4G/5G协同组网规划与优化探究

徐山

【摘要】    本文针对4/5G长期共存为背景，结合当前4/5G网络部署实际开展分析，探究4/5G协同组网规划与优化思路，内容包括组网合理选择、设备常规选型、初期频率选择、频段干扰整改、NB-IoT网络协同发展等。通过研究建立资源分配模型、完善动态管理体系、储备组织管理人员等优化建议，其目的在于提升4G、5G网络共存规划内容实用价值，优化移动网络通讯环境。

【关键词】    网络共存规划    深度覆盖    C-RAN 组网

从目前的新发展环境来看，基础网络建设已经纳入到了我国的民生基础建设行列。但在近一段时期甚至相当长一段时期内，4G与5G两张网络将长期共存，在此背景下，5G网络建设初期的组网方式、网络建设规划、频段选择、技术参数选择等显得尤其重要。通过选择合理的共存管理方式，对于加快推进网络演进速度，提升社会信息化水平有着积极地意义。

一、4/5G网络常规部署情况分析

1.1 4G网络部署情况

1.1.1 厚覆盖部署

容量保障是4G 网络建设的重中之重，随着运营商响应国家提速降费战略，4G网络流量呈爆发式增长，网络负荷增加带来了用户感知速率的下降，为保障用户感知，高负荷小区需得到有效压降。在多层网建设过程中，通过 TDD/FDD 不同制式之间、TDD/FDD 系统内不同频段之间负载均衡，不断优化客户频段驻留策略，使各制式、各频点小区“各负其责、各尽其用”，切实提升不同制式、不同频点网络分流能力。考虑到5G 部分频段同样在 2.6GHz频段，因此在4G 网络扩容过程中，应严控新增 D 频段基站，应以 LTE FDD 1800MHz为主。

1.1.2 深度覆盖部署

为了满足深度覆盖部署要求，在实际应用中，由于TD-LTE D频段基站，一般用于室内分布专用频段，很容易受到组网干扰控制，所以室外尽量不采用。而TD-LTE E频段具有50MHz带宽且覆盖性能更优，具有资源储备量丰富度高、频段容量高等优势，所以在实际应用中，可以将TD-LTE E 频段作为深度覆盖部署过程的重要载体，如果在布设中出现了频段容量较小的情况，此时可以使用LTE FDD 1800MHz 来完成系统扩容，以满足频段扩容的应用需求。并且在应用中同步部署VoLTE 业务，确保语音业务的质量，滿足不同人群的服务要求。

1.1.3 广覆盖部署

除了上述提到的应用内容外，还需要做好广覆盖部署工作，针对4G网络应用过程中的特殊性，在布设过程中，针对密集城区、景区等高业务场景，主要通过1800 MHz LTE FDD 作为系统布设方法，从而满足高流量业务区域的网络服务需求。对于乡镇和农村等低流量区域业务场景，优选900 MHz  LTE FDD 来完成系统布设，同时通过与原有2/3G网络同站址，从而利用已有资源，减少重新建站造成的资本支出。另外，在网络规划过程中，为了减少相应成本支出，主要采用RRU 拉远方式部署网络，降低因增加系统带来的配套及市电成本支出。

1.2 5G 网络部署情况

1.2.1 建设范围

当前5G 网络建设已经历了两个阶段，第一阶段是5G试验网阶段，主要集中在一线或新一线城市;第二阶段是商用网阶段，主要覆盖城区、县城、乡镇热点区域。下一步将逐步实现城区深度覆盖及乡镇以下区域实现广覆盖。5G网络在建设过程中，会和4G网络广覆盖相类似，优先服务高流量高负荷区域，随着业务和应用的不断推广，稳步向周围进行扩散，最终实现5G网络的全覆盖。

1.2.2 站址选择

进行5G 网络部署时，为满足网络服务稳定性的基础要求，做好站址选择尤为重要。在实际应用中，需要充分利用现有4G 站址资源，采用与4G共站址的方式，一方面可以降低站址配套、天面资源改造、市电改造等层面的投资，另一方面由于存量站址具备存量光缆资源储备，5G基站的建设周期也将大幅度缩短，可实现5G网络的快速部署。同时还需要做好主设备的选择工作，多数情况下会选择160MHz 频谱资源来完成设计，同时搭配2.6GHz的主设备来完成系统建设，在确保系统工作稳定性的基础上，减少资金投资。

1.2.3 C-RAN 组网

除了上述提到的应用内容外，在实际应用中也需要做好C-RAN 组网处理，并且在应用中也需要遵循一次规划、分步处理的原则，有序地进行5G 架构规划设计，同时兼顾两类基站的共存规划，做好网络基站的搬迁或者改造处理，这样也可以顺利完成4G/5G C-RAN组网的建设工作，在此过程中也需要注意BBU 集中度，基于以往的布设经验，所布设的BBU数量会控制在5-15组。如果位置在城区内，那么接入半径需要管控在1km左右，而郊区或者县城内，那么接入半径需要管控在2km左右，从而确保整体结构的全面覆盖，满足网络服务布设的相关要求。

二、4/5G网络共存规划要点

2.1 组网合理选择

在4/5G网络共存规划设计中，首要任务便是做好组网的选择工作，目前是从4G网络向着5G网络进行过渡，且两者将长期共存，因此在组网设计过程中，需要同步考虑4G、5G网络，以此为基础来完成目标架构设计。同时还要强化网络建设与业务应用的同步，加快NSA、SA 的应用发展，从而提升结构本身的成熟度。现阶段，5G 基站在建设可以依托NSA/SA双模式开展推进，依托4G EPC+部署 5G NSA网络，使得4G/5G网络模式和应用间的过渡更为平滑。同时随着大连接、低时延等应用的推广，根据实际需求稳步向 5G SA网络模式迁移，从而提升结构连接结果的可靠性，满足相应的管理需求。

2.2 设备常规选型

在应用设计中，为了提升网络共存规划设计内容的合理性，还需要按要求来完成设备常规选型工作。在具体筛选过程中，需要考虑到网络结构简化、网络维护过程便捷性等内容。落实到实处时，需要在连续覆盖区域内，设置少于3家的厂家，而非连续覆盖区域内，设置少于2家的厂家，其作用是确保服务内容的及时性，同时还需要兼顾设备性能的基础要求，满足性能稳定应用的基础要求。随着5G网络普及度的不断提升，此时也可以根据实际需求来适当增加区域内的厂家数量，这样也可以提升整个组网结构的简洁性，为后续维护工作的顺利进行提供良好的应用环境。

2.3 初期频率选择

为了确保共存规划后所提供网络的覆盖效果，在覆盖网络中需要选择5G 网络架构进行设计。并且在应用过程中，多数情况下会选择100MHz 频谱资源来完成初期频率设计，同时还会搭配2.6GHz的主设备来完成系统建设，其频段范围在2515-2615MHz，可以满足网络架构的基础要求。从目前的使用情况来看，会根据区域的基础特点，在该区域布设3-5组D 频段载波，期间也需要做好相应的抗干扰和清频工作，提升工作结果的可靠性。

另外，在频段设计中，还具备了一定的灵活性，可以结合需求选择 1800MHz或900MHz，从而提升初始频率状态的合规性，满足既定的应用需求[1]。

2.4 频段干扰整改

为了提升共存规划结果的可靠性，需要做好频段干扰整改工作，以F频段为例，根据工信部的相关要求，现阶段F 频段的起始频率已经从最初的1880MHz调整到了目前应用的1885MHz。而且根据实际需求，还可以按需求进行频点扩频处理。如，中国电信可以将FDD频段频率从1800MHz扩充到1880MHz，但这会和中国移动初始FDD频段频率出现冲突，因此在后续应用中，也需要对频段频率进行调整，以满足系统稳定运行的基础需求，降低频率干扰带来的相关问题。

2.5 NB-IoT网络协同发展

除了上述提到的要点内容外，在规划建设中还需要做好NB-IoT网络协同发展工作，具体应注意以下几点：

1.对于已经完成改造处理的900MHz硬件系统，可以直接将其和NB-Io T网络连接，实现既定功能。

2.对于无法进行改造处理的900MHz硬件系统，可以通过在系统内添加插件的方式提升其适应性，随后将其和NB-Io T网络连接，实现既定功能。

3.对于系統内存在信号屏蔽严重的覆盖场景，需要依托于NB-Io T网络来完成基站建设，搭配宏基站，满足网络覆盖的基本要求。

三、4/5G网络共存规划优化建议

3.1 建立资源分配模型

通过建立资源分配模型，有利于资源的合理分配，提升现有资源的利用效率。一般情况下，依托于计算机辅助设计，完成资源分配模型的建立，在此过程中，也会使用到矩阵来融入到模型当中，从而持续优化模型体系参数，提升模型量化计算结果的准确性。

需要注意的是，所建立资源分配模型中所使用到的评价指标和权重并不固定，会根据实际情况做出动态调整，对此也需要利用云计算技术、信息技术来辅助数据整理，起到持续优化模型应用效果的作用。

3.2 完善动态管理体系

通过完善动态管理体系，能够对资源使用情况进行动态调整，从而提升管理体系内容的指导价值。利用大数据技术的采集功能，对于运行数据进行整理，同时也需要做好数据整理、价值数据提取、定量化分析等工作，筛选有效数据补充到动态管理体系当中，优化体系中的管理内容，进而提升体系应用过程的实用性。

3.3 储备组织管理人员

通过储备组织管理人员，可以为服务的顺利推进提供有效参考。相关部门需要提前做好人才培养工作，途径包括与高校合作、企业内部培训、外部招聘等，而且也需要做好管理人员的培训工作，使其可以按照计划顺利完成转型，为5G网路推广提供保障。

四、结束语

综上所述，建立资源分配模型，有利于资源的合理分配，完善动态管理体系，能够对资源使用情况进行动态调整，储备组织管理人员，可以为服务的顺利推进提供有效参考。通过采用合理措施来优化4/5G网络共存规划内容，对于优化区域网络覆盖体系、提高投资效率、加快5G网络部署有着积极地意义。

参  考  文  献

[1]张宗晓，黄敏，王大朋，吴明明，邹鑫.NSA与SA共存网络架构能力对5G平滑演进的必要性探讨[J].中国新通信，2020，22（19）：92-93.

[2]孙中全.IPv4/IPv6共存网络中过渡技术的实现与研究[J].龙岩学院学报， 2020，38（05）：18-22+53.

[3]郭本英.4G、5G网络共存规划与优化[J].通信电源技术，2020，37（12）：127-129.

[4]侯心迪，郜帅.多元网络空间共存融合的思考和探索[J].数据与计算发展前沿， 2020，2（03）：45-54.

[5]方双凤，高雅玙，黑晓军.在非授权频段下实现LTE-U与Wi-Fi网络的公平共存[J].小型微型计算机系统，2019，40（12）：2566-2570.

[6]宋心刚，王首峰，李行政，姚文闻.LTE-U关键技术与网络规划策略[J].电信工程技术与标准化， 2017，30（01）：87-91.