5G无线接入网共享与演进技术研究 _5G

移动网络投资巨大，因此加强运营商之间的协同合作，推进网络共享是快速建成移动网络的全国覆盖，发挥双方各自资源最大效用的关键。共建共享技术可以有效避免运营商之间恶性竞争环境下重复建设，消除网络大规模投资带来的不确定性风险，实现降本增效[1] 。
网络共享技术通常包括两种：无线与异网漫游。无线接入网共享主要体现在基站的共建共享层面，不同运营商共享同一基站，并分别接入各自核心网，用户体验基本等同于自建网络；而异网漫游方案则是移动网络基站仅接入承建方核心网，双方核心网对接互通，用户通过类似于国际漫游的方式享受服务。两种方案的网络拓扑如图1所示。

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两种方式均具备技术实现性，但是异网漫游方案对业务体验有一定的影响，具体体现在以下几个方面：(1)部分业务时延大于本网用户；(2)漫游区域边界可能会卡顿或掉话现象；(3)无法支持共享方漫游用户归属等。而接入网共享技术对业务影响较小，且相比异网漫游技术更容易部署。因此，接入网共享技术是综合考虑用户体验、业务支持、网络改造难度、网络演进等因素下的移动网络部署的最佳策略。
与4G组网方式不同，5G组网方式包括非独立组网(Non Stand Alone，NSA)和独立组网(Stand Alone，SA)两个选项。NSA采用双连接方式，5G NR控制面锚定于4G LTE，并利4G核心网EPC 。而SA组网方式中，5G NR不依赖4G网络，直接接入5G核心网(NG Core，5GC)，形成完整独立的5G网络。针对NSA和SA不同的5G组网方式，共建共享技术也存在技术方案的差异[2-3] 。
本文重点从5G NSA组网方式入手，分别介绍了3种NSA无线接入网共享技术方案，并提出NSA共享向SA组网方案的共享演进技术。
1 无线接入网共建共享
1.1 共建共享网络架构
无线接入网共建共享技术是移动网络的基站共享，物理上一个基站，而逻辑上为两个基站，两个基站分别上联接入各自核心网，而承载网需要两家运营商共享互通。上层的核心网与IT管理系统基本无变化。接入网共享网络结构如图2所示。

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1.2 载波共享技术方案
基站实现共享功能有两种技术手段：
(1)独立载波：独立载波配置两个载波(单载波×2)，如图3所示，该方式在不同的载波上广播各自的网络公共陆地移动网络标识(Public Land Mobile Network IDentification，PLMN ID) 。共享双方小区独立，各家调度各家资源，不存在业务上互相争抢的情况，不需要考虑资源分配策略，可以使用一些业务差异化创新，适用于业务量教高的区域。

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(2)共享载波：共享载波方案配置一个或两个载波实现频率资源共享，如图4所示。共享双方运营商的小区共享，小区内同时广播两个网络号，且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，例如需要协商分配空口资源，且采用相同的QoS策略。该方案优点是载波带宽可配置，既适用于业务量低的区域(共享单载波100 MHz带宽)，也适用于业务量高的区域(共享双载波200 MHz带宽) 。

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独立载波与共享载波两种技术方案详细对比如表1所示。
现网部署NSA网络除共享5G站外还需同时共享4G锚点站，实现用户区隔和互操作，并逐步演进到SA网络。SA阶段前期的4G网络共享类似，技术和互操作关系比较成熟。
2 NSA共享技术方案
NSA阶段4G和5G需要同时共享(5G基站共享，4G基站按需共享)，如图5所示，需要打通4G基站与5G基站间的X2接口。且4G和5G基站需要同厂家，5G和4G锚点基站同站址，这也给网络规划带来很大难度，在全球范围内无应用案例，是共建共享技术方案实现的一大难点。

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NSA共享技术的实现方式有两种：双锚点与单锚点。双锚点是5G基站分别连接各自4G锚点基站(4G基站不共享) 。单锚点是5G基站连接一个4G锚点基站(4G锚点基站两家共享，需开通共享功能) 。图5所示为NSA共享示意图。
2.1 双锚点技术实现
双锚点实现方式如图6所示，合作双方运营商仅共享5G基站，不共享4G基站，由于需要打通X2接口，双方4G基站与5G基站必须同厂家。5G基站开通共享功能广播双方PLMN ID，双方的4G基站升级至支持锚点功能。此方案适用于双方4G同厂家区域，可在对4G改造较小的情况下快速实现5G网络共建共享。