來源：《IT時報》公眾號vittimes
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1、2020年，中國已建成全球最大5G網絡。中國電信和中國聯通更是挑戰不可能完成的任務，在沒有任何借鑒經驗下，建成全球最大的共建共享5G網絡，僅建網投資就節省600多億元。
2、雙方不僅在全球首創NSA共享，還成功向5G SA共享平滑演進，他們是怎么做到的？
2019年，5G商用元年；2020年，5G SA商用元年。
一直以來，中國電信大力推進5G SA技術創新，牽頭制定全球5G SA指南，并且通過與中國聯通共建共享，快速、高效推動網絡建設，率先攻克NSA共建共享技術，率先實現NSA共享向SA共享平滑演進，率先實現5G SA規模商用。
這是中國運營商為全球5G發展貢獻的中國式創新樣板，為國際同行打開了5G發展新思路。
圖源/Pixabay
還有一周時間，2020年就將翻篇。這是充滿挑戰與壓力的一年，也是充滿速度和創新的一年。
這一年，雖然經歷新冠肺炎疫情這只巨大的“黑天鵝”，但是為了加快新基建進程，國內電信運營商克服重重困難，調高5G建設目標、加快5G建設速度，目前已建成全球最大5G網絡，基站數量超70萬個，全球占比近7成。
不僅于此，中國運營商還為全球同行樹立了創新樣板，中國電信、中國聯通積極探索并率先在全球TOP10運營商之間全面開展5G網絡共建共享，一舉破解了投入、頻率等資源受限和技術、管理等系列難題，高效、快速建成了一張覆蓋廣、網速快、感知好的高品質5G網絡。雙方合作一年來，已累計開通35萬個5G站點，為全球最大的共建共享5G網絡，僅建網投資就節省600多億元。
如此規模巨大、成效顯著的共建共享，在全球范圍內絕無僅有，為其他運營商的5G網絡建設提供了新思路、新方案、新模板。前不久，中國電信與中國聯通聯合申報的“5G共建共享關鍵技術研究與產業化應用”項目獲得2020年度“中國通信學會科學技術獎”一等獎，這是對共建共享中國式創新的高度認可。
圖源/網絡
“卻顧所來徑，蒼蒼橫翠微！”
共建共享中國式創新一路走來卻是非常不易。從推動5G NSA共享，到共享網絡下NSA向SA演進，還有解決5G共建共享環境下網絡建設運維等方面各種難題，這些事情從來沒有運營商做過，沒有成功經驗可以借鑒，中國電信和中國聯通的技術人員攻克了一個又一個難關，成功實現“一張物理網、兩張邏輯網、4G/5G高效協同、獨立運營”的目標。
01
挑戰不可能完成的任務
“2018年規模試驗，2019年預商用，2020年規模商用”，一直以來，我國5G發展按照這“三步走”戰略在穩步推進。一直到2019年上半年，仍保持著這樣的節奏。
不料在2019年上半年，韓國運營商和美國運營商之間掀起了“全球5G第一商用”爭奪戰，爭相在這一年4月份推出5G規模商用服務，比之前預計時間大大提前。
在美韓5G商用進程提速的情況下，身處全球5G發展第一陣營的我國也加快了步調。2019年6月6日，我國發放5G牌照，意味著5G大門正式打開，這比之前業界預期的時間早了半年至一年。
此時，因為5G NSA相比5G SA技術標準凍結的時間更早、產業鏈相對更為成熟，所以全球運營商都是在部署發展5G NSA，我國運營商也在大力推動5G NSA建設。
但5G建設的難度眾所周知，可以用“三個3”來概括：5G基站密度約是4G基站的3倍；5G基站單站的耗電量約為4G基站的3倍；單基站建設成本約是4G的3倍。
為破解5G巨大投資帶來的巨大難題，共建共享被提上日程，希望能降低運營商5G投資和運行維護成本，并且快速實現5G網絡覆蓋。
但在5G NSA條件下，想要共建共享，難度非一般大，從來沒有運營商進行NSA共建共享。在不少業界人士看來，這幾乎是不可能完成的任務。
“5G NSA，是基于4G網絡做熱點載波，NSA的控制邏輯其實是沿用4G”，中國電信技術專家陳建剛表示。換而言之，5G NSA依賴4G核心網（4G EPC），所有的調度、控制等等都依靠4G EPC。
5G NSA條件下共建共享之所以難度很高，因為在保障雙方運營商的4G用戶體驗以及運維操作方面都遇到非常大的壓力。
要知道，中國電信和中國聯通的用戶體量都非常龐大，兩家運營商的4G用戶規模加在一起超過5億。一旦因為NSA共建共享導致雙方4G用戶體驗下降，無疑是場災難。而且，要實現“不換卡、不換號”同時接入共享5G網絡，和雙方話音承載不同方案的兼容等方面都存在難題。NSA環境下，打電話會優先到原來各自的4G網，電信優先到電信4G VoLTE上，聯通優先到聯通4G VoLTE及3G UMTS上，雖然雙方共用NSA基站，但是語音通話時，兩邊存在不同的語音回落、觸發、尋址等操作。
如果是在SA階段，共建共享難度則會小很多。5G SA有自己的核心網（5GC），無需考慮與4G緊耦合，也不會對4G用戶使用體驗帶來風險。所以，當初業界共識是在SA階段開展5G共建共享。
NSA和SA 制圖：IT時報
只是SA產業鏈成熟度一直落后，而我國加快5G發展的號角已經吹響，為了快速推進我國5G建設，中國電信和中國聯通向難而行，面對著5G NSA共建共享存在的巨大的困難和風險，雙方下定決心要完成“這一不可能完成的任務”。
02
全球首創NSA共享
將不可能變成現實
2019年9月9日，中國電信和中國聯通簽署了5G網絡共建共享框架協議，約定在5G全生命周期、全網范圍內共建共享一張5G精品網。
兩家運營商的項目團隊在沒有成功經驗和案例可借鑒的情況下，開始了共建共享研究探索，首先要攻克的難題就是，在NSA環境下實現共建共享。
當時團隊研究了不少方案，主要有接入網共享、異網漫游等，經過各場景測試，最終雙方選擇了接入網共享方案。
圖源/網絡
在移動通信網絡架構中，大致上可以分為接入網、承載網、核心網等部分。接入網共享，或者叫基站共享，兩家運營商共享同一個物理基站，該基站雙上聯接入各自的核心網。同時，雙方的承載網通過技術手段進行共享互通。
“在接入網共享方案中，核心網設備、計費等等都是獨立的，這樣在技術邏輯上實現雙方4G用戶基本不會受到5G NSA的影響，也可以保證用戶不換卡、不換號就能用上5G。”陳建剛表示。
總體路線雖然確定，但在實際中，不同地方甚至是同一地方的不同區域，網絡環境千差萬別。兩家運營商在充分考慮雙方4G現網頻率策略、網絡負荷、現網廠商等差異，綜合考慮用戶體驗、實施速度、建設投資、維護難度等因素，創新性采用了雙錨點、單錨點共享載波、單錨點獨立載波等技術措施，因地制宜，根據不同地方不同環境，共建共享5G NSA網絡，滿足不同業務場景的需求。
前文提及，NSA依附4G，它一定要“錨”住4G某個載波，比如1.8GHz，才能和4G其他頻率（比如2.1GHz、800Mhz）進行互操作。換而言之，兩家運營商的NSA共享基站，要“錨定”4G基站，才能為用戶提供服務。
所謂雙錨點，就是雙方的4G基站都做錨點，錨定同一個5G基站。兩家運營商分別管理自己的錨點，錨點之間不共享，只共享5G基站。這樣做的好處是，在對4G改造較小的情況下，快速實現5G網絡共建共享，但不足之處在于“要求太高”，需要兩家運營商使用的4G基站都是同廠商。而NSA單錨點方案則適用合作雙方4G基站不同廠家的區域，適用的范圍更加廣泛，通過對現有4G改造或者新建4G錨點，實現4G和5G基站均共享。
在技術人員的努力之下，雙方技術人員攜手攻克了NSA共建共享關鍵技術，將“不可能”變成了“可能”。中國電信和中國聯通創新地采用接入網共享，核心網獨立建設，雙方各擁有一張邏輯上端到端可管可控的5G網絡，支持用戶不換卡、不換號同時接入共享5G網絡。
現在，雙方共建共享數十萬個5G基站，鍛造了一張高品質5G網絡，4G用戶體驗也沒受到影響。“我們做完以后，不少國外運營商來我們這里學習。”陳建剛說道。
03
成功向5G SA共享演進
解決運維難題
只有SA才能發揮出5G的全部“武功”，從NSA向SA演進，是全球運營商的共識。
但是如何從NSA演進到SA呢？
在沒有開始實施NSA共建共享之前，中國電信曾考慮利用雙模基站方式來解決NSA向SA過渡的問題。所謂雙模基站，就是同時支持SA和NSA兩種模式。后來由于在NSA階段開展共建共享，再利用雙模站方式向SA演進已經“不合時宜”。
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此時采用雙模基站，網絡架構和網絡調度會變得極其復雜。通俗來講，1個5G基站會被4個“腦袋”（核心網，包括雙方的5G核心網、4G核心網等）指揮調度，同時24條“腿”要不停地忙著跑（基站間互操作關系多達24個）。
在此模式下，尋址、接續、控制、調度過程將非常復雜，網絡優化、切換參數也是異常復雜，基本無法維護，用戶體驗更是難以保證。就好比有一位士兵（基站）操演，要接受四位軍官（核心網）指揮，自己還被要求完成多達24套動作，難度可想而知。
如果過渡期解決不好，一方面會導致部分5G用戶無法有效體驗SA網絡，另一方面不利于SA用戶發展，SA用戶規模上不去，導致SA網絡閑置。
經過探索研究，中國電信和中國聯通破解了這道難題，采用雙模終端手機自適應NSA/SA網絡的演進技術，包括終端自適應網絡的企業標準、邊界干擾控制技術、分區協同技術的應用，成功地解決了共享的NSA向SA演進的路徑問題，并在今年11月全球首發SA商用。
所謂終端自適應網絡技術，就是在NSA覆蓋區域內， NSA+SA雙模手機自適應判斷網絡制式使用NSA模式。在NSA覆蓋區域外，采用SA網絡進行組網，雙模手機可自適應網絡使用SA模式。“手機根據網絡情況自己適應，沒有必要全網開成雙模站。”陳建剛說道。
終端自適應網絡方式能夠普及推廣，不僅是運營商努力，更是產業鏈的整體推動。目前，支持終端自適應網絡功能的手機終端在百款左右，很多新機在發布時就已支持，已上市的一些手機也支持OTA方式升級。
在中國電信、中國聯通雙方共同運營一張網絡的過程中，同時還面臨著共享網絡邊界問題、異頻切換問題、雙方網絡的優化參數和差異等諸多問題。雙方項目團隊通過一些針對性的研究，系列化的創新解決方案，保障了網絡的運行質量和雙方業務、用戶的感知一致。
中國電信和中國聯通攜手開展的5G共建共享不僅是中國的重大創新，也是世界的重大創新，這對全球5G發展都極具意義。
