5G接入网共享技术研究

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nsa阶段的5g共享技术比较复杂，本文在对比研究各种方案的基础上，明确了三种技术方案:双锚共享技术方案、单锚独立载波技术方案和单锚共享载波技术方案。在5gnsa阶段，可以通过接入网共享技术方案快速部署共享网络，大大节省运营商对5g网络的投资。同时，本文还提出了从nsa共享到sa共享演进的组网方案和技术实现，从而保证了5g共享网络未来的竞争力。

5g接入网共享技术研究

网络共享技术通常包括两种:无线和在不同网络中漫游。无线接入网共享主要体现在基站的共建共享。不同运营商共享同一个基站，接入各自的核心网，用户体验基本等同于自建网络；在不同的网络漫游方案中，移动网络基站只接入签约方的核心网络，双方的核心网络相互连接和通信，用户可以以类似于国际漫游的方式享受服务。

两种方法在技术上都是可以实现的，但是不同的网络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)某些服务的延迟大于该网络用户的延迟；

(2)漫游区域的边界可能被卡住或脱落；

(3)无法支持共享者的漫游用户的所有权。

然而，接入网共享技术对服务的影响较小，并且比漫游技术更容易在不同的网络中部署。因此，考虑到用户体验、业务支持、网络改造难度、网络演进等因素，接入网共享技术是移动网络部署的最佳策略。

与4g网络模式不同，5g网络模式包括两个选项:非独立网络(nsa)和独立网络(sa)。Nsa采用双连接模式，5gnr控制平面锚定在4glte上，有利于4g核心网epc。在sa组网模式下，5gnr不依赖4g网络，直接接入5g核心网(5gc)，形成一个完整独立的5g网络。根据nsa和sa不同的5g组网模式，共建共享技术的技术方案也有所不同[2-3]。

本文以5gnsa组网模式为重点，介绍了3种nsa无线接入网共享技术方案，提出了从nsa共享到sa组网的共享演进技术。

1无线接入网的共建共享

1.1构建和共享网络架构

无线接入网共建共享技术是移动网络基站的共享，物理上是一个基站，逻辑上是两个基站。两个基站连接到各自的核心网络，而承载网络需要两个运营商共享和相互通信。上层核心网络和it管理系统基本不变。

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:独立载波配置有两个载波(单载波×2)。这样，每个网络的公共陆地移动网络标识(plmnid)在不同的载波上广播。共享的社区是独立的，每个社区都分配各自的资源，因此在商业上没有竞争。不需要考虑资源配置策略，可以采用一些业务差异化创新，适合业务量大的地区。

(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。由两个运营商共享，两个网络号码同时在小区中广播，并且使用相同的小区级特征参数。具体参数需要通过双方协商统一配置，例如，需要通过协商分配空端口资源并采用相同的qos策略。该方案的优点是载波带宽是可配置的，适用于低业务量(单载波共享100mhz带宽)和高业务量(双载波共享200mhz带宽)的区域。

现有网络中部署的nsa网络除了共享5g站外，还需要同时共享4g锚站，以实现用户分离和互操作，逐步向sa网络演进。在sa的早期阶段，4g网络共享是相似的，并且技术和互操作关系都比较成熟。

2nsa共享技术方案

在nsa阶段，4g和5g需要同时共享(5g基站共享，4g基站按需共享)，4g基站和5g基站之间的x2接口需要开放。此外，4g和5g基站需要相同的制造商，5g和4g锚基站需要相同的站点，这也给网络规划带来了很大的困难。世界上没有应用案例，这是实现共建共享技术方案的一大难点。

实现nsa共享技术有两种方式:双锚点和单锚点。双锚点是5g基站连接到它们各自的4g锚基站(4g基站不共享)。单锚点意味着5g基站连接到4g锚基站(两个4g锚基站共享，需要启用共享功能)。

2.1双锚点技术的实现

随着双锚点技术的实施，双方运营商只共享5g基站，而不共享4g基站。由于x2接口需要打开，4g基站和5g基站必须来自同一个制造商。5g基站打开共享功能，广播双方的plmn ids，双方的4g基站升级支持锚点功能。该方案适用于双方4g的同一个生产区域，只需对4g进行少量修改，就可以快速实现5g网络的联合建设和共享。

双锚共享网络中5g用户的启动过程和移动状态与自建网络中的基本相同。5g终端打开后，它会搜索自己网络的4g，并驻留在4g锚基站中。在锚基站的指导下，它根据需要增加5个gnr连接。5g终端在移动状态下基于网络的4g情况执行锚点之间的切换。首先，断开5gnr连接，保持4g连接，并切换到4g。移交完成后，再次激活5gnr连接。

2.2单锚点技术的实现

实现了单锚技术，双方运营商的5g和4g锚基站是共享的，需要来自同一个厂商。在这个方案中，双方都需要申请一个新的网络号码。承包商的4g和5g基站同时广播旧网络号和新网络号。承包商的4g基站需要扩展，以承担共享方5g用户的接入。5g终端需要用另一方的新网络号码作为等效的归属plmn来构建，并配置映射关系。

在单锚组网下，5g终端启动后搜索本地网络的4g，本地网络的4g基站识别5g终端并将其引导至承包商的4g锚基站，并在锚基站的引导下根据需要增加5gnr连接。共享方的4g终端打开后，它会搜索并驻留在自己网络的4g中。因为它不能识别新的网络号码，所以它不接入共享的4g网络(即锚站)。当5g终端移动时，如果终端处于空空闲状态，则从非共享区域移动到共享区域，共享5g终端从该网络的4g基站获得特定频点优先级，然后被指示重新选择到承包商的4g锚站；如果终端处于连接状态，它将从非共享区域移动到共享区域，并且共享区域中的共享方的边界小区将被配置为承包商的4gplmn的相邻小区，并且将为5g终端执行到承包商的4g锚站的切换。

单锚点技术的实现可分为共享载波单锚点共享方案和独立载波单锚点共享方案。这两种组网方案的优缺点与表1中的单载波和双载波比较相同。运营商可以根据现有网络条件选择自己的，实现5g共享技术的混合组网。

3sa接入网共享技术

nsa阶段共享技术方案复杂，设计改造工作量大，网络管理和优化困难。在sa具备商业能力的情况下，应尽快升级为sa的共建共享，以提高网络质量。因此，接入网的技术方案需要考虑sa的演进能力，以增强网络未来的竞争力。

3.1网络演进到服务协议

在nsa架构下，4g作为锚站，4g/5g共享。5g基站能够从nsa共享发展到sa共享。在sa架构下创建新的5g核心网络。Nsa/sa双模5g基站同时接入4g核心网和5g核心网，Nsa可以继续与sa共享共存；单一模式5g基站只连接到5g核心网继续共享。

3.2sa组网方案及技术实现

在sa网络下，接入网共享架构与nsa相同。在vonr成熟之前，它需要回到4g来使用volte解决语音问题。vonr成熟后，只能共享5g。在网络改造方面，核心网不需要改造，承载网需要按需扩容，5g基站需要启动基站共享功能，双方4g基站配置为邻区，可以回落到本地网的volt或承包商的volt。回到承包商volte需要5g和4g基站共享。如果4g基站已经在nsa阶段共享，就没有必要对其进行改造。Sa接入网共享具备网络分片、mec等服务的基本条件，但对于共享方而言，延迟会增加或减少。

目前，移动网络投资巨大，加强运营商之间的合作，促进网络共享，是快速建设全国覆盖的移动网络，充分发挥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的重复建设，消除大规模网络投资带来的不确定性风险，实现成本降低和效率提高。