4G共建共享網絡的移動性策略研究

【摘要】? ? 本文對電信、聯通目前采用的4G共建共享網絡架構、共享載波的共享方式等進行闡述，并在分析對比“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3種異頻切換策略特點的基礎上，針對廣闊鄉(xiāng)村及密集城區(qū)場景分別開展策略部署試點，同時圍繞路測、網管關鍵性能指標等評估試點結果，提出4G共建共享網絡的移動性部署策略。

【關鍵詞】? ? 4G共建共享? ? 共享載波? ? 異頻切換

引言：

為充分發(fā)揮電信、聯通雙方4G網絡資源互補優(yōu)勢，實現低成本完善4G網絡覆蓋，電信和聯通持續(xù)開展深度合作，深化推進低業(yè)務區(qū)的4G網絡共建共享。電信、聯通4G共建共享有效增強網絡能力和網絡效能的同時，也大幅增加了雙方4G網絡互操作的復雜度，隨之增多出現互操作參數設置不合理導致的切換不及時、頻繁切換等現象，影響用戶感知。為了確保4G網絡共享后能滿足雙方業(yè)務需求的同時，對承建方的4G用戶感知、4G網絡質量等也不造成影響，本文在深入分析對比不同異頻切換策略特點的基礎上，結合試點情況提出4G共建共享網絡的移動性部署策略。

一、4G共建共享網絡架構

3GPP定義了MOCN（Multi-Operator Core Network）、GWCN（Gateway Core Network）兩種4G共建共享網絡架構，其中MOCN架構的主要特點為“多運營商僅基站共享，核心網獨立”，而 GWCN架構除了共享基站外，也共享部分核心網網元[1]。電信、聯通現階段采用的是MOCN網絡架構，即雙方用戶通過移動回傳網接入各自核心網。

按照載波資源配置方式分類，4G共享模式可分為獨立載波共享、共享載波共享，二者主要特點及區(qū)別如表1所示[2]。目前，電信、聯通主要采用“基站硬件及頻譜均共享”的共享載波方式，且以共享中頻段、大帶寬的1.8GHz/2.1GHz小區(qū)為主。

由于在共享載波模式下，承建方的4G共享載波是同時廣播電信和聯通的PLMN ID，且電信、聯通使用的1.8G、2.1G頻段均不同，因此相當于雙方的4G網絡均增加了2個異頻頻點[3]，同時電信用戶、聯通用戶均增多了如表2所示的12種4G網絡互操作情形。

二、4G網絡異頻切換策略對比

電信、聯通針對1.8G/2.1G采用共享載波模式的共享后，新增了12種4G網絡互操作情形，即大幅增加了現有4G網絡的互操作復雜度，因此亟需明確新增的12種場景互操作策略，以充分發(fā)揮共享網絡效能的同時有效提升用戶感知?；诖耍竟?jié)重點開展連接態(tài)下的異頻切換策略分析對比。

目前，4G網絡異頻切換采用基于覆蓋的切換，主要分為“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3種策略，具體涉及的事件判決條件、作用等如表3。

分析對比表3不同事件的判決條件可知，A3只需鄰區(qū)信號強度高于服務小區(qū)一定門限即可發(fā)生切換，A4需鄰區(qū)信號強度高于一定門限才發(fā)生切換，而A5需鄰區(qū)信號強度高于一定門限的同時服務小區(qū)需低于一定門限，因此發(fā)生切換從易到難的事件順序通常為A3、A4、A5。此外，相較于A4、A5事件，A3事件較容易發(fā)生頻繁切換，且可能會出現用戶從某個弱覆蓋站點切換至另一個信號相對強但仍屬于弱覆蓋的站點，而A4、A5事件可保證用戶每次均切到一個信號質量優(yōu)于預設信號強度的鄰區(qū)，有效確保了用戶感知的提升。

三、4G共建共享網絡異頻切換策略

本節(jié)主要結合“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3種異頻切換策略的特點，針對新增的12種異頻互操作場景開展切換策略研究。

3.1 800M/900M與異運營商1.8G/2.1G共享小區(qū)

相較于800M、900M，1.8G、2.1G頻段的帶寬較大，因此能為用戶提供業(yè)務感知更佳的4G網絡服務。為了實現用戶盡量駐留于大帶寬的1.8G、2.1G頻段，建議采用如表4所示的800M、900M與異運營商1.8G、2.1G共享小區(qū)的異頻切換策略，即從電信800M、聯通900M切到異運營商1.8G、2.1G共享小區(qū)采用A2+A4策略，從異運營商1.8G、2.1G共享小區(qū)切回電信800M、聯通900M采用A2+A5策略，具體門限設置值同現網電信800M、聯通900M與本運營商1.8G、2.1G的互操作門限值。

3.2 1.8G/2.1G與異運營商1.8G/2.1G共享小區(qū)

針對1.8G、2.1G非共享站與異運營商1.8G、2.1G共享站間的異頻切換場景，源小區(qū)和目標小區(qū)的帶寬基本對等，因此需針對“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”分別開展異頻切換策略部署試點，評估各策略滿足“共享后使用方覆蓋能力提升，承建方網絡性能不下降，雙方用戶感知均提升”的情況，并提出該場景的異頻切換策略建議。

3.2.1 試點方案

針對廣闊鄉(xiāng)村、密集城區(qū)兩個場景分別選取1個試點區(qū)域，其中廣闊鄉(xiāng)村試點區(qū)域的聯通1.8G共享小區(qū)6個，電信4G小區(qū)9個，密集城區(qū)試點區(qū)域的聯通1.8G共享小區(qū)3個，電信4G小區(qū)15個，同時2個試點區(qū)域均采取如表5所示的異頻切換策略方案。

方案1和方案2對用戶發(fā)生切換時的服務小區(qū)信號強度要求一致，即在服務小區(qū)信號強度低于用戶感知拐點門限-103dBm時才可能發(fā)起切換，但方案1只需鄰區(qū)信號強度高于服務小區(qū)3dB即可發(fā)生切換，而方案2需鄰區(qū)信號強度高于-100dBm才可能發(fā)生切換;方案2和方案3均要求鄰區(qū)信號強度高于-100dBm時才可能切至鄰區(qū)，但服務小區(qū)較容易滿足方案3的門限要求。

3.2.2 試點評估

為評估聯通1.8G小區(qū)共享后，廣闊鄉(xiāng)村、密集城區(qū)兩個場景試點區(qū)域電信4G網絡覆蓋能力的提升等情況，開展電信路測分析。同時，對聯通1.8G共享小區(qū)進行網管關鍵性能指標跟蹤，進一步分析實施表5所示的3種方案對承建方網絡的影響。

（1）路測指標

表6為廣闊鄉(xiāng)村、密集城區(qū)試點區(qū)域聯通1.8G小區(qū)共享后，電信4G網絡覆蓋率，及系統(tǒng)內切換指標情況。分析表6可知，聯通1.8G小區(qū)共享后，3種方案的電信4G網絡覆蓋率均明顯提升，即有效發(fā)揮了4G共享小區(qū)的網絡覆蓋增強作用。其中，屬于“易進易出”的方案1實施后電信4G網絡覆蓋能力提升最多，但該方案容易頻繁切換的特點造成異頻切換次數也最多;屬于“難進難出”的方案2實施后電信4G覆蓋率提升較少，但異頻切換次數也最少;屬于“方案1、方案2的折中方案”方案3實施后，電信4G覆蓋率與方案1相當，但異頻切換次數與方案2相當。

（2）網管關鍵性能指標

表7、表8為分別為廣闊鄉(xiāng)村、密集城區(qū)試點區(qū)域聯通1.8G共享站區(qū)分運營商的4G關鍵性能指標情況。分析表7、表8可知，依次部署3種異頻切換策略后，聯通共享站點上電信、聯通的接入、掉線、切換指標均正常波動。此外，方案2的電信用戶在共享站上產生的流量占共享站總流量的比例較低，方案1和方案3該比例較高且相當。

（3）試點小結

根據試點區(qū)域路測及網管關鍵性能指標的分析結果，切換難度介于方案1和方案2的方案3在較明顯提升使用方4G網絡覆蓋率的同時，影響用戶速率的異頻切換次數增加較少。此外，方案3下電信用戶在共享站上產生的流量占共享站總流量的比例較高，且未影響承建方網絡性能指標，因此建議方案3作為1.8G/2.1G非共享站與異運營商1.8G/2.1G共享站間的異頻切換策略。

四、結束語

電信、聯通聯合開展的4G共建共享，有效降低網絡建設成本，持續(xù)提升網絡覆蓋能力，但也增加了雙方網絡的互操作復雜度，為此本文開展4G共建共享場景的移動性策略研究，探索一套能保障4G網絡共享后使用方覆蓋能力提升、承建方網絡性能不下降、雙方用戶感知均提升的異頻切換策略方案。在廣闊鄉(xiāng)村及密集城區(qū)的試點結果均表明A2+A4的異頻切換策略部署效果較佳，更能確保雙方網絡性能和用戶感知。

參? 考? 文? 獻

[1]余東真.淺談共享4G基站的方法[J].廣西通信技術，2020（1）：51-54.

[2]段樹俠.電信聯通LTE網絡共建共享方案探討[J].廣東通信技術，2020，40（6）：29-33.

[3]李萌，錢雷，顧福祥.4G網絡共建共享的深度研究[J].江蘇通信，2020（5）：79-83.

林磊（1975），男，漢族，福州大學軟件工程碩士，工程師，從事移動網絡優(yōu)化方面的工作。