峰哥博客

首页 » UC编辑部奇闻 » 电信联通接连完成“不可能的挑战”!

电信联通接连完成“不可能的挑战”!

图源/东方IC

30秒快读

1

2020年,中国已建成全球最大5G网络。中国电信和中国联通更是挑战不可能完成的任务,在没有任何借鉴经验下,建成全球最大的共建共享5G网络,仅建网投资就节省600多亿元。

2

双方不仅在全球首创NSA共享,还成功向5G SA共享平滑演进,他们是怎么做到的?

2019年,5G商用元年;2020年,5G SA商用元年。

一直以来,中国电信大力推进5G SA技术创新,牵头制定全球5G SA指南,并且通过与中国联通共建共享,快速、高效推动网络建设,率先攻克NSA共建共享技术,率先实现NSA共享向SA共享平滑演进,率先实现5G SA规模商用。

这是中国运营商为全球5G发展贡献的中国式创新样板,为国际同行打开了5G发展新思路。

图源/Pixabay

还有一周时间,2020年就将翻篇。这是充满挑战与压力的一年,也是充满速度和创新的一年。

这一年,虽然经历新冠肺炎疫情这只巨大的“黑天鹅”,但是为了加快新基建进程,国内电信运营商克服重重困难,调高5G建设目标、加快5G建设速度,目前已建成全球最大5G网络,基站数量超70万个,全球占比近7成。

不仅于此,中国运营商还为全球同行树立了创新样板,中国电信、中国联通积极探索并率先在全球TOP10运营商之间全面开展5G网络共建共享,一举破解了投入、频率等资源受限和技术、管理等系列难题,高效、快速建成了一张覆盖广、网速快、感知好的高品质5G网络。双方合作一年来,已累计开通35万个5G站点,为全球最大的共建共享5G网络,仅建网投资就节省600多亿元。

如此规模巨大、成效显著的共建共享,在全球范围内绝无仅有,为其他运营商的5G网络建设提供了新思路、新方案、新模板。前不久,中国电信与中国联通联合申报的“5G共建共享关键技术研究与产业化应用”项目获得2020年度“中国通信学会科学技术奖”一等奖,这是对共建共享中国式创新的高度认可。

图源/网络

“却顾所来径,苍苍横翠微!”

共建共享中国式创新一路走来却是非常不易。从推动5G NSA共享,到共享网络下NSA向SA演进,还有解决5G共建共享环境下网络建设运维等方面各种难题,这些事情从来没有运营商做过,没有成功经验可以借鉴,中国电信和中国联通的技术人员攻克了一个又一个难关,成功实现“一张物理网、两张逻辑网、4G/5G高效协同、独立运营”的目标。

01

挑战不可能完成的任务

“2018年规模试验,2019年预商用,2020年规模商用”,一直以来,我国5G发展按照这“三步走”战略在稳步推进。一直到2019年上半年,仍保持着这样的节奏。

不料在2019年上半年,韩国运营商和美国运营商之间掀起了“全球5G第一商用”争夺战,争相在这一年4月份推出5G规模商用服务,比之前预计时间大大提前。

在美韩5G商用进程提速的情况下,身处全球5G发展第一阵营的我国也加快了步调。2019年6月6日,我国发放5G牌照,意味着5G大门正式打开,这比之前业界预期的时间早了半年至一年。

此时,因为5G NSA相比5G SA技术标准冻结的时间更早、产业链相对更为成熟,所以全球运营商都是在部署发展5G NSA,我国运营商也在大力推动5G NSA建设。

但5G建设的难度众所周知,可以用“三个3”来概括:5G基站密度约是4G基站的3倍;5G基站单站的耗电量约为4G基站的3倍;单基站建设成本约是4G的3倍。

为破解5G巨大投资带来的巨大难题,共建共享被提上日程,希望能降低运营商5G投资和运行维护成本,并且快速实现5G网络覆盖。

但在5G NSA条件下,想要共建共享,难度非一般大,从来没有运营商进行NSA共建共享。在不少业界人士看来,这几乎是不可能完成的任务。

“5G NSA,是基于4G网络做热点载波,NSA的控制逻辑其实是沿用4G”,中国电信技术专家陈建刚表示。换而言之,5G NSA依赖4G核心网(4G EPC),所有的调度、控制等等都依靠4G EPC。

5G NSA条件下共建共享之所以难度很高,因为在保障双方运营商的4G用户体验以及运维操作方面都遇到非常大的压力。

要知道,中国电信和中国联通的用户体量都非常庞大,两家运营商的4G用户规模加在一起超过5亿。一旦因为NSA共建共享导致双方4G用户体验下降,无疑是场灾难。而且,要实现“不换卡、不换号”同时接入共享5G网络,和双方话音承载不同方案的兼容等方面都存在难题。NSA环境下,打电话会优先到原来各自的4G网,电信优先到电信4G VoLTE上,联通优先到联通4G VoLTE及3G UMTS上,虽然双方共用NSA基站,但是语音通话时,两边存在不同的语音回落、触发、寻址等操作。

如果是在SA阶段,共建共享难度则会小很多。5G SA有自己的核心网(5GC),无需考虑与4G紧耦合,也不会对4G用户使用体验带来风险。所以,当初业界共识是在SA阶段开展5G共建共享。

NSA和SA 制图:IT时报

只是SA产业链成熟度一直落后,而我国加快5G发展的号角已经吹响,为了快速推进我国5G建设,中国电信和中国联通向难而行,面对着5G NSA共建共享存在的巨大的困难和风险,双方下定决心要完成“这一不可能完成的任务”。

02

全球首创NSA共享

将不可能变成现实

2019年9月9日,中国电信和中国联通签署了5G网络共建共享框架协议,约定在5G全生命周期、全网范围内共建共享一张5G精品网。

两家运营商的项目团队在没有成功经验和案例可借鉴的情况下,开始了共建共享研究探索,首先要攻克的难题就是,在NSA环境下实现共建共享。

当时团队研究了不少方案,主要有接入网共享、异网漫游等,经过各场景测试,最终双方选择了接入网共享方案。

图源/网络

在移动通信网络架构中,大致上可以分为接入网、承载网、核心网等部分。接入网共享,或者叫基站共享,两家运营商共享同一个物理基站,该基站双上联接入各自的核心网。同时,双方的承载网通过技术手段进行共享互通。

“在接入网共享方案中,核心网设备、计费等等都是独立的,这样在技术逻辑上实现双方4G用户基本不会受到5G NSA的影响,也可以保证用户不换卡、不换号就能用上5G。”陈建刚表示。

总体路线虽然确定,但在实际中,不同地方甚至是同一地方的不同区域,网络环境千差万别。两家运营商在充分考虑双方4G现网频率策略、网络负荷、现网厂商等差异,综合考虑用户体验、实施速度、建设投资、维护难度等因素,创新性采用了双锚点、单锚点共享载波、单锚点独立载波等技术措施,因地制宜,根据不同地方不同环境,共建共享5G NSA网络,满足不同业务场景的需求。

前文提及,NSA依附4G,它一定要“锚”住4G某个载波,比如1.8GHz,才能和4G其他频率(比如2.1GHz、800Mhz)进行互操作。换而言之,两家运营商的NSA共享基站,要“锚定”4G基站,才能为用户提供服务。

所谓双锚点,就是双方的4G基站都做锚点,锚定同一个5G基站。两家运营商分别管理自己的锚点,锚点之间不共享,只共享5G基站。这样做的好处是,在对4G改造较小的情况下,快速实现5G网络共建共享,但不足之处在于“要求太高”,需要两家运营商使用的4G基站都是同厂商。而NSA单锚点方案则适用合作双方4G基站不同厂家的区域,适用的范围更加广泛,通过对现有4G改造或者新建4G锚点,实现4G和5G基站均共享。

在技术人员的努力之下,双方技术人员携手攻克了NSA共建共享关键技术,将“不可能”变成了“可能”。中国电信和中国联通创新地采用接入网共享,核心网独立建设,双方各拥有一张逻辑上端到端可管可控的5G网络,支持用户不换卡、不换号同时接入共享5G网络。

现在,双方共建共享数十万个5G基站,锻造了一张高品质5G网络,4G用户体验也没受到影响。“我们做完以后,不少国外运营商来我们这里学习。”陈建刚说道。

03

成功向5G SA共享演进

解决运维难题

只有SA才能发挥出5G的全部“武功”,从NSA向SA演进,是全球运营商的共识。

但是如何从NSA演进到SA呢?

在没有开始实施NSA共建共享之前,中国电信曾考虑利用双模基站方式来解决NSA向SA过渡的问题。所谓双模基站,就是同时支持SA和NSA两种模式。后来由于在NSA阶段开展共建共享,再利用双模站方式向SA演进已经“不合时宜”。

图源/Pixabay

此时采用双模基站,网络架构和网络调度会变得极其复杂。通俗来讲,1个5G基站会被4个“脑袋”(核心网,包括双方的5G核心网、4G核心网等)指挥调度,同时24条“腿”要不停地忙着跑(基站间互操作关系多达24个)。

在此模式下,寻址、接续、控制、调度过程将非常复杂,网络优化、切换参数也是异常复杂,基本无法维护,用户体验更是难以保证。就好比有一位士兵(基站)操演,要接受四位军官(核心网)指挥,自己还被要求完成多达24套动作,难度可想而知。

如果过渡期解决不好,一方面会导致部分5G用户无法有效体验SA网络,另一方面不利于SA用户发展,SA用户规模上不去,导致SA网络闲置。

经过探索研究,中国电信和中国联通破解了这道难题,采用双模终端手机自适应NSA/SA网络的演进技术,包括终端自适应网络的企业标准、边界干扰控制技术、分区协同技术的应用,成功地解决了共享的NSA向SA演进的路径问题,并在今年11月全球首发SA商用。

所谓终端自适应网络技术,就是在NSA覆盖区域内, NSA+SA双模手机自适应判断网络制式使用NSA模式。在NSA覆盖区域外,采用SA网络进行组网,双模手机可自适应网络使用SA模式。“手机根据网络情况自己适应,没有必要全网开成双模站。”陈建刚说道。

终端自适应网络方式能够普及推广,不仅是运营商努力,更是产业链的整体推动。目前,支持终端自适应网络功能的手机终端在百款左右,很多新机在发布时就已支持,已上市的一些手机也支持OTA方式升级。

在中国电信、中国联通双方共同运营一张网络的过程中,同时还面临着共享网络边界问题、异频切换问题、双方网络的优化参数和差异等诸多问题。双方项目团队通过一些针对性的研究,系列化的创新解决方案,保障了网络的运行质量和双方业务、用户的感知一致。

中国电信和中国联通携手开展的5G共建共享不仅是中国的重大创新,也是世界的重大创新,这对全球5G发展都极具意义。

作者/IT时报记者 钱立富

编辑/挨踢妹

排版/冯诚杰

图片/东方IC IT时报 Pixabay 网络

来源/《IT时报》公众号vittimes

为中国运营商成功挑战不可能点赞!



文章如无特别注明均为原创! 作者: F_Robot, 转载或复制请以 超链接形式 并注明出处 峰哥博客
原文地址《 电信联通接连完成“不可能的挑战”!》发布于2020-12-30

分享到:
打赏&捐助 分享到QQ空间

评论

游客

  • 看不清楚?点图切换
切换注册/找回用户名密码

登录

Tips:登录后可以进入会员中心发布文章、评论等操作哦!

切换登录

注册