WCDMA移動網(wǎng)絡(luò)共享方案探究

在過去的幾年，歐美的許多移動運(yùn)營商投入巨資競爭3G牌照，導(dǎo)致了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的巨額費(fèi)用壓力，使得運(yùn)營商不得不重新考慮3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略。

網(wǎng)絡(luò)共享正是針對如何降低3G網(wǎng)絡(luò)成本開銷而提出的一種策略，一些歐洲國家政府管理機(jī)構(gòu)如德國、英國已經(jīng)同意移動運(yùn)營商共享網(wǎng)絡(luò)，以此來節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)投資，不少移動運(yùn)營商已達(dá)成網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議。

網(wǎng)絡(luò)共享有多種方案，包括共享站點、共享無線接入網(wǎng)、共享無線接入網(wǎng)和部分核心網(wǎng)、共享不同地理區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)等。具體采用何種共享方案，可由運(yùn)營商根據(jù)實際需要靈活采用。

方案一：站點共享

站點共享方式的主要目的是為了解決選址困難的問題，多個移動運(yùn)營商共享基站天線系統(tǒng)、基站設(shè)備機(jī)房（包括供電系統(tǒng)、空調(diào)）和傳輸設(shè)備。對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括基站、基站控制器和核心網(wǎng)設(shè)備都不進(jìn)行共享。

該方式實現(xiàn)起來很簡單，不存在技術(shù)困難，對移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也沒有提出什么要求，對共享站點的各運(yùn)營商而言，業(yè)務(wù)提供完全獨(dú)立，不存在任何影響。

方案二：接入網(wǎng)共享

接入網(wǎng)共享方式是指多個運(yùn)營商在共享區(qū)域擁有一個無線接入網(wǎng)絡(luò)，核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)各自獨(dú)立。3G網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)成本占整網(wǎng)的三分之二以上，接入網(wǎng)的共享可有效地節(jié)約站點的尋址、施工、傳輸、無線接入網(wǎng)設(shè)備的投資和運(yùn)營成本，同時它又允許各運(yùn)營商保持自己的核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)，是目前大部分移動運(yùn)營商最可能采用的共享方式。

接入網(wǎng)的共享包括多種技術(shù)方案，對移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提出了新的需求：

※  第一種接入網(wǎng)共享方案：多個運(yùn)營商在物理上共享同一無線接入網(wǎng)，邏輯上則是多個獨(dú)立的接入網(wǎng)絡(luò)。通過頻譜、信道和接口的靜態(tài)配置，每個運(yùn)營商保留獨(dú)立的頻譜資源�；�站控制器與每個運(yùn)營商核心網(wǎng)設(shè)備之間采用完全獨(dú)立的接口。該方案對核心網(wǎng)設(shè)備和用戶終端沒有特殊需求，僅僅對接入網(wǎng)設(shè)備包括基站和基站控制器提出要求，即一個物理實體包含多個邏輯功能實體。相比第二種方案，靜態(tài)配置的頻譜信道資源導(dǎo)致資源共享程度較低。

※  第二種接入網(wǎng)共享方案：在共享無線接入網(wǎng)設(shè)備和傳輸設(shè)備的基礎(chǔ)上，還共享頻譜資源，實現(xiàn)真正意義上的一個接入網(wǎng)，這種方式向設(shè)備提出了新的要求。在制訂WCDMA移動網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的初期，沒有考慮網(wǎng)絡(luò)的共享需求，基站控制器只能與一個核心網(wǎng)設(shè)備MSC/SGSN相連接，在WCDMA R5階段出現(xiàn)了支持RNC與多個MSC/SGSN相連接的Iu-Flex技術(shù)，使接入網(wǎng)能正確路由到用戶終端所在的核心網(wǎng)設(shè)備。由于業(yè)務(wù)由核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)提供，核心網(wǎng)運(yùn)營商要向用戶提供差分業(yè)務(wù)，必須考慮共享接入網(wǎng)的多個核心網(wǎng)運(yùn)營商要有獨(dú)立的移動網(wǎng)標(biāo)識和運(yùn)營商標(biāo)識。目前的基站控制器只能在系統(tǒng)廣播消息中下發(fā)一個移動網(wǎng)標(biāo)識，為了使用戶終端能夠正常地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇，選擇核心網(wǎng)運(yùn)營商，需要擴(kuò)展系統(tǒng)廣播消息，下發(fā)共享接入網(wǎng)的多個核心網(wǎng)運(yùn)營商的移動網(wǎng)標(biāo)識和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息。同時，由于終端具有移動性，因此要求接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和用戶終端都新增一些流程和消息，支持接入網(wǎng)的共享。在網(wǎng)絡(luò)選擇、鑒權(quán)、切換和運(yùn)營商標(biāo)識顯示等方面，也需要進(jìn)一步考慮。目前，3GPP正在考慮這些課題。

方案三：接入網(wǎng)和部分核心網(wǎng)共享

接入網(wǎng)和部分核心網(wǎng)的共享方式是指多個運(yùn)營商共享無線接入網(wǎng)絡(luò)和部分核心網(wǎng)，業(yè)務(wù)與應(yīng)用平臺獨(dú)立，即HLR、計費(fèi)系統(tǒng)和運(yùn)營商特有的業(yè)務(wù)平臺如SCP、應(yīng)用服務(wù)器AS等由運(yùn)營商各自擁有。共享部分核心網(wǎng)有兩種情況：一是只共享與RNC連接的核心網(wǎng)設(shè)備，即MSC/SGSN，其它核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備獨(dú)立；二是同時共享與RNC連接的核心網(wǎng)設(shè)備和核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括MSC、GMSC、SGSN和GGSN。后一種情況的共享程度更高，包括無線核心網(wǎng)的傳輸部分，可節(jié)省更多成本。

與站點共享和接入網(wǎng)共享方式相比，該方式的共享程度最高，可有效地節(jié)省無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、信令網(wǎng)的投資和運(yùn)維成本。但是，這種共享方式也不可避免地帶來一些缺點。由于很多移動網(wǎng)業(yè)務(wù)與核心網(wǎng)設(shè)備相關(guān)，共享核心網(wǎng)設(shè)備會導(dǎo)致運(yùn)營商難以提供差異化業(yè)務(wù)。即使通過業(yè)務(wù)平臺提供特色業(yè)務(wù)，大部分還是需要依賴核心網(wǎng)設(shè)備的支撐，如采用智能業(yè)務(wù)時，需要MSC/SGSN支持相應(yīng)的SSP功能。因此，在提供新業(yè)務(wù)時，很可能對共享的核心網(wǎng)設(shè)備提出特殊需求，制約性大。

由于共享網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)運(yùn)營商一般需要有獨(dú)立的移動網(wǎng)標(biāo)識和運(yùn)營商標(biāo)識，共享的核心網(wǎng)設(shè)備必須支持多個獨(dú)立節(jié)點標(biāo)識，分別與每個業(yè)務(wù)運(yùn)營商的HLR和業(yè)務(wù)平臺等進(jìn)行通信，這就意味著核心網(wǎng)設(shè)備需要提供虛擬多個邏輯核心網(wǎng)設(shè)備的能力。

方案四：不同地理區(qū)域網(wǎng)絡(luò)共享

運(yùn)營商在一定的地理范圍內(nèi)建設(shè)完整的3G網(wǎng)絡(luò)，包括接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)，與不同地理區(qū)域的其它運(yùn)營商3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享。如圖3所示，二個運(yùn)營商分別建設(shè)某國南部和北部地區(qū)的3G網(wǎng)絡(luò)，然后通過共享協(xié)議提供覆蓋全國的移動網(wǎng)。

這種網(wǎng)絡(luò)共享方式可通過正常的網(wǎng)絡(luò)漫游來實現(xiàn)，對接入網(wǎng)和核心網(wǎng)設(shè)備沒有任何特殊需求。在共享區(qū)域內(nèi)，由于每個運(yùn)營商提供的業(yè)務(wù)不一定相同，用戶在不同地理區(qū)域移動時很可能得到不同的業(yè)務(wù)能力。通過應(yīng)用WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的Equivalent PLMN方式，對屬于某運(yùn)營商的用戶而言，離開本運(yùn)營商所屬區(qū)域時，不需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重選。如果運(yùn)營商之間達(dá)成協(xié)議，需要在整個共享區(qū)域給用戶顯示歸屬運(yùn)營商標(biāo)識，即共享網(wǎng)絡(luò)對用戶完全透明，這就需要對用戶SIM卡進(jìn)行特殊設(shè)置，將其它運(yùn)營商的移動網(wǎng)標(biāo)識都對應(yīng)成歸屬運(yùn)營商標(biāo)識，當(dāng)用戶在整個地理區(qū)域漫游時，向用戶顯示的始終是歸屬運(yùn)營商標(biāo)識，但對來自其它國家的漫游用戶則無法進(jìn)行控制。

總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)共享是針對移動運(yùn)營商的現(xiàn)實需求而提出的課題，目前標(biāo)準(zhǔn)化組織正在深入研究，提出相應(yīng)規(guī)范，指導(dǎo)設(shè)備商和運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。多運(yùn)營商之間的網(wǎng)絡(luò)共享很可能采用多種混合方式，而不是單純地采用某一種方式。隨著3G用戶數(shù)目和業(yè)務(wù)量的上升，3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模將日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)共享的優(yōu)勢將漸漸消失，網(wǎng)絡(luò)共享很可能向各自獨(dú)立的3G網(wǎng)絡(luò)過渡。