2020年是中國(guó)5G大規(guī)模建設(shè)的第一年,中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通以共建共享的方式建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò),既是今年建網(wǎng)的難點(diǎn),也是建網(wǎng)的亮點(diǎn)。今年9月10日,雙方共建共享滿一年,快速建成了32萬(wàn)個(gè)5G基站,形成了覆蓋全國(guó)所有地級(jí)市的5G網(wǎng)絡(luò),截至2020年9月,已節(jié)省投資600億元,電費(fèi)、塔租、運(yùn)營(yíng)維護(hù)年化成本節(jié)約超60億元。
畫(huà)樓容易蓋樓難,中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通都是全球頂尖的十大運(yùn)營(yíng)商,如此體量的運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)新一代移動(dòng)通信主力網(wǎng)絡(luò)的共建共享,在通信行業(yè)是前所未有的事,其中的挑戰(zhàn)可想而知。12月5日,中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合申報(bào)的“5G共建共享關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用“項(xiàng)目獲得2020年度“中國(guó)通信學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)“一等獎(jiǎng),說(shuō)明此次共建共享的科技含金量相當(dāng)高。
聯(lián)合攻關(guān)實(shí)現(xiàn)共建共享總目標(biāo)
相較于4G網(wǎng)絡(luò),5G基站密度至少是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(shè)成本至少是4G的3倍以上。從現(xiàn)階段看,共建共享是解決上述問(wèn)題的最有效途徑,這也與國(guó)家提出的“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”新發(fā)展理念高度吻合。在此背景下,中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合成立了5G共建共享工作組,核心成員全封閉集中,研究突破關(guān)鍵技術(shù)。
中國(guó)聯(lián)通5G共建共享工作組組長(zhǎng)苗守野表示,面對(duì)未來(lái)巨大的市場(chǎng)空間和巨大的5G建設(shè)投資之間的矛盾,如何高效率低成本地建設(shè)一張覆蓋廣、速度快、感知好的高品質(zhì)5G網(wǎng)絡(luò),成為擺在運(yùn)營(yíng)商面前的一道近乎無(wú)解的難題。中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)電信成功探索出了一條共建共享之路。
據(jù)中國(guó)電信5G共建共享工作組負(fù)責(zé)人張新介紹,在開(kāi)始階段,5G共建共享主要面臨四大難題:首先,是NSA階段雙方共建共享非常復(fù)雜,沒(méi)有現(xiàn)成的解決方案;其次,共建共享NSA網(wǎng)絡(luò)如何向SA網(wǎng)絡(luò)演進(jìn);再次,沒(méi)有現(xiàn)成完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可用;最后,全世界前十的兩大運(yùn)營(yíng)商要在全域范圍內(nèi)共建一張5G網(wǎng)絡(luò),在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)各方面有諸多難題。
在百人項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的聯(lián)合攻關(guān)下,目前5G共建共享項(xiàng)目取得了初步成果,實(shí)現(xiàn)了“一張物理網(wǎng)、兩張邏輯網(wǎng)、4G/5G高效協(xié)同、獨(dú)立運(yùn)營(yíng)”的總體目標(biāo),并首創(chuàng)了200M共享的全球最高2.7Gbps的峰值體驗(yàn)速率,該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)15項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、發(fā)明專(zhuān)利31項(xiàng),提出5G國(guó)際3GPP標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、CCSA行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)。
在沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下,中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通探索的中國(guó)式共建共享實(shí)現(xiàn)了5G建設(shè)中的多項(xiàng)創(chuàng)新。同時(shí),電費(fèi)、塔租、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用等也大幅節(jié)省。
多項(xiàng)首創(chuàng)技術(shù)破解共享難點(diǎn)
據(jù)張新介紹,此次共建共享有多項(xiàng)首創(chuàng)技術(shù)。
一是全球首創(chuàng)NSA共享技術(shù)。
建設(shè)之初,NSA共享面臨很大難題,因?yàn)殡p方都有超過(guò)5億的4G用戶(hù),NSA的共享首先要保證用戶(hù)體驗(yàn)不能受影響;推動(dòng)5G市場(chǎng),運(yùn)營(yíng)商堅(jiān)持用戶(hù)可以“不換卡、不換號(hào)”地接入5G網(wǎng)絡(luò),但中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通的話音承載方案不同,如何實(shí)現(xiàn)兼容也存在難題。
項(xiàng)目組創(chuàng)新地采用接入網(wǎng)共享,核心網(wǎng)獨(dú)立建設(shè),雙方各擁有一張邏輯上端到端可管可控的5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了各自的用戶(hù)可以不換卡、不換號(hào),同時(shí)接入共享5G網(wǎng)絡(luò)。這使得共建共享建成的NSA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量?jī)?yōu)良,在345個(gè)城市全面達(dá)到預(yù)期。
二是成功實(shí)現(xiàn)從NSA(5G非獨(dú)立組網(wǎng))共享向SA(5G獨(dú)立組網(wǎng))共享的演進(jìn)。
實(shí)現(xiàn)NSA共享后,向SA共享演進(jìn)成為一個(gè)難題。核心網(wǎng)相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)“大腦“,NSA用4G核心網(wǎng),SA用5G核心網(wǎng),從NSA共享向SA共享演進(jìn)中,兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商各有兩個(gè)核心網(wǎng),面臨4個(gè)核心網(wǎng)要管一個(gè)基站的困境,而且基站之間的互操作關(guān)系多達(dá)24個(gè)。業(yè)內(nèi)戲稱(chēng)這是”4個(gè)腦袋24條腿”。
項(xiàng)目組通過(guò)采用雙模終端手機(jī)自適應(yīng)NSA/SA網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)技術(shù),成功地解決了共享的NSA向SA演進(jìn)的路徑問(wèn)題,并在11月7日全球首發(fā)了SA商用。
三是解決了5G共建共享網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理多項(xiàng)痛點(diǎn)。
在雙方共同運(yùn)營(yíng)一張網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中,面臨著共享網(wǎng)絡(luò)邊界問(wèn)題、異頻切換問(wèn)題、雙方網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化參數(shù)和差異等諸多問(wèn)題。
項(xiàng)目組通過(guò)針對(duì)性的研究,系列化的創(chuàng)新解決方案,實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一質(zhì)量和統(tǒng)一口徑的“五統(tǒng)一”,保障了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量和雙方業(yè)務(wù)、用戶(hù)的感知一致。
在5G共建共享方面,項(xiàng)目組牽頭制定了多項(xiàng)3GPP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其中最主要的有2.1G50M的FDDNR大帶寬共享項(xiàng)目和華為合作提出的超級(jí)上行項(xiàng)目等,全部都納入了R16標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)聯(lián)通5G共建共享工作組組長(zhǎng)苗守野表示,雙方的共建共享實(shí)現(xiàn)了“三個(gè)第一”:全球第一張而且是最大規(guī)模的共建共享5G網(wǎng)絡(luò),全球第一個(gè)200MHz大帶寬高性能5G網(wǎng)絡(luò),全球第一張TDD+FDD混合組網(wǎng)的5G網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)共建共享,顯著節(jié)省5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本,TCO節(jié)省成果顯著,電聯(lián)共享之后CAPEX(資本性支出)預(yù)計(jì)節(jié)省40%左右,OPEX(運(yùn)營(yíng)性支出)每年節(jié)省35%左右。
下一步目標(biāo)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)5G
5G建設(shè)的第一階段目標(biāo)完成后,為5G市場(chǎng)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。苗守野說(shuō),下一階段將重點(diǎn)面向市場(chǎng)、面向用戶(hù),聚焦體驗(yàn),打造一張高品質(zhì)的5G精品網(wǎng)。
苗守野表示,一張高品質(zhì)的5G精品網(wǎng)絡(luò),應(yīng)該具備這樣幾個(gè)特點(diǎn):一是極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò),以明確的極簡(jiǎn)目標(biāo)網(wǎng)來(lái)牽引建設(shè),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瘦身,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的代際解耦,讓5G輕裝上陣;二是極致體驗(yàn),確保用戶(hù)感知,面向VR體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)零時(shí)延、零拖拽;三是極智服務(wù),讓5G超級(jí)管道化身超級(jí)智慧管道,為用戶(hù)提供更便利的業(yè)務(wù),智能匹配復(fù)雜行業(yè)個(gè)性化訴求。同時(shí)與全行業(yè)合作構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)生態(tài),形成基礎(chǔ)支撐力。
實(shí)現(xiàn)極簡(jiǎn)架構(gòu),有利于加速演進(jìn),降本增效。4G處于成熟期,5G迎來(lái)大規(guī)模發(fā)展時(shí)期,聚焦5G發(fā)展則必須減小2G/3G的牽絆束縛,中國(guó)聯(lián)通已制定堅(jiān)決向極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)方向演進(jìn)的策略和方案。今年年底,已計(jì)劃240個(gè)本地網(wǎng)2G退網(wǎng),最快明年年底2G全面退網(wǎng);3G年底首先降至1載頻,加快VoLTE發(fā)展,替代3G語(yǔ)音,推進(jìn)3G逐步退網(wǎng);最后形成4G+5G協(xié)同的極簡(jiǎn)目標(biāo)網(wǎng)。
中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信的共建共享加快了NSA向SA架構(gòu)演進(jìn)簡(jiǎn)化的訴求,否則4G和5G緊耦合增大雙網(wǎng)優(yōu)化困難,一個(gè)基站面臨連接4~6個(gè)核心網(wǎng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且行業(yè)數(shù)字化拓展需要SA架構(gòu)支撐。目前,聯(lián)通已經(jīng)率先牽引網(wǎng)絡(luò)和終端在多省開(kāi)通SA能力,全力支持toB新市場(chǎng)發(fā)展。
針對(duì)海量無(wú)線網(wǎng)站點(diǎn),中國(guó)聯(lián)通5G全面部署C-RAN,拉遠(yuǎn)室外站,實(shí)現(xiàn)零機(jī)房,可節(jié)省30%~40%空調(diào)能耗和機(jī)房租金;通過(guò)3/4/5G設(shè)備融合和天線融合,進(jìn)一步降低設(shè)備能耗和天面租金。
苗守野說(shuō),聯(lián)通和電信共建共享,雙方天然的資源稟賦合并實(shí)現(xiàn)1+1>2的效應(yīng),實(shí)現(xiàn)規(guī)模翻倍、覆蓋翻倍、帶寬翻倍、速率翻倍,一出生就天然具備領(lǐng)先體驗(yàn);進(jìn)一步,聯(lián)通和電信制定了3.5G+2.1G雙頻5G戰(zhàn)略,將全球最寬的TDD(200M)和FDD(2x40M)頻譜協(xié)同創(chuàng)新,最大程度發(fā)揮頻譜效益,實(shí)現(xiàn)上行4~5倍體驗(yàn)提升,深度覆蓋提升7~9dB,雙頻協(xié)同節(jié)能10~20%,可以明顯提質(zhì)增效。