5G網絡具有高速率、低時延、高可靠等特性,是新一代信息技術的發展方向和數字經濟的重要基礎設施。同時,5G作為全球新一輪產業革命的引擎,已被世界各國上升為國家戰略。
隨著5G牌照的發放,我國5G網絡建設大大提速。按照共建共享模式下5G網絡規劃及優化思考傳統網絡建設模式,各大運營商需要獨立建設5G網絡。這種建設模式將面臨投資大、能耗高、資源利用率差等問題。因此,我國開展了電信基礎設施共建共享工作,以基站配套設施共享為主,包括站址、機房、天面等資源。這種共建共享方式,可以減少站址數量、解決配套資源重復建設問題等,但仍沒有實現網絡系統設備級的共建共享,不能從整體上減少5G基站設備數量,不能從根本上解決高能耗、高成本等問題。為此,我國迫切需要通過共享5G網絡系統設備的方式,解決5G高質量發展的問題。
在這一背景下,我國運營商基于各自的資源稟賦,開展了5G共建共享建設工作。2019年,中國電信和中國聯通簽署了《5G網絡共建共享框架合作協議書》,約定在5G全生命周期、全網范圍內共建共享一張5G精品網。2021年,中國移動和中國廣電簽署“5G戰略合作協議”,正式啟動700MHz 5G網絡共建共享。
對于5G網絡,多家運營商系統設備層面的共建共享,可以實現降低網絡建設和運營成本的目的,但對于網絡質量的持續提升,還需要重點關注聯合網絡規劃、網絡建設、網絡優化等方面的工作,從而在降低網絡建設和運營成本的基礎上,實現5G網絡質量“1+1>2”的目標。
5G共建共享網絡的規劃
5G無線網絡規劃流程一般包括規劃前期準備、覆蓋規劃、容量規劃、參數規劃等環節。對于5G共建共享網絡規劃,除做好上述常規工作外,還需要做好共建共享各方對接和協同工作。需要重點做好資源對接、數據對接、需求對接、思路對接、目標對接、方案對接,在此基礎上,實現5G共建共享網絡規劃“三統一”——統一指引、統一標準、統一方案,從而充分發揮各承建方合力優勢,打造5G共建共享精品網絡。
統一指引
統一網絡規劃指引,使共建共享各方制定相同的網絡規劃目標、規劃思路、規劃策略等。對于5G共建共享網絡規劃,共建共享各方的網絡現狀、建設重點都可能存在差異,因此各自獨立制定的網絡規劃目標也將存在差異。規劃目標的差異,必然帶來規劃思路、規劃策略等方面的不同。因此,統一5G共建共享網絡規劃指引的
首要任務是統一網絡規劃目標。5G共建共享網絡規劃目標一般應涵蓋3個方面,即覆蓋目標、容量目標、效能目標。覆蓋目標:需要結合業務發展和市場競爭對手情況,制定合理的覆蓋目標,以保持5G網絡建設節奏與行業同步,保持覆蓋廣度、深度與行業整體水平相當。
容量目標:需要結合業務和用戶發展情況,分區域制定合理的頻率使用策略和帶寬配置原則,加強對地鐵、校園、交通樞紐、核心商圈等重點“口碑場景”的監測,按需開展擴容工作,保障用戶速率,提升用戶網絡體驗及感知。
效能目標:主要包括總成本(TCO)目標和能耗目標,在網絡規劃時,可以考慮采用場景化、低成本建設手段,充分利舊現有站址資源,積極推廣基站節能技術,從而實現網絡建設投資和運營成本下降、能耗節約的目標。
統一標準
統一網絡建設標準,包括覆蓋電平、信噪比、邊緣速率等指標,使共建共享各方規劃建設的網絡,達到相同的網絡性能指標要求。
對于5G共建共享網絡的建設標準,不同承建方可能并不一致,但是應在參考4G網絡建設標準的基礎上,綜合5G業務類型、設備及終端性能,制定合理的建網目標。其中網絡覆蓋類指標設定可以參考如下。
市區及縣城:SS-RSRP≥-110dBm及SS-SINR≥-3dB的比例不低于95%。
鄉鎮及農村:SS-RSRP≥-110dBm及SS-SINR≥-3dB的比例不低于90%。
統一方案
統一網絡規劃方案包括市區、縣城、鄉鎮等不同場景的頻率選擇、站型選擇等,也包括室內分布系統、高鐵沿線、交通樞紐等典型場景的頻率選擇、站型選擇等。統一網絡規劃方案可以使共建共享各方規劃建設的網絡,在覆蓋能力、容量性能等方面基本保持一致。
5G共建共享網絡規劃方案主要包括室外宏站規劃方案和室內分布系統規劃方案。對于室外宏站規劃方案,重點關注頻率選擇和設備選型。根據我國5G頻率許可情況,國內5G網絡主要分為高頻網絡、中頻網絡、低頻網絡,其中高頻網絡主要指4.9GHz、3.5GHz網絡,中頻網絡主要指2.6GHz、2.1GHz網絡,低頻網絡主要指900MHz、700MHz網絡。在網絡規劃頻率選擇方面建議如下。
一是在發達縣城及以上區域,規劃重點是滿足業務需求、提高業務承載能力,因此可以考慮建設高頻網絡,發揮大帶寬優勢,滿足高業務量承載需求。
二是對于普通縣城及鄉鎮區域,需要兼顧容量和覆蓋需求,因此可以建設中頻網絡。
三是對于廣大農村區域,以廣覆蓋為主,因此考慮建設低頻網絡,提升覆蓋能力,降低網絡建設成本。
對于室內分布系統規劃方案,應根據業務流量的高低,將覆蓋場景劃分為高流量、中流量、低流量三類。針對高流量業務場景,建議以數字化室分系統為主;針對中流量業務場景,建議以無源分布系統為主,并可靈活規劃小微站;針對低流量業務場景,建議采用無源分布系統及室內外協同等低成本方式,按需實現覆蓋。
5G共建共享網絡的建設
在傳統建設模式下,運營商主要基于自有站點資源、鐵塔站址資源,開展5G網絡規劃建設。在共建共享模式下,5G網絡建設承建方在利用上述自有站址資源基礎上,還可充分利用共建共享各方的站址資源,既可以優化網絡拓撲結構,也可以降低網絡建設運營成本。
在優化網絡拓撲結構方面,保障5G蜂窩網絡結構,在一定程度上可以避免越區覆蓋和弱覆蓋等問題的出現,從而提升網絡整體性能。但是在傳統建網模式下,由于受到自有站址資源有限以及新建站選址困難等因素的制約,很難優化網絡拓撲結構。而在共建共享模式下,承建方在開展5G網絡建設時,可以選擇和利用的站址資源更加豐富,更容易選出合適的站址,因此更利于優化網絡拓撲結構。
降低網絡建設和運營成本,一直是運營商關注的重點。降低5G網絡建設和運營成本,一方面可以通過覆蓋場景和業務的特點,選擇合適的站型和設備,降低網絡設備成本和功耗,避免資源過度配置,實現網絡建設和運營成本的下降;另一方面,由于采用共建共享模式,承建方可以靈活采取多種鐵塔租賃方式、多種天饋資源整合方式,減小天面資源的占用,降低鐵塔租賃成本,進而降低運營成本。
5G共建共享網絡的維護
在提升用戶感知、做好5G網絡規劃和建設的同時,還需要重點關注網絡維護優化工作。5G網絡的規劃和建設,實現了共建共享網絡的開通,使網絡具備了共建共享功能;而建設開通后的網絡維護優化工作,是5G共建共享網絡長期、穩定、高質量運營的基礎。
在5G共建共享模式下,共建共享各方在網絡維護優化標準、人員配置、優化策略等方面存在差異,導致各方負責維護優化的區域可能存在網絡性能的差異。因此要建設端到端的網絡共維共優體系,統一標準、統一行動、聯合優化,共同提升5G共建共享網絡性能和端到端的用戶感知。
在統一標準方面,5G共建共享網絡各承建方需聯合制定統一的網絡維護優化標準,包括覆蓋類、接入類、保持類、感知類指標,如覆蓋率、接通率、掉話率、平均速率等,使不同承建方建設優化后的5G網絡達到可比的網絡性能。
在統一行動方面,5G共建共享網絡采用分區建設、分區優化策略,因此各承建方需要統一開展網絡維護優化行動,在時間上保持一致,否則會存在優化后的區域網絡性能良好,而未優化的區域網絡性能不佳的現象,將影響網絡服務質量和用戶感知的一致性。
在聯合優化方面,國內5G共建共享網絡一般采用接入網共享、核心網獨立建設方式,這將造成出現網絡質量問題的原因有兩方面。一方面,可能僅涉及共建共享某一方,也可能涉及共建共享多方;另一方面,可能是無線網、核心網,也可能是傳送網出現問題。因此解決網絡質量問題,需要各承建方帶領專業技術人員聯合優化,準確分析、定位問題,以便采取最優的解決方案。
總結及展望
經過多年的建設,我國已經建成了全球規模最大的5G共建共享網絡,取得了全球矚目的成就,但是5G共建共享網絡的建設任重道遠。目前取得的成就僅僅是“萬里長征第一步”,只是實現了5G網絡共享功能,即一張物理網、多張邏輯網;要使5G共建共享網絡真正發揮效能,還要持續提升網絡性能,不斷保障用戶感知。就需要共建共享各方深入研究共建共享模式下的網絡規劃、網絡建設、網絡優化技術及方法,不斷提升5G共建共享網絡規劃、網絡建設、網絡維護水平。
作者:中通服咨詢設計研究院有限公司 李新
編輯:黃飛
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