4大运营商，5G网络怎样共建共享？

　　近日，广电和移动的5G网络共建共享协议签订，700M这个黄金频段的建设方式终于尘埃落定。
　　早在一年多前，中国电信和联通就已决定5G共建共享，共同建设3。5GHz网络，充分发挥双方在该频段上大带宽的优势。
　　至此，中国4家运营商在5G网络建设中已形成了两大阵营。
　　电信和联通拥有中频3。5GHz200M带宽，加上2。1G45M带宽；移动和广电则拥有700MHz上30M带宽，以及2。6GHz上的160M带宽和4。9GHz上的160M带宽，高中低频配齐。
　　下文，无线深海君将解析共建共享背后的原理。
　　一、什么是网络共享？
　　通常来说，通信设备硬件本身的价格不便宜，再加上站点建设施工，后续的的运营维护，对运营商而言更是投入巨大，花钱如流水，赚钱如抽丝。
　　这不4G刚建了没几年，当初的投资初见成效，现在又面临5G网络建设的大笔支出，并且5G的杀手级应用还有待探索，投资回报率不明。
　　因此，越来越多的运营商考虑使用网络共享的方式来建网，几家共享网络基础设施，分摊成本，快速提供服务，互惠互利，抱团取暖！
　　网络共享是怎么做到共享基站的呢？要知道网络共享只是共享网络，不是共享用户，肯定要做到用户无感知。那么问题来了，手机又怎么区分各个运营商的网络呢？
　　这一切都要从PLMN说起。
　　PLMN的全称是PublicLandMobileNetwork，也就是公共陆地移动网络，说人话就是由基站，核心网等设备组成的，能让手机打电话，上网的网络。
　　PLMN由移动国家码（MCC，MobileCountryCode）和移动网络码（MNC，MobileNetworkCode）这两部分组成。一组MCCMNC就唯一标识了一张网络。中国的移动国家码是460，移动网络码为两位数字，从00开始。
　　举例来说，中国移动的移动网络码有两个，是00和02。中国联通的是01，中国电信的是03。用46001这五位数字就能在全球唯一标识中国联通的网络了。
　　由此可见，手机要识别哪家的网络，最关键的就是识别PLMN。因此要提供服务，每个小区都必须不断地广播PLMN号，让手机接入正确的无线网络，再连接到对应的核心网和提供服务。
　　想象一下，如果联通用户试图接入电信的网络，如果没有漫游的话，唯一的结果就是鉴权不通过，被判定为非法用户，拒绝接入。
　　二、网络共享的实现方式
　　根据共享程度的不同，网络共享分为以下5种：漫游，站址共享，MORAN，MOCN和GWCN这五种方式。
　　第一种：漫游
　　在这种方式下，有一个运营商完全没有实体网络，小区，基站，核心网都租用别人的，自己只需要建设用户管理和业务平台就行。
　　这种方式虽说不用费劲建网，还可以借助别人的成熟网络迅速开展业务，但是资源的使用优先级必然靠后，没有任何网络自主权。
　　因此，漫游通常来说只是权宜之计，建设自己的网络才是掌控命运的不二选择，哪怕是共建共享。
　　第二种：站址共享
　　在这种方式下，两个运营商只共享物理站址，包括：机房，铁塔，电源，天馈系统等系统。
　　在中国，这部分基础设施是由中国铁塔公司负责的，然后提供给三大运营商。也就是说，站址共享是默认支持的。这就是中国铁塔存在的意义：资源共享，减少重复投资。
　　第三种：MORAN（MultiOperatorRadioAccessNetwork）
　　这种方式的共享比站址共享更近了一步，把无线接入网的主设备基站也共享了。虽然共享，但是程度还不彻底，只共享基站内部和无线接入资源无关的模块，而最关键的部分：小区和频点，仍然各用各的，各行其是。
　　因此，对手机来说，MORAN的表现和不进行共享是一样的，由于各个运营商的小区独立，它们各自在各自的小区广播中发送自身的PLMN编码，手机按自己的网络进行接入即可。
　　所以，MORAN的实现比较简单，也不需要标准制定组织3GPP对其进行额外的标准化。
　　第四种：MOCN（MultiOperatorCoreNetwork）
　　这种方式的共享又比MORAN更近了一步，不但共享了无线接入网的主设备基站硬件本身，还把基站内部和无线接入资源相关最关键的模块：小区和频点也共享了。也就是说，多个网络共享的运营商将共用小区和频谱。
　　那么这个小区到底属于谁呢？这就需要在小区广播中同时发送参与共享的所有运营商的PLMN码，手机按自己的服务网络的PLMN进行接入。这一过程涉及到小区和手机之间的信息交互，因此需要3GPP对其进行标准化。
　　与此同时，基站侧同样也要做大量工作：同一小区内的各个运营商之间的资源怎么分配？谁的优先级高？拥塞了怎么处理？这需要多方协商才能确定，是一个比较复杂的过程。
　　如上图所示，空口无线资源的分配大体有四种策略：静态分配、半静态分配、资源池以及过盈分配（Overbooking）。
　　静态分配：共享的运营商按照固定的比例来分配资源，比如运营商A占60，运营商B占20。那如果运营商B的网络拥塞了，而运营商A还有资源空闲了该怎么办？对不起，资源就是这么分的，拥塞了也不能用别人的，就是这么简单粗暴。
　　半静态分配：资源总共就那么多，先拿出一部分作为共享资源大家一起用，剩下的还是按照固定的比例来分配，比如运营商A和运营商B各自固定分40的资源，剩下的20共享使用，谁的业务多谁先占用。半静态分配比静态分配灵活一些。
　　资源池：各运营商完全共享资源，没有任何保留，资源完全是按照业务量的多少，先占先得，用完释放。这种方式虽然灵活，但在实际分配实现上需要充分考虑公平性，避免饿死一家撑死一家这样局面的出现。
　　过盈分配（也叫Overbooking）：这种分配方式是基于固定分配的。我们再来重新审视这个问题：如果运营商B的网络拥塞了，而运营商A还有资源空闲了该怎么办？
　　在固定分配方式下这个问题是无解的，那么我们变通一下，既然你运营商A的资源还有空闲，那么临时让运营商B用一下不是大家都好么？
　　也就是说，有一段资源虽然是固定分配的，但在空闲时还可以临时借给别人用，自己要用了可以随时拿回来。
　　第五种：GWCN（GatewayCoreNetwork）
　　这种方式的共享又比MOCN更近了一步，不但共享了无线接入网的主设备基站硬件和无线接入资源相关最关键的模块：小区和频点，连核心网的部分网元也共享了。
　　对于无线侧来说，GWCN的表现和MOCN一样，都需要考虑基站内部的资源分配和管理问题。对于核心网来说，共享的网元也需要考虑容量的分配，除此之外，作为用户管理的HSS是核心网中的核心，不进行共享，高层的业务平台具体运营商的业务具有差异性，也不进行共享。
　　对于MORAN，MOCN和GWCN这三种方式，由于共享了基站设备，必然涉及到容量和性能的规划，参数的修改等问题。既然大家都要网络共享了，这些实际操作上的问题都是在网管上配置的，网管该怎么操作呢？
　　这里再引入两个概念，用于对共享的运营商做个区分。通常情况下，实际花钱建设网络，并把网络共享出去的运营商叫做主建运营商，而自己不建设网络，租赁别人网络的运营商叫做租赁运营商。
　　显然，主建运营商作为网络的所有者，理所应当地拥有全部的网管权限，而租赁运营商就只能得到有限的权限，只能修改，查看和自己网络相关的参数。
　　或者，为了避免参与共享的运营商相互之间的推诿扯皮，提高网络运维效率，他们还可以共同出资成立一家合资运维公司，负责共享网络的规划，部署，运营和维护，如下图所示。
　　上面这些网络共享的模式是通用的，适用于从2G到5G的各种技术。但是在部署5G时，各个运营商在共建共享时，还需要从实际出发，制定对双方最有利的策略。
　　三、电信和联通，移动和广电怎样共建共享？
　　电信和联通的共建共享
　　在2019年9月，中国联通和电信宣布进行共建共享。我们不妨炒炒冷饭，从技术的角度来看看这份协议书上到底说了些什么：
　　1、中国联通和电信在全国范围内合作共建一张5G接入网，双方按照划定区域来分区建设。
　　2、在各自的5G建设区域内，谁建设，就由谁投资，维护并承担网络运营成本。
　　3、双方的5G频谱资源共享。
　　4、核心网各自独立建设，不进行共享。
　　从这些只言片语中，我们可以大致窥见这张5G接入网的概貌。通过前面介绍的5G网络共享的基本方程式，代入上面4个问题即可得到答案。
　　首先，联通和电信两家是分区建设，谁建设，就由谁投资，维护并承担网络运营成本。这一点表明了两家各只需建设一半的5G基站，并互相把自己建设的站点共享给对方，站点的运维全部由主建方代理。
　　然后，双方的5G频谱资源共享，核心网独立建设，不进行共享。
　　由于联通和电信的5G频谱各有100MHz且紧挨着，且在3。5G频谱上最大的载波带宽就是100MHz，因此采用MOCN的方式建网，部署两个共享的100MHz的5G载波。
　　移动和广电的共建共享
　　时隔一年多，在2021年1月26日，中国广电和中国移动在北京签署5G战略合作协议，也正式启动了700MHz5G网络的共建共享。
　　双方的协议内容总结如下：
　　1、双方1：1的出资比例建700MHz网络，双方都有权充分使用。
　　2、700MHz网络的传输等承载网由中移动提供，广电有偿付费使用。
　　3、5G方面中移动提供2。6GHz，有偿给广电使用。
　　4、2G和4G网络，中移动有偿提供给广电使用。
　　5、网络运维、优化、巡检、故障处理等等全部由中移动包了，广电只出钱就可以了。
　　广电出700M频段，出一半700MHz建设费用，其它都不管，有权使用中国移动的全部移动网络，但是需要付费。
　　双方的合作协议共10年，分为两个阶段：2021年是第一阶段，后面的2022年到2031年为第二阶段。
　　在第一阶段，移动将把自己的2G，4G网络，以及刚刚建成的2。6GHz的5G网络共享给广电，通过漫游共享的方式接入。此时的广电没有网络，相当于虚拟运营商。
　　到了第二阶段，700M网络已初步建成，广电和移动通过MOCN的方式进行共享，用来做5G基础覆盖。同时，移动的2。6GHz网络也通过MOCN的方式持续和广电共享。
　　也就是说，这个时候广电和移动的5G网络都是由700M和2。6GHz这两个频段组成的，后续还有4。9GHz也可以共建共享，高中低频兼具，覆盖和容量兼顾。
　　5G的频段网络建设投资大，周期长，加之联通和电信的频谱接近，移动和广电各取所需，合则两利，斗则俱伤。这两大集团进行5G网络共建共享，对双方而言都十分有利。
　　至于吃瓜群众是否能享受到更快的网速和更好的服务，就要看在后面这两大集团能否交上令人满意的答卷了。