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【摘要】 本文对电信、联通目前采用的4G共建共享网络架构、共享载波的共享方式等进行阐述，并在分析对比“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3种异频切换策略特点的基础上，针对广阔乡村及密集城区场景分别开展策略部署试点，同时围绕路测、网管关键性能指标等评估试点结果，提出4G共建共享网络的移动性部署策略。
【关键词】 4G共建共享 共享载波 异频切换
引言：
为充分发挥电信、联通双方4G网络资源互补优势，实现低成本完善4G网络覆盖，电信和联通持续开展深度合作，深化推进低业务区的4G网络共建共享。电信、联通4G共建共享有效增强网络能力和网络效能的同时，也大幅增加了双方4G网络互操作的复杂度，随之增多出现互操作参数设置不合理导致的切换不及时、频繁切换等现象，影响用户感知。为了确保4G网络共享后能满足双方业务需求的同时，对承建方的4G用户感知、4G网络质量等也不造成影响，本文在深入分析对比不同异频切换策略特点的基础上，结合试点情况提出4G共建共享网络的移动性部署策略。
一、4G共建共享网络架构
3GPP定义了MOCN（Multi-Operator Core Network）、GWCN（Gateway Core Network）两种4G共建共享网络架构，其中MOCN架构的主要特点为“多运营商仅基站共享，核心网独立”，而 GWCN架构除了共享基站外，也共享部分核心网网元[1]。电信、联通现阶段采用的是MOCN网络架构，即双方用户通过移动回传网接入各自核心网。
按照载波资源配置方式分类，4G共享模式可分为独立载波共享、共享载波共享，二者主要特点及区别如表1所示[2]。目前，电信、联通主要采用“基站硬件及频谱均共享”的共享载波方式，且以共享中频段、大带宽的1.8GHz/2.1GHz小区为主。
由于在共享载波模式下，承建方的4G共享载波是同时广播电信和联通的PLMN ID，且电信、联通使用的1.8G、2.1G频段均不同，因此相当于双方的4G网络均增加了2个异频频点[3]，同时电信用户、联通用户均增多了如表2所示的12种4G网络互操作情形。
二、4G网络异频切换策略对比
电信、联通针对1.8G/2.1G采用共享载波模式的共享后，新增了12种4G网络互操作情形，即大幅增加了现有4G网络的互操作复杂度，因此亟需明确新增的12种场景互操作策略，以充分发挥共享网络效能的同时有效提升用户感知。基于此，本节重点开展连接态下的异频切换策略分析对比。
目前，4G网络异频切换采用基于覆盖的切换，主要分为“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3种策略，具体涉及的事件判决条件、作用等如表3。
分析对比表3不同事件的判决条件可知，A3只需邻区信号强度高于服务小区一定门限即可发生切换，A4需邻区信号强度高于一定门限才发生切换，而A5需邻区信号强度高于一定门限的同时服务小区需低于一定门限，因此发生切换从易到难的事件顺序通常为A3、A4、A5。此外，相较于A4、A5事件，A3事件较容易发生频繁切换，且可能会出现用户从某个弱覆盖站点切换至另一个信号相对强但仍属于弱覆盖的站点，而A4、A5事件可保证用户每次均切到一个信号质量优于预设信号强度的邻区，有效确保了用户感知的提升。
三、4G共建共享網络异频切换策略
本节主要结合“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3种异频切换策略的特点，针对新增的12种异频互操作场景开展切换策略研究。
3.1 800M/900M与异运营商1.8G/2.1G共享小区
相较于800M、900M，1.8G、2.1G频段的带宽较大，因此能为用户提供业务感知更佳的4G网络服务。为了实现用户尽量驻留于大带宽的1.8G、2.1G频段，建议采用如表4所示的800M、900M与异运营商1.8G、2.1G共享小区的异频切换策略，即从电信800M、联通900M切到异运营商1.8G、2.1G共享小区采用A2+A4策略，从异运营商1.8G、2.1G共享小区切回电信800M、联通900M采用A2+A5策略，具体门限设置值同现网电信800M、联通900M与本运营商1.8G、2.1G的互操作门限值。
3.2 1.8G/2.1G与异运营商1.8G/2.1G共享小区
针对1.8G、2.1G非共享站与异运营商1.8G、2.1G共享站间的异频切换场景，源小区和目标小区的带宽基本对等，因此需针对“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”分别开展异频切换策略部署试点，评估各策略满足“共享后使用方覆盖能力提升，承建方网络性能不下降，双方用户感知均提升”的情况，并提出该场景的异频切换策略建议。
3.2.1 试点方案
针对广阔乡村、密集城区两个场景分别选取1个试点区域，其中广阔乡村试点区域的联通1.8G共享小区6个，电信4G小区9个，密集城区试点区域的联通1.8G共享小区3个，电信4G小区15个，同时2个试点区域均采取如表5所示的异频切换策略方案。
方案1和方案2对用户发生切换时的服务小区信号强度要求一致，即在服务小区信号强度低于用户感知拐点门限-103dBm时才可能发起切换，但方案1只需邻区信号强度高于服务小区3dB即可发生切换，而方案2需邻区信号强度高于-100dBm才可能发生切换;方案2和方案3均要求邻区信号强度高于-100dBm时才可能切至邻区，但服务小区较容易满足方案3的门限要求。
3.2.2 试点评估
为评估联通1.8G小区共享后，广阔乡村、密集城区两个场景试点区域电信4G网络覆盖能力的提升等情况，开展电信路测分析。同时，对联通1.8G共享小区进行网管关键性能指标跟踪，进一步分析实施表5所示的3种方案对承建方网络的影响。 （1）路测指标
表6为广阔乡村、密集城区试点区域联通1.8G小区共享后，电信4G网络覆盖率，及系统内切换指标情况。分析表6可知，联通1.8G小区共享后，3种方案的电信4G网络覆盖率均明显提升，即有效发挥了4G共享小区的网络覆盖增强作用。其中，属于“易进易出”的方案1实施后电信4G网络覆盖能力提升最多，但该方案容易频繁切换的特点造成异频切换次数也最多;属于“难进难出”的方案2实施后电信4G覆盖率提升较少，但异频切换次数也最少;属于“方案1、方案2的折中方案”方案3實施后，电信4G覆盖率与方案1相当，但异频切换次数与方案2相当。
（2）网管关键性能指标
表7、表8为分别为广阔乡村、密集城区试点区域联通1.8G共享站区分运营商的4G关键性能指标情况。分析表7、表8可知，依次部署3种异频切换策略后，联通共享站点上电信、联通的接入、掉线、切换指标均正常波动。此外，方案2的电信用户在共享站上产生的流量占共享站总流量的比例较低，方案1和方案3该比例较高且相当。
（3）试点小结
根据试点区域路测及网管关键性能指标的分析结果，切换难度介于方案1和方案2的方案3在较明显提升使用方4G网络覆盖率的同时，影响用户速率的异频切换次数增加较少。此外，方案3下电信用户在共享站上产生的流量占共享站总流量的比例较高，且未影响承建方网络性能指标，因此建议方案3作为1.8G/2.1G非共享站与异运营商1.8G/2.1G共享站间的异频切换策略。
四、结束语
电信、联通联合开展的4G共建共享，有效降低网络建设成本，持续提升网络覆盖能力，但也增加了双方网络的互操作复杂度，为此本文开展4G共建共享场景的移动性策略研究，探索一套能保障4G网络共享后使用方覆盖能力提升、承建方网络性能不下降、双方用户感知均提升的异频切换策略方案。在广阔乡村及密集城区的试点结果均表明A2+A4的异频切换策略部署效果较佳，更能确保双方网络性能和用户感知。
参 考 文 献
[1]余东真.浅谈共享4G基站的方法[J].广西通信技术，2020（1）：51-54.
[2]段树侠.电信联通LTE网络共建共享方案探讨[J].广东通信技术，2020，40（6）：29-33.
[3]李萌，钱雷，顾福祥.4G网络共建共享的深度研究[J].江苏通信，2020（5）：79-83.
林磊（1975），男，汉族，福州大学软件工程硕士，工程师，从事移动网络优化方面的工作。
【关键词】 4G共建共享 共享载波 异频切换
引言：
为充分发挥电信、联通双方4G网络资源互补优势，实现低成本完善4G网络覆盖，电信和联通持续开展深度合作，深化推进低业务区的4G网络共建共享。电信、联通4G共建共享有效增强网络能力和网络效能的同时，也大幅增加了双方4G网络互操作的复杂度，随之增多出现互操作参数设置不合理导致的切换不及时、频繁切换等现象，影响用户感知。为了确保4G网络共享后能满足双方业务需求的同时，对承建方的4G用户感知、4G网络质量等也不造成影响，本文在深入分析对比不同异频切换策略特点的基础上，结合试点情况提出4G共建共享网络的移动性部署策略。
一、4G共建共享网络架构
3GPP定义了MOCN（Multi-Operator Core Network）、GWCN（Gateway Core Network）两种4G共建共享网络架构，其中MOCN架构的主要特点为“多运营商仅基站共享，核心网独立”，而 GWCN架构除了共享基站外，也共享部分核心网网元[1]。电信、联通现阶段采用的是MOCN网络架构，即双方用户通过移动回传网接入各自核心网。
按照载波资源配置方式分类，4G共享模式可分为独立载波共享、共享载波共享，二者主要特点及区别如表1所示[2]。目前，电信、联通主要采用“基站硬件及频谱均共享”的共享载波方式，且以共享中频段、大带宽的1.8GHz/2.1GHz小区为主。
由于在共享载波模式下，承建方的4G共享载波是同时广播电信和联通的PLMN ID，且电信、联通使用的1.8G、2.1G频段均不同，因此相当于双方的4G网络均增加了2个异频频点[3]，同时电信用户、联通用户均增多了如表2所示的12种4G网络互操作情形。
二、4G网络异频切换策略对比
电信、联通针对1.8G/2.1G采用共享载波模式的共享后，新增了12种4G网络互操作情形，即大幅增加了现有4G网络的互操作复杂度，因此亟需明确新增的12种场景互操作策略，以充分发挥共享网络效能的同时有效提升用户感知。基于此，本节重点开展连接态下的异频切换策略分析对比。
目前，4G网络异频切换采用基于覆盖的切换，主要分为“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3种策略，具体涉及的事件判决条件、作用等如表3。
分析对比表3不同事件的判决条件可知，A3只需邻区信号强度高于服务小区一定门限即可发生切换，A4需邻区信号强度高于一定门限才发生切换，而A5需邻区信号强度高于一定门限的同时服务小区需低于一定门限，因此发生切换从易到难的事件顺序通常为A3、A4、A5。此外，相较于A4、A5事件，A3事件较容易发生频繁切换，且可能会出现用户从某个弱覆盖站点切换至另一个信号相对强但仍属于弱覆盖的站点，而A4、A5事件可保证用户每次均切到一个信号质量优于预设信号强度的邻区，有效确保了用户感知的提升。
三、4G共建共享網络异频切换策略
本节主要结合“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”3种异频切换策略的特点，针对新增的12种异频互操作场景开展切换策略研究。
3.1 800M/900M与异运营商1.8G/2.1G共享小区
相较于800M、900M，1.8G、2.1G频段的带宽较大，因此能为用户提供业务感知更佳的4G网络服务。为了实现用户尽量驻留于大带宽的1.8G、2.1G频段，建议采用如表4所示的800M、900M与异运营商1.8G、2.1G共享小区的异频切换策略，即从电信800M、联通900M切到异运营商1.8G、2.1G共享小区采用A2+A4策略，从异运营商1.8G、2.1G共享小区切回电信800M、联通900M采用A2+A5策略，具体门限设置值同现网电信800M、联通900M与本运营商1.8G、2.1G的互操作门限值。
3.2 1.8G/2.1G与异运营商1.8G/2.1G共享小区
针对1.8G、2.1G非共享站与异运营商1.8G、2.1G共享站间的异频切换场景，源小区和目标小区的带宽基本对等，因此需针对“A2+A3”、“A2+A4”、“A2+A5”分别开展异频切换策略部署试点，评估各策略满足“共享后使用方覆盖能力提升，承建方网络性能不下降，双方用户感知均提升”的情况，并提出该场景的异频切换策略建议。
3.2.1 试点方案
针对广阔乡村、密集城区两个场景分别选取1个试点区域，其中广阔乡村试点区域的联通1.8G共享小区6个，电信4G小区9个，密集城区试点区域的联通1.8G共享小区3个，电信4G小区15个，同时2个试点区域均采取如表5所示的异频切换策略方案。
方案1和方案2对用户发生切换时的服务小区信号强度要求一致，即在服务小区信号强度低于用户感知拐点门限-103dBm时才可能发起切换，但方案1只需邻区信号强度高于服务小区3dB即可发生切换，而方案2需邻区信号强度高于-100dBm才可能发生切换;方案2和方案3均要求邻区信号强度高于-100dBm时才可能切至邻区，但服务小区较容易满足方案3的门限要求。
3.2.2 试点评估
为评估联通1.8G小区共享后，广阔乡村、密集城区两个场景试点区域电信4G网络覆盖能力的提升等情况，开展电信路测分析。同时，对联通1.8G共享小区进行网管关键性能指标跟踪，进一步分析实施表5所示的3种方案对承建方网络的影响。 （1）路测指标
表6为广阔乡村、密集城区试点区域联通1.8G小区共享后，电信4G网络覆盖率，及系统内切换指标情况。分析表6可知，联通1.8G小区共享后，3种方案的电信4G网络覆盖率均明显提升，即有效发挥了4G共享小区的网络覆盖增强作用。其中，属于“易进易出”的方案1实施后电信4G网络覆盖能力提升最多，但该方案容易频繁切换的特点造成异频切换次数也最多;属于“难进难出”的方案2实施后电信4G覆盖率提升较少，但异频切换次数也最少;属于“方案1、方案2的折中方案”方案3實施后，电信4G覆盖率与方案1相当，但异频切换次数与方案2相当。
（2）网管关键性能指标
表7、表8为分别为广阔乡村、密集城区试点区域联通1.8G共享站区分运营商的4G关键性能指标情况。分析表7、表8可知，依次部署3种异频切换策略后，联通共享站点上电信、联通的接入、掉线、切换指标均正常波动。此外，方案2的电信用户在共享站上产生的流量占共享站总流量的比例较低，方案1和方案3该比例较高且相当。
（3）试点小结
根据试点区域路测及网管关键性能指标的分析结果，切换难度介于方案1和方案2的方案3在较明显提升使用方4G网络覆盖率的同时，影响用户速率的异频切换次数增加较少。此外，方案3下电信用户在共享站上产生的流量占共享站总流量的比例较高，且未影响承建方网络性能指标，因此建议方案3作为1.8G/2.1G非共享站与异运营商1.8G/2.1G共享站间的异频切换策略。
四、结束语
电信、联通联合开展的4G共建共享，有效降低网络建设成本，持续提升网络覆盖能力，但也增加了双方网络的互操作复杂度，为此本文开展4G共建共享场景的移动性策略研究，探索一套能保障4G网络共享后使用方覆盖能力提升、承建方网络性能不下降、双方用户感知均提升的异频切换策略方案。在广阔乡村及密集城区的试点结果均表明A2+A4的异频切换策略部署效果较佳，更能确保双方网络性能和用户感知。
参 考 文 献
[1]余东真.浅谈共享4G基站的方法[J].广西通信技术，2020（1）：51-54.
[2]段树侠.电信联通LTE网络共建共享方案探讨[J].广东通信技术，2020，40（6）：29-33.
[3]李萌，钱雷，顾福祥.4G网络共建共享的深度研究[J].江苏通信，2020（5）：79-83.
林磊（1975），男，汉族，福州大学软件工程硕士，工程师，从事移动网络优化方面的工作。