心网运营商B核心网

双方配置各自网络号

双方共享同一载波小

区共享

LTEF1+NRF2

F1

PLMN-A

PLMN-B

共享基站

图4共享载波共享示意图

1.35G网络共建共享演进路径

异网漫游和接入网共享方案的主要差别在于共

享基站是接入承建方核心网还是双方核心网，异网漫

游方案中共享基站只连接到承建方的核心网，其网络

配置和资源调度均由承建方控制，对于后续演进中的

网络切片和MEC等新兴业务的支持程度较差，不能满

足SA网络下千行百业的差异化业务需求，因此中国联

通和中国电信在网络共建共享中选择接入网共享的

技术方案。

在接入网络共享演进中，初期采用NSA网络共

享，随着SA产业链的成熟，逐步演进到SA网络下的接

5G

张

无线网共享建设方案

涛，贺琳，李福昌

本期关注

MonthlyFocus

入网共享。

2NSA组网下共享技术方案

在NSA组网情况下，5GNR基站需要通过4GLTE

基站作为锚点接入到EPC+核心网中，因此在网络共享

方案中需要考虑锚点站的配置方案。按照不同的锚

点配置，NSA网络共享可以分为单锚点共享方案和双

锚点共享方案。

2.1单锚点配置方案

单锚点共享方案是指5G共享基站通过单一的4G

锚点基站接入NSA组网架构，4G锚点基站分别连接到

承建方和共享方的EPC+核心网，单锚点共享方案结构

如图5所示。

4G

（

核心网

运营商

（EPC

A）

）4G

（

核心网

运营商

（EPC

B）

）

4G共享基站

X2

5G共享基站

图5单锚点共享方案结构图

在单锚点方案中，无论是5G基站还是4G锚点基

站均需要开通网络共享功能，即对于5G终端来说，4G

锚点站和5G基站都是共享的。在4G共享锚点站上需

要同时广播共享双方的PLMN，以保证双方用户都能

够正常接入，且用户可依据PLMN分别接入各自归属

运营商的核心网。对于共享5G网络，用户终端开机

后，

4G

概率性地搜索并驻留到本网4G网络，此时，共享方

并将其引导至承建方

基站（非共享锚点）通过终端能力识别出5G终端，

NSA网络双连接的建立流程添加

4G锚点基站，接入锚点站后按照

在单锚点方案中，由于共享方存在本网

5GNR连接。

4G基站和

承建方4G锚点基站可供接入，因此需要本网4G基站

能够识别终端的5G能力，并根据终端能力设置专用重

选优先级参数，通过专用优先级将5G终端优先接入到

承建方的4G共享锚点站，然后才能共享5G网络。在

此方案中，共享方4G基站只承载本网的4G用户，同时

需要配置针对5G终端的专用优先级。

邮电设计技术/2020/03

07

Monthly

本期关注

Focus

张

5G无线网共享建设方案

涛，贺琳，李福昌

单锚点方案对于承建方网络只需要根据4G设备

厂商情况建设同厂家的5G基站，进行NSA网络配置，

但是存在4G网络必须共享的问题，鉴于当前网络共享

主要针对5G层面，因此在锚点上4G业务的实现方式

也存在不同的技术方案，最突出的就是VoLTE业务的

实现方案。

锚点站承载在运营商间也存在不同的观点，

VoLTE业务作为纯4G业务能否或者是否在共享

一种方案

是在锚点站上直接承载VoLTE业务，5G终端的语音业

务直接由承建方4G网络承载，其优点是业务发起时延

低并且可以支持VoLTE和5G业务的并发业务，缺点

是需要进行4G网间结算；第2种方案是VoLTE业务回

归到共享方4G本网承载，待业务释放后再重回承建方

的4G/5G网络，其优点是VoLTE业务独立，不需要结算

且业务质量由本网保障，缺点是业务发起时延增加并

且VoLTE期间不能并发5G数据业务，同时需要增加

承建方的4G网络配置，需要支持基于PLMN配置邻区

列表，及基于PLMN+业务设置频率优先级的功能，当

承建方4G锚点站收到共享方5G终端发起VoLTE语音

业务请求时（即QCI1的建立请求），承建方4G锚点站

触发共享方5G终端回归属的4G进行VoLTE业务（如

采用基于业务的异频切换等）。

2.2双锚点配置方案

双锚点配置方案是指5G共享基站同时连接双方

的4G基站作为锚点站，即同时配2个锚点，通过2个锚

点站分别接入到2个EPC+核心网，双锚点共享方案结

构如图6所示。

（运营商A）（运营商B）

A的4G基站B的4G基站

X2

X2

运营商

5G共享基站

5G用户

A运营商

5G用户

B

图6双锚点共享方案结构图

08

2020/03/DTPT

双锚点方案中，4G锚点站由双方基站各自承载，

共享双方5G终端用户均先接入本网4G，基站识别终

端能力后，通过双连接配置方案添加5GNR连接。双

锚点共享方案中，由于4G网络各自独立不共享，因此

对于用户的优先级等参数均由本网进行配置，4G基站

只广播本网的PLMN，4G基站参数配置和调度策略均

各自配置，不会影响5G用户的共享业务体验，4G业务

和5G业务均可以并发使用，VoLTE业务也均有各自本

网承载，网络配置和改造难度低。双锚点方案需要5G

基站支持双锚点共享功能并且共享双方的4G基站必

须是同厂家，否则无法实现。

2.3锚点方案对比分析

5G

单锚点共享方案由于只需要承建方4G锚点站与

网络之间可以异厂家，

新建站之间是同厂家配置，

因此适用于大部分双方

承建方和共享方的

4G覆盖

4G

区域内异厂家的区域，但需要4G锚点站开通网络共享

功能并且需要双方的

5G

络配置相对复杂。

用户接入和移动性互操作要求，

4G网络进行额外的配置以满足

技术方案可行但网

双锚点共享方案由于4G网络不共享，但需要同时

配置一个5GNR站进行NSA双连接配置，因此需要双

方

4G

4G

域，

基站同厂家的区域或者完全新建

基站和5GNR基站都是同厂家，

应用范围受限比较大，但网络配置和改造相对简

4G

仅适用于双方

锚点站的区

单。

单锚点和双锚点共享方目前在技术上均成熟可

用，运营商可以根据现网4G基站的分布情况来选取，

进行初期的NSA网络共享，后续均可升级演进到SA

网络共享。

3SA组网下共享演进方案

随着5G业务的发展和5G技术的成熟，支持5G三

大业务场景的SA网络成为运营商网络演进的目标，因

此网络共享方案也需要支持从NSA网络演进到SA网

络共享。在网络共享演进中存在2种技术方案：SA网

络共享和

同时连接到双方的

SA网络共享架构比较简单，

NSA/SA双栈共享。

5GC核心网，其网络架构如图

双方5G基站共享且

7所

示。

网络共享的基础上，

NSA/SA双栈共享架构相对比较复杂，在原有NSA

5GC核心网，4G基站连接到双方

5G基站还需要同时连接到双方的

EPC+核心网，即一套

（

5G

运营商

核心网

A）

（

5G

运营商

核心网

B）

5G

（SA

共享基站

单模）

图7SA网络共享方案示意图

共享基站系统需要连接到4个核心网，网络结构和配

置方面比较复杂，其网络架构如图8所示。

（

4G

运营商

核心网

A）（

4G

运营商

核心网

B）

（

5G

运营商

核心网

A）（

5G

运营商

核心网

B）

4G

基站

共享

X2

（

5G

NSA/SA

共享基站

双模）

图8NSA/SA双栈网络共享方案示意图

对于前期的NSA共享均可以升级到SA网络共

享，

PLMN

在SA

5G

实现与双方

基站需要根据

，双方终端根据归属运营商网络进行接入，

网络共享中，5G基站需要同时广播双方的

PLMN配置不同的互操作参数，

同时

EPS

通过

Fallback

4G

VoNR直接发起语音业务。

方式回落到各自

基站的互操作，

4G

VoLTE

分别

网络承载，

业务初期可通过

后期可以

4结束语

商带来了巨大挑战，

5G时代网络建设和运维成本的大幅提升给运营

5G网络共享给运营商带来网络建

设和运营的新模式，随着中国联通和中国电信两大运

营商5G网络共建共享模式的开展和运营，未来网络共

享会成为国内外运营商建网模式的新标杆，带来5G网

络运营模式的新变革。

参考文献：

1］吕婷，曹亘，李轶群，等.基站架构及面向5G的演进研究［J］.邮电

设计技术，2017（8）：46-50.

2］韩潇，李培.B5G网络架构及关键技术浅析［J］.邮电设计技术，

3］黄蓉，

2019（8

王友祥，

）：30-33.

刘珊.5GRAN组网架构及演进分析［J］.邮电设计

5G

张

无线网共享建设方案

涛，贺琳，李福昌

本期关注

MonthlyFocus

技术，2018（11）：7-12.

［4］陈丹丹，梁辉.面向5G新空口的MassiveMIMO技术标准进展及

演进［J］.邮电设计技术，2018（11）：18-22.

［5］马玥，范斌.双连接技术与应用浅析［J］.邮电设计技术，2016

（12）.

［6］杨艳，张涛，郭希蕊.基于神经网络的5G高铁站间距预测与评估

［J］.电信技术，2019，538（，1）：52-57.

［7］刘亚.多运营商共享5G网络技术方案研究与难点分析［J］.光通

信研究，2019（4）：19-24.

［8］李洋，张传福，何庆瑜.5G无线网络规划与设计探讨［J］.电信技

术，2019（8）.

［9］刘毅，郭宝，张阳，等.5G独立组网与非独立组网浅析［J］.电信技

术，2018（9）：88-90.

［10］陈晓冬，林衡华.5G新空口与LTE载波共享技术的研究［J］.移动

通信，2017（17）.

［11］范卉青.融合创新、开放共赢中国联通积极推进5G共建共享［J］.

通信世界，2019（30）.

［12］汤向栋.5G无线网络规划与城市规划结合策略研究［J］.信息通

信，2016（10）：236-237.

［13］刘德全，陈安华.4G和5G融合网络部署架构研究［J］.电信工程

技术与标准化，2018，31（5）：88-92.

［14］张晓江.5GNR基站部署规划研究［J］.邮电设计技术，2019，517

（3）：18-21.

［15］于黎明，赵峰.中国联通5G无线网演进策略研究［J］.移动通信，

［16］黄嘉，

2017（

聂炜玲，

18）.

李艳俊，等.5G核心网建设路径选择及部署方案研

究［J］.互联网天地，2018（9）：14-20.

［17］程日涛，张海涛，王乐.5G无线网部署策略［J］.电信科学，2018

（S1）：1-8.

［18］冯征.面向应用的5G核心网组网关键技术研究［J］.移动通信，

［19］武韬

2019，

.

43

5G

（

无线网络及其关键技术

6）：1-9.

［J］.中国新通信，2018，20（11）：

［20］郭金栋

13.

.5G网络新技术及核心网架构探究［J］.科技视界，2016

（16）：283-283.

［21］于富东，杨林，匙凯.面向5G的核心网网络演进方案研究［J］.电

信网技术，2017（12）：62-66.

［22］向波.5G无线网络及其关键技术［J］.电子技术与软件工程，2018

（13）：1-1.

［23］周宏成.基于分布式基站的5G无线网络规划方案［J］.电子科学

技术，2017，4（4）：125-128.

［24］沈爱国.5G无线网络基站建设模式探讨［J］.电信快报，2018，565

（7）：20-23+28.

作者简介：

张涛，毕业于北京邮电大学，高级工程师，硕士，主要从事移动通信新技术研究和标准

化、新技术试验、室内覆盖和天馈解决方案等方面的研究工作；贺琳，毕业于北京工业大

学，高级工程师，硕士，主要从移动通信无线新技术研究、标准化、新技术试验等工作；李

福昌，教授级高级工程师，博士，主要从事移动通信技术研究工作。

邮电设计技术/2020/03

09

［

［

［

本文标签： 共享网络方案基站运营商