4G/5G無線網融合和協同的規劃與建設分析

郭興軍 侯建民

摘 要：文章結合4G/5G無線網的特點，從組網架構以及規劃與建設實施的策略、技術變化、配套建設等方面，對4G/5G無線網的融合與協同實現進行研究。

關鍵詞：4G/5G;無線網;融合;建設

0 引言

為促進4G用戶體驗的不斷提升，同時實現4G網絡覆蓋及質量的不斷完善和發展，在我國的網絡建設與發展中，也圍繞VoLTE（長期演進語音承載）的語音體驗與流量價值開展了相應的研究和建設，從而促進國內較為領先的精品4G網絡及有關體系建設，為我國網絡建設的整體發展和提升提供良好的支持。與4G網絡不同，5G網絡的更為突出技術特性也決定了其網絡構建中的更多基站數量以及更長建設周期情況。此外，5G網絡的建設與運行初期還會承擔遠遠大于4G網絡的業務量[1]。因此，在這種情況下，針對4G/5G無線網的融合與協同規劃和建設進行研究，以有效解決4G網絡投資保護下的5G網建設初期投資有效降低需求問題，同時促進5G用戶體驗的不斷提升，具有十分積極的作用和意義。

1? ? 4G/5G無線網融合與協同的規劃和建設分析

對4G/5G無線網的融合與協同規劃和建設分析，需要從4G/5G無線網的組網架構設計以及具體規劃和建設的策略、技術變化、配套建設等方面進行分析和論述。

1.1? 4G/5G無線網組網架構設計中的融合與協同分析

根據當前對5G網絡的部署中所采用的網絡架構設計方式，其根據5G網絡的控制面錨點不同，主要包括獨立部署（SA）和非獨立部署（NSA）的兩種組網架構形式。其中，在上述兩種網絡架構中，獨立部署的網絡架構是以5G新無線接入網絡作為控制面錨點，通過與下一代核心網（NGCN）接入來實現網絡架構的部署與設置：而非獨立部署的網絡架構設置，則是利用4G基站進行5G信令接入，并且在網絡連接中通過雙連接方式，以4G作為主連接、5G作為從連接來滿足其網絡架構設計與連接的需求。

在進行4G/5G無線網的組網架構設計中，采用非獨立部署方式進行5G網絡的組網連接應用，能夠有效滿足其建網初期的各項功能需求，但其網絡的技術與資源問題則是通過4G網的現有設備功能升級或者是進行5G網元新增加設置等方式實現。其中，在具體規劃設計與建設應用中，針對非獨立部署的4G/5G網絡，就可以通過把4G基站升級更新為增強型的網絡基站，同時使其網絡設備具有5G網的控制面以及用戶面有關功能，從而對其組網設計與具體建設的應用需求進行滿足。此外，在4G/5G的網絡連接設計中，非獨立部署的組網架構中采用雙連接方法，對較大的數據流量業務是通過5G網絡的連接與傳輸支持，而對小數據包與信令的傳輸是通過4G基站，這種網絡連接與組網設計的互操作性能更加突出，并且在通信應用中的數據延時更短，進行數據切斷也不會對其網絡連接和通信造成中斷影響，能夠有效提升用戶的體驗質量。

與4G/5G網的非獨立部署組網架構設計相比，采用5G新無線接入的獨立部署網絡架構形式，在具體應用中具有更為突出的帶寬等優勢，但也存在一定的不足，比如其網絡的雙連接時延會受到一定的因素限制等，因此，在具體規劃與建設中，為促進4G/5G無線網在組網架構上的有效融合與協調，采用合理的網絡架構組網部署方式，來促進其有效融合與協同發展。

1.2? 4G/5G無線網的規劃與建設及其融合與協同分析

對4G/5G無線網規劃與建設的融合和協同實現，需要結合現有的網絡條件，在進行5G試驗網建設與分析基礎上，通過對5G網絡的業務特征以及資源匹配等情況進行總結分析，充分利用已經積累的4G/5G網絡融合與協同規劃建設經驗，對其具體實施進行支持。

首先，在對4G/5G無線網的規劃與建設定位分析中，對5G網絡的建設，需要嚴格遵守4G和5G網絡協同規劃與建設的原則要求，在實現兩個網絡的協同規劃基礎上，對其網絡建設所承載的業務需求進行滿足。通常情況下，在4G/5G網絡的融合與協同規劃建設中，對4G網絡的定位一般為VoLTE基礎覆蓋層+4G容量層+窄帶物聯網基站-IoT，而對5G網絡的建設定位為面向超高速率與垂直行業應用的室外主力承載層。其次，在網絡定位確定后，還需要針對4G網絡的基礎進行有效夯實與部署，從而促進VoL TE的全面提升，為5G用戶提供更好的體驗質量，避免4G/5G無線網規劃與建設中多網運維問題存在。最后，在進行4G/5G無線網的規劃與建設中，對5G網絡的建設初期，主要采用室外覆蓋為主、室內覆蓋為輔的模式，對其覆蓋區域的選擇則根據業務需求進行合理確定，并注重網絡規劃與建設后的用戶體驗改善提升與良好品牌影響樹立。對5G網規劃建設的覆蓋效果應以業務需求的滿足為主，避免盲目進行大范圍連續覆蓋追求，對農村以及部分的偏遠區域，在建設初期盡量避免進行5G網絡部署與建設，但對一些數據流量需求較高的區域可以適當考慮進行5G網覆蓋增加，以確保其網絡規劃與建設的合理性[2]。

1.3? 4G/5G無線網的技術變化及融合與協同分析

對4G/5G無線網融合與協同發展中的技術變化分析，可以從3D-MIMO的應用與發展變化上進行論述。其中，3D-MIMO作為一項為滿足網絡需求而發展和應用實現的技術手段，它在4G網絡中的引入應用，是利用時分雙工（TDD）優勢實現的，并且逐漸形成5G技術4G網絡應用模式，在一些城區的4G網絡高層深度覆蓋與網絡業務熱點區域等場景中得到設計和應用。此外，隨著我國5G網絡建設中的多天線MIMO技術的不斷發展和完善，3D-MIMO技術在網絡建設中應用，也逐漸向高頻段5G網絡的技術需求方向演變和發展，并且在和5G網絡的有關新技術手段結合應用下，能夠實現其網絡通信中的頻譜效率與業務信道容量提升以及覆蓋增強等功能需求。值得注意的是，隨著當前我國網絡建設中4G網絡逐漸進入尾聲，同時用戶數量與業務需求不斷增長，對網絡優化以及覆蓋提升、熱點容量的補充等需求表現也更加突出，在這種情況下，進行面向未來5G全業務的網絡建設中，對3D-MIMO技術的需求也更高，其中，64T的3D-MIMO就是實現4G/5G無線網融合與協同的最優選擇，在具體規劃與建設中可以根據實際情況進行合理應用。

1.4? 4G/5G無線網的配套建設融合與協同分析

在4G/5G無線網的規劃與建設中，針對其配套資源的有效融合與協同實現，也是實現4G/5G無線網融合與協同的重要內容之一。由于現階段的4G/5G網絡建設中，其宏站機房以及電源、桿塔等配套建設，多是由鐵塔企業進行建設完成，而隨著鐵塔共建共享情況下的平臺資源日益緊張，對5G宏站部署的多天線為空間位置需求也越來越難以滿足，再加上5G網絡的各運營商之間設備趨同性，導致進行集中部署時所面臨的問題和挑戰也較為突出，應引起重視。

首先，在實現4G/5G無線網的機房天面融合與協同中，由于5G機房天面的多天線64T64R與RRU聯合設置情況，使其具備體積小、寬度大與重量大等特點，同時與其他系統的天線進行合路設計難度較高，在這種情況下，對4G/5G無線網中共站站點的機房天面融合與協同設計，就可以采用能夠實現4G/5G支持的多模多頻BBU與RRU方式，通過對原有的基站設備進行替換，以滿足其網絡建設與運行的有關需求。其次，在進行4G/5G無線網的配套電源融合與協同實現中，由于5G基站設備對電能的需求較高，而4G/5G無線網共站的原有基站設備數量較多并且其運行負荷也比較大，但隨著2G和3G網絡的退出與升級，也能夠實現5G設備的電能需求，因此，能夠通過開關電源對5G設備進行直接供電支持，對一些不能滿足其需求的站點，則需要進行電源設備更換，以促進4G/5G無線網的電源融合和協同[3]。

2? ?4G/5G無線網融合與協同的發展研究

根據上述對4G/5G無線網融合與協同的規劃和建設分析，結合當前我國的4G與5G網絡建設和運行使用情況，由于當前我國的4G網絡在全球覆蓋表現最好，并且擁有全球數量最多的4G用戶，同時考慮到5G網絡的高頻段與高成本運行特點，在4G/5G網絡的融合與協同規劃建設發展中，運營商對網絡構建的競爭優勢保持也越來越重視，注重在5G網絡規劃和建設中對4G投資的保護，從而對自身的競爭發展與社會效益進行平衡。因此，在這一環境形勢下，針對4G/5G無線網的融合與協同技術研究和發展應用，具有更加迫切的現實需求。

根據上述對4G和5G網絡的建設與發展現狀分析，不難看出對4G技術的擴展與延伸進行不斷深化，同時加大對5G技術的4G網絡化應用和發展研究等，從而對4G與5G長期共存進行保證和支持，促進其不斷融合與協同發展，是當前有關領域的研究與發展重要趨勢。

3 結語

總之，4G/5G無線網融合與協同的規劃和建設分析，有利于促進我國的無線網規劃與建設發展中實現4G與5G網技術資源的有效整合與優化利用，從而推動我國無線網建設的進一步發展，滿足人們對網絡建設的更高需求，具有十分積極的作用和意義。

[參考文獻]

[1]黃小光，汪偉，趙品勇.面向5G規模演進的C-RAN架構部署方案[J].郵電設計技術，2019（11）：39-43.

[2]李俊達.基于4G業務的5G無線網規劃策略探討[J].數字通信世界，2019（9）：43-43.

[3]黃環輝.探討5G與Wi-Fi融合組網需求及關鍵技術[J].現代信息科技，2019（9）：65-66.

（編輯 姚 鑫）