4G/5G无线网融合和协同的规划与建设分析

郭兴军 侯建民

摘 要：文章结合4G/5G无线网的特点，从组网架构以及规划与建设实施的策略、技术变化、配套建设等方面，对4G/5G无线网的融合与协同实现进行研究。

关键词：4G/5G;无线网;融合;建设

0 引言

为促进4G用户体验的不断提升，同时实现4G网络覆盖及质量的不断完善和发展，在我国的网络建设与发展中，也围绕VoLTE（长期演进语音承载）的语音体验与流量价值开展了相应的研究和建设，从而促进国内较为领先的精品4G网络及有關体系建设，为我国网络建设的整体发展和提升提供良好的支持。与4G网络不同，5G网络的更为突出技术特性也决定了其网络构建中的更多基站数量以及更长建设周期情况。此外，5G网络的建设与运行初期还会承担远远大于4G网络的业务量[1]。因此，在这种情况下，针对4G/5G无线网的融合与协同规划和建设进行研究，以有效解决4G网络投资保护下的5G网建设初期投资有效降低需求问题，同时促进5G用户体验的不断提升，具有十分积极的作用和意义。

1    4G/5G无线网融合与协同的规划和建设分析

对4G/5G无线网的融合与协同规划和建设分析，需要从4G/5G无线网的组网架构设计以及具体规划和建设的策略、技术变化、配套建设等方面进行分析和论述。

1.1  4G/5G无线网组网架构设计中的融合与协同分析

根据当前对5G网络的部署中所采用的网络架构设计方式，其根据5G网络的控制面锚点不同，主要包括独立部署（SA）和非独立部署（NSA）的两种组网架构形式。其中，在上述两种网络架构中，独立部署的网络架构是以5G新无线接入网络作为控制面锚点，通过与下一代核心网（NGCN）接入来实现网络架构的部署与设置：而非独立部署的网络架构设置，则是利用4G基站进行5G信令接入，并且在网络连接中通过双连接方式，以4G作为主连接、5G作为从连接来满足其网络架构设计与连接的需求。

在进行4G/5G无线网的组网架构设计中，采用非独立部署方式进行5G网络的组网连接应用，能够有效满足其建网初期的各项功能需求，但其网络的技术与资源问题则是通过4G网的现有设备功能升级或者是进行5G网元新增加设置等方式实现。其中，在具体规划设计与建设应用中，针对非独立部署的4G/5G网络，就可以通过把4G基站升级更新为增强型的网络基站，同时使其网络设备具有5G网的控制面以及用户面有关功能，从而对其组网设计与具体建设的应用需求进行满足。此外，在4G/5G的网络连接设计中，非独立部署的组网架构中采用双连接方法，对较大的数据流量业务是通过5G网络的连接与传输支持，而对小数据包与信令的传输是通过4G基站，这种网络连接与组网设计的互操作性能更加突出，并且在通信应用中的数据延时更短，进行数据切断也不会对其网络连接和通信造成中断影响，能够有效提升用户的体验质量。

与4G/5G网的非独立部署组网架构设计相比，采用5G新无线接入的独立部署网络架构形式，在具体应用中具有更为突出的带宽等优势，但也存在一定的不足，比如其网络的双连接时延会受到一定的因素限制等，因此，在具体规划与建设中，为促进4G/5G无线网在组网架构上的有效融合与协调，采用合理的网络架构组网部署方式，来促进其有效融合与协同发展。

1.2  4G/5G无线网的规划与建设及其融合与协同分析

对4G/5G无线网规划与建设的融合和协同实现，需要结合现有的网络条件，在进行5G试验网建设与分析基础上，通过对5G网络的业务特征以及资源匹配等情况进行总结分析，充分利用已经积累的4G/5G网络融合与协同规划建设经验，对其具体实施进行支持。

首先，在对4G/5G无线网的规划与建设定位分析中，对5G网络的建设，需要严格遵守4G和5G网络协同规划与建设的原则要求，在实现两个网络的协同规划基础上，对其网络建设所承载的业务需求进行满足。通常情况下，在4G/5G网络的融合与协同规划建设中，对4G网络的定位一般为VoLTE基础覆盖层+4G容量层+窄带物联网基站-IoT，而对5G网络的建设定位为面向超高速率与垂直行业应用的室外主力承载层。其次，在网络定位确定后，还需要针对4G网络的基础进行有效夯实与部署，从而促进VoL TE的全面提升，为5G用户提供更好的体验质量，避免4G/5G无线网规划与建设中多网运维问题存在。最后，在进行4G/5G无线网的规划与建设中，对5G网络的建设初期，主要采用室外覆盖为主、室内覆盖为辅的模式，对其覆盖区域的选择则根据业务需求进行合理确定，并注重网络规划与建设后的用户体验改善提升与良好品牌影响树立。对5G网规划建设的覆盖效果应以业务需求的满足为主，避免盲目进行大范围连续覆盖追求，对农村以及部分的偏远区域，在建设初期尽量避免进行5G网络部署与建设，但对一些数据流量需求较高的区域可以适当考虑进行5G网覆盖增加，以确保其网络规划与建设的合理性[2]。

1.3  4G/5G无线网的技术变化及融合与协同分析

对4G/5G无线网融合与协同发展中的技术变化分析，可以从3D-MIMO的应用与发展变化上进行论述。其中，3D-MIMO作为一项为满足网络需求而发展和应用实现的技术手段，它在4G网络中的引入应用，是利用时分双工（TDD）优势实现的，并且逐渐形成5G技术4G网络应用模式，在一些城区的4G网络高层深度覆盖与网络业务热点区域等场景中得到设计和应用。此外，随着我国5G网络建设中的多天线MIMO技术的不断发展和完善，3D-MIMO技术在网络建设中应用，也逐渐向高频段5G网络的技术需求方向演变和发展，并且在和5G网络的有关新技术手段结合应用下，能够实现其网络通信中的频谱效率与业务信道容量提升以及覆盖增强等功能需求。值得注意的是，随着当前我国网络建设中4G网络逐渐进入尾声，同时用户数量与业务需求不断增长，对网络优化以及覆盖提升、热点容量的补充等需求表现也更加突出，在这种情况下，进行面向未来5G全业务的网络建设中，对3D-MIMO技术的需求也更高，其中，64T的3D-MIMO就是实现4G/5G无线网融合与协同的最优选择，在具体规划与建设中可以根据实际情况进行合理应用。

1.4  4G/5G无线网的配套建设融合与协同分析

在4G/5G无线网的规划与建设中，针对其配套资源的有效融合与协同实现，也是实现4G/5G无线网融合与协同的重要内容之一。由于现阶段的4G/5G网络建设中，其宏站机房以及电源、杆塔等配套建设，多是由铁塔企业进行建设完成，而随着铁塔共建共享情况下的平台资源日益紧张，对5G宏站部署的多天线为空间位置需求也越来越难以满足，再加上5G网络的各运营商之间设备趋同性，导致进行集中部署时所面临的问题和挑战也较为突出，应引起重视。

首先，在实现4G/5G无线网的机房天面融合与协同中，由于5G机房天面的多天线64T64R与RRU联合设置情况，使其具备体积小、宽度大与重量大等特点，同时与其他系统的天线进行合路设计难度较高，在这种情况下，对4G/5G无线网中共站站点的机房天面融合与协同设计，就可以采用能够实现4G/5G支持的多模多频BBU与RRU方式，通过对原有的基站设备进行替换，以满足其网络建设与运行的有关需求。其次，在进行4G/5G无线网的配套电源融合与协同实现中，由于5G基站设备对电能的需求较高，而4G/5G无线网共站的原有基站设备数量较多并且其运行负荷也比较大，但随着2G和3G网络的退出与升级，也能够实现5G设备的电能需求，因此，能够通过开关电源对5G设备进行直接供电支持，对一些不能满足其需求的站点，则需要进行电源设备更换，以促进4G/5G无线网的电源融合和协同[3]。

2   4G/5G无线网融合与协同的发展研究

根据上述对4G/5G无线网融合与协同的规划和建设分析，结合当前我国的4G与5G网络建设和运行使用情况，由于当前我国的4G网络在全球覆盖表现最好，并且拥有全球数量最多的4G用户，同时考虑到5G网络的高频段与高成本运行特点，在4G/5G网络的融合与协同规划建设发展中，运营商对网络构建的竞争优势保持也越来越重视，注重在5G网络规划和建设中对4G投资的保护，从而对自身的竞争发展与社会效益进行平衡。因此，在这一环境形势下，针对4G/5G无线网的融合与协同技术研究和发展应用，具有更加迫切的现实需求。

根据上述对4G和5G网络的建设与发展现状分析，不难看出对4G技术的扩展与延伸进行不断深化，同时加大对5G技术的4G网络化应用和发展研究等，从而对4G与5G长期共存进行保证和支持，促进其不断融合与协同发展，是当前有关领域的研究与发展重要趋势。

3 结语

总之，4G/5G无线网融合与协同的规划和建设分析，有利于促进我国的无线网规划与建设发展中实现4G与5G网技术资源的有效整合与优化利用，从而推动我国无线网建设的进一步发展，满足人们对网络建设的更高需求，具有十分积极的作用和意义。

[参考文献]

[1]黄小光，汪伟，赵品勇.面向5G规模演进的C-RAN架构部署方案[J].邮电设计技术，2019（11）：39-43.

[2]李俊达.基于4G业务的5G无线网规划策略探讨[J].數字通信世界，2019（9）：43-43.

[3]黄环辉.探讨5G与Wi-Fi融合组网需求及关键技术[J].现代信息科技，2019（9）：65-66.

（编辑 姚 鑫）