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2024年7月21日发(作者:)
电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
网络通信技术
Network Communication Technology
电联5G网络共建共享方案
王功朝
(中国电信宁德分公司 福建省宁德市 352100)
摘 要:本文旨在探讨5G无线网络共建共享几种典型方案及其优缺点,并简要介绍SA&NSA双模共建共享组网方案的实施过程和效果。
得出,基于SA&NSA双模共享方案既能实现降低网络建设和运营成本,又能实现资源共享、覆盖互补、快速建成高质量网络的目的。
关键词:共建共享;SA;NSA;共享载波;独立载波
1 背景
基于5G网络特点,覆盖相同区域面积,5G基站布局数量约为
4G基站的1.5到2倍,单站功耗为4G基站3到5倍,不仅给运营
商带来建网和运营成本的翻倍增长,而且增大站址获取的难度。为
了尽量避免网络基础设施的重复建设,降低5G网络建设和运维成
本,高效实现5G网络覆盖,快速形成5G服务能力,电信与联通
两家运营商采用5G网络共享技术,充分利用已有成熟的4G网络
合作共建一张5G接入网络,即:采用无线接入网共建共享,核心
网各自独立建设,确保经营独立。
2 共享方案
5G共享网络分为SA和NSA两种组网方案。
2.1 两种共享组网方案
2.1.1 SA组网方案
SA(Standalone,独立组网)推荐采用Option 2架构,将独立
的新无线接口(NR)连接到5GC(下一代核心网),可快速部署,
直接引入5G新网元,不需要对现网改造,引入5GC,提供5G新
功能新业务。
2.1.2 NSA组网方案
NSA(Non-Standalone,非独立组网)推荐采用Option3x方
式来建设5G网络。在该架构下,利用已经商用部署的4G EPC、
eNodeB和gNodeB建立双连接,快速部署5G网络。NSA组网模式,
控制信令流承载4G网络,业务数据流承载5G网络,对基站硬件
和核心网要求低。最大化利用无线空口资源。
2.1.3 两种方案优缺点
见表1,NSA可相对快速满足先发市场的eMBB需求,SA是
5G目标演进架构。
2.2 典型场景NSA组网方案
NSA组网模式与eNodeB连接方式有单锚点、双锚点,频率资
源共享方式有独立载波、共享载波方式等多种方式组网。基于电联
4G网络结构以及频率分布特点,以下重点介绍NSA组网两种典型
场景。
2.2.1 1.8G单锚点共享载波方案
该场景适用于4G网络为异厂家,通过1.8G 4G网络版本软件
升级支持5G共享载波共建共享;实施速度快,成本低,可快速渡
过NSA共建共享阶段。
表1:SA&NSA
组网架构NSASA
业务场景eMBBeMBB,URLLC
主要服务对象To CTo C, To B
对网络切片和边缘计
算的支持能力
弱强
R15标准冻结时间2018年3月2018年12月
部署的复杂性无需新建5GC
需新建5GC(云化,
数据库融合等)
终端芯片商用时间2019年3月(高通)2019年12月(高通)
表2:主城区SA网络 DT道路测试指标
衡量指标主城区电信联通
5G网络测试覆盖率≥92%96.06%92.00%
NR业务建立成功率≥98%100%100%
5G时长驻留比≥90%100.00%99.96%
NR里程掉线比≥10km无掉线无掉线
下行平均吞吐率≥500Mbps397.14251.85
下行低速占比(低于100Mbps)≤8%35.13%35.66%
下行高速占比(高于800Mbps)≥10%11.63%3.05%
上行平均吞吐率≥120Mbps169.0184.81
上行低速占比(低于5Mbps)≤8%2.67%10.75%
上行高速占比(高于160Mbps)10%55.42%30.00%
VoLTE主叫EPS FB接通率≥98%93.44%94.38%
表3:主城区NSA网络 DT道路测试指标
衡量指标主城区电信联通
5G网络测试覆盖率≥92%97%93%
SgNB添加成功率(5G侧)≥98%100%100%
5G时长驻留比≥90%80.09%82%
NR里程掉线比≥10km1.841.07
下行平均吞吐率≥500Mbps447.18425.29
下行低速占比(低于100Mbps)≤8%14.90%9%
下行高速占比(高于800Mbps)≥10%15.74%8%
上行平均吞吐率≥70Mbps106.3591.97
上行低速占比(低于5Mbps)≤8%1.45%2.22%
上行高速占比(高于100Mbps)10%59%45%
VoLTE主叫接通率≥98%100%100%
VoLTE主叫掉话率≤1%1.50%0%
锚点频率设置:电信承建区:20M(1860~1880/1765~1785 )
联通承建区:20M(1840~1860/1745~1765)。
2.2.2 双锚点独立载波方案
该场景适用于电联4G基站及5G基站均同厂家。仅共享5G基
站,不共享4G基站,电信、联通的4G升级为NSA锚点功能,核
心网升级支持NSA。4G基站改造量较少,可快速部署。gNB同时
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表4:网络运维的挑战和应对措施
问题类别
北向上报
配置管理
现网负荷
运维挑战
EMS同时向主辅运营商NMS上报数据,主
辅运营商北向规范差异
应对举措
1. EMS使用主辅运营商各自规范对接
2. 辅运营商只能看到共享站点数据
1. 通过权限控制,辅运营商仅能看到共享站点2. 数据修改权限由主辅运营
主辅运营商同时操作,现网安全风险加大
商协商管理
主辅运营商用户同时接入锚点站,锚点站负
1. 使用Unishell平台及相关工具,加强对网络的监控
荷升高,可能影响网络质量和用户体验
2. 及时处理站点故障和问题。
1.搭建集团、省、地市三级联合运营团队,配置专职人员。
共享站点面临故障处理/数据修改/优化调
2.日常运营工作由双方对应职责部门负责。
整/投诉处理流程的变更及规范以及从规
3. 双方协商制定从规划、开通、优化到运维各阶段的流程规范和现有电子
划、开通、优化和运维各阶段的协调工作
工作流对接
联通共享方PLMN信息。
4 效果评估
4.1 投资成本估算
2020年一期我司承建1554个AAU(64TR AAU共1336台,
32TR共218台),573个物理宏站点。按以下投资估价,64TR和
32TR一个AAU建设成本(含设备、施工及链路投入成本)分别为
7.55万、6.05万,每年运营成本(一个AAU年产生电费1.2万,
单站配套年租金0.44万)。原则上,共享方联通公司分担一半投
资成本,即我司节约建设成本5702万,每年节省运营成本1059万。
4.2 单站性能测试
开展基站进行单验全业务验证测试。测试方法、测试业务、业
务验收标准可参考大网工程优化。福鼎市城关龙山小区14号5G电
联共享站点,实测电信峰值1247.16Mbps,均值933.27Mbps;联通
我司电信为承建方,联通公司为共享方,采用SA&NSA双模
网络共享,载频共享方式采用共享载频。配置两个逻辑站,一个逻
辑站归属承建方,一个逻辑站归属共享方。各个逻辑站下分别配置
一个运营商的逻辑小区;两个逻辑小区关联同一个物理载波。每个
逻辑小区均配为SA与NSA双模。一个小区,可同时支持NSA和
SA终端接入,支持NSA和SA业务。5G双模小区支持4G、5G
QoS协同,即能统一处理4G和5G两种不同的QoS体系的接纳控制、
拥塞控制、资源调度功能。
3.2 参数配置
共享站点改造前,电信、联通双方需获取对端协商参数,由主
导方完成双边的数据配置工作。需要对新建立的小区做邻区配置、
4/5G互操作的配置,由一线网优根据实际情况进行邻区配置及优化。
3.2.1 传输网络接口
修改VLAN ID,新增VLAN接口,主要是要设置规划的
VLAN ID。
3.2.2 SCTP、NG AP配置
在SCTP配置中,只需要配置AMF地址,无需配置UPF;
基站需要与每套AMF配置一条SCTP,所以在SCTP中要配置
两条联通AMF的SCTP,每条包含AMF自身的2个地址,STCP
编号使用3和4。
3.2.3 gNB CU-CP功能配置 - 公共陆地移动网络标识
作者简介
王功朝(1971-),男,福建省宁德市人。大学本科学历,工程师。
研究方向为数据IP网及5G移动技术。
4.3 DT测试指标
SA和NSA制式网络覆盖率均达到92%。除下行速率外,各项
性能指标良好。下行速率不达标主要频繁掉线影响,掉线原因是参
数配置、邻区漏配等问题,下阶段开展专项优化。(见表2、表3)
5 共建共享对网络运维的挑战和应对措施
见表4。
6 小结
综上分析,结合目前我司电信与联通4G网络分布特点、以及
在网5G终端形态,电联双方提出SA&NSA双模共建共享5G接入
网络方案是较理想组网方案之一。既能降低建设成本,又能实现资
源共享、覆盖互补,快速建成高质量网络的目的,提升5G客户服
务感知有重大意义。
参考文献
[1]陈鹏等.5G关键技术与系统演进[M].机械工业出版社,2016.
峰值1166.56Mbps,均值909.58Mbps,效果明显,达到预期。
流程/协作
接通2个运营商的IPRAN接入环(gNB到相关eNB的时延要求在
4ms之内,要求较高)。gNB需要配置较多的4G 锚点邻区,建立
较多X2接口。运维中,对版本升级、维护时,一般需要锚点站点
和5G站点同步版本。双方运营商同步升级版本协调难度很高。
锚点频率设置:电信4G基站采用1.8G(1860~1880/1765~1785)、
2.1G(2110~2130/1920~1940);联通4G基站1.8G(1840~1860/1745~
1765)、2.1G(2135~2155/1945~1965)。
3 具体实施方案
综上,同时基于更好提供已放号在网SA/NSA用户的5G业务
体验,综合网络发展初期阶段,用户少、网络负载轻、节约投资成
本等因素,我司5G网络组网采用SA/NSA双模共享载波组网方案,
其中NSA共享方案采用承建方电信1.8G网络为锚点。
3.1 电联共享方案
2
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