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3.5GHz 200M带宽，加上2.1G 45M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Public Land Mobile Network，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，Mobile Country Code）和移动网络码（MNC，Mobile Network Code）这两部分组成。一组MCC+MNC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 (Multi-Operator Radio Access Network)
　　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 (Multi-Operator Core Network)
　　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(Gateway Core Network)
　　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 700MHz 5G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。