S^2: 浅谈5G网络共享

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文 | nyx

网络共享是运营商降低网络成本、有效利用网络容量的方向之一。通过允许多个参与运营商共享单个共享网络的资源，从而提高资源利用效率，降低网络成本。
在国际标准化组织中，网络共享的研究已经取得了不错的进展，相关标准化工作也正在进行中，相信会对未来的网络建设以及网络运营产生一定的引导意义。

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5G MOCN网络共享的定义

关于5G MOCN的定义，在3GPP TS 23.501中有如下描述：

网络共享架构允许多个参与运营商共享单个共享网络的资源，共享网络运营商根据约定的分配方案将共享资源分配给参与运营商。共享网络包括无线电接入网络，共享资源包括无线电资源。5G多运营商核心网（5G Multi-Operator Core Network, 5G MOCN）是一种5G网络共享架构，仅共享无线接入网（Radio Access Network, RAN）。下图是5G MOCN架构图，其中多个CN连接到相同的NG-RAN。5G MOCN支撑运营商使用多个PLMN ID或PLMN ID和NID的组合。

如果NG-RAN被配置为共享网络，则共享NG-RAN中的每个小区将广播一组参数集，其中，包括NG-RAN共享网络中的可用核心网络运营商（PLMN和/或SNPN）以及TAC等参数信息。当UE实行向网络的初始注册时，将在可用的PLMN中选择其中的一个来提供服务。订阅了运营商服务后的UE，能够在共享网络的覆盖区域内选择该运营商，并从该运营商接收订阅的服务。

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网络共享带来的挑战

网络共享给网管系统带来了巨大的挑战，要实现一站共用、一站共管，只有在网络信息模型层面进行相应的调整，才能既满足双方用户的需求，同时兼容双方运维工作的差异化（详见CCSA TC7WG1）。

1、    5G MOCN对数据模型的要求

网管系统应具备将5G SA共享基站下同一个小区配置为多个PLMN-IdentityInfo对象的能力（详见 3GPP TS 38.331）。每个PLMN-IdentityInfo对象对应一家运营商，包含PLMN ID、TAC、gNodeB ID、Cell ID等字段。


在NG-RAN共享场景下，网管系统应既支撑同一小区的多个PLMN-IdentityInfo对象配置为完全相同，也支撑将同一小区的多个PLMN-IdentityInfo对象配置为完全不同。为多个运营商配置不同的PLMN-IdentityInfo对象，即一个基站可以配置不同的逻辑gNB-ID和Cell-ID，分别给不同的运营商使用，每套逻辑gNB-ID和Cell-ID下参数是独立的，互不影响，这样做既可以避免运营商间gNB-ID和Cell-ID码号冲突的问题，还可以让运营商根据自己的需求独立进行参数优化配置。

2、    对配置数据和性能数据的影响

为了满足5G MOCN对数据模型的要求，各主设备厂家都对原有数据模型进行了升级改造，具备了双逻辑站数据上报的能力。双逻辑站数据上报将会对配置和性能数据的模型、以及上层数据统计带来很大的影响：
1）  在对基站数进行统计时，gNB-ID数量翻倍，无法直接通过汇总gNB-ID的数量来统计基站数；
2）  在对小区进行统计时，NCI数量翻倍，无法直接通过汇总NCI的数量来统计小区数；
3）  在对RLC、PDCP、RRC以及上层信令类指标进行测量统计时，原有的统计指标是基于小区粒度的，是否需要新增区分PLMN的统计指标；
4）  在区分PLMN后，是否需要新增PLMN粒度的逻辑CU小区类和逻辑DU小区类。


目前的标准化研究在上述方面还无法完全支撑5G MOCN，因此在未来的网络共享的研究中，需要继续增强相应的管理功能，包括管理信息和参数配置的增强，NR NRM增强、现有PM/FM解决方案的评估等，同时5G网络共享导致的其他潜在变化也需要管理和支撑。相信在国际标准化组织中，网络共享的研究会取得更加不错的进展，对网络建设以及网络运营产生更有价值的引导意义。