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【摘要】 移动通信，十年一代。21世纪20年代，将是全球5G网络蓬勃发展的十年。尽管众多运营商开始了5G网络的投资与建设，但较长一段时间内4G与5G网络将会长期共存，且5G高昂的建设和维护成本也制约着业务5G的全面推广。
【关键词】 4G 5G 协同建设 共建共享
引言：
随着5G时代的到来，大带宽高容量、低功耗大连接、低时延和高可靠已成为各种应用场景的基本诉求。未来5G必然成为主流，但目前从业内数据来看无论是从新增用户规模还是在网用户占比，4G网络的发展并未出现拐点，仍处于增长状态。在2G/3G逐渐退网之后，未来较长一段时间4G和5G网络将会长期共存，而如何做好网络的协同建设将是本文所探讨的内容。
一、移动通信网络现状概述
1.1 4G网络的发展现状
自4G技术上市以来，中国4G移动电话用户持续增长，2020年中国4G移动电话用户为12.89亿户，较2019年增加了0.09亿户，同比增长0.7%，2020年中国移动互联网流量达1656亿GB，较2019年增加了436亿GB，同比增长35.7%。
这表明，随着中国移动通信技术的飞速发展，4G移动通信信息技术已经广泛普及，其传输效率高、通信质量好、自动化水平高以及通信方式便捷等优势受到社会各界的广泛青睐，在一定程度上拓展了其应用范围。4G移动通信信息技术的普及为人与人、人与物、物于物之间的沟通和交流提供便利，同时改善了人们的上网方式，支撑着各类数据业务对互联网的需求。
1.2 5G网络的发展现状
5G通信技术是移动通信技术发展中的最新技术，是在原有4G基础上实现的更新与突破。当前，在全球范围内5G正在快速发展过程中，众多电信运营商均已经宣布5G商用。根据相关统计，截至2020年9月中旬，全球共有129个国家和地区的397家运营商对5G网络进行了投资，124家运营商已经进行5G网络的建设，其中来自44个国家和地区的101家运营商已经推出了符合3GPP标准的5G服务。根据中国工信部的统计数据，截止2020年11月我国5G基站已达70万个，占全球5G基站的70%，连接超过1.8亿个终端。由于基站建设规模尚有待提升，在全球范围内，5G网络与4G网络对比，尚难体现出优势。
1.3 4G向5G网络演进的必然与挑战
任何一个移动通信网络，都需要一段漫长的建设周期，从目前看5G的建设周期也不会短。工信部发布的2020年1～10月通信业经济运行情况显示，截至10月底，三家电信运营商的移动电话用户总数达16亿户，其中4G用户数为12.96亿户，同比增长2.1%，比上年末净增1392万户;4G用户在移动电话用户总数中占比为80.9%，占比较9月底提高0.1%。数据表明，4G仍是电信运营商的基本盘。
5G是未来的方向，是各类无线、网络及IT新技术的融合和集成，也是我国数字经济的核心推动力量。5G要解决的是4G无法解决的问题。例如互联网，物联网，车联网等对高速率、大带宽、低迟延、高可靠、大连接的需求。因此它也不同于以往的移动通信换代，4G向5G演进面临的不确定性和挑战更大。如何实现从4G到5G的协同发展，成为各运营商无法避开的问题。
二、4G/5G协同建设方案
2.1天面协同，为5G腾退较高平台
天面是安装天线地方，其高度和方位直接决定建成后网络的覆盖效果。对5G 3.5G高频，挂高对覆盖的影响更大。根据相关机构测试数据来看，挂高每升高一米覆盖距离将增加25%-30%。
多種制式和多种频段并存造成5G在选择最优质天面时，面临五类问题，分别是空间不足、无平台可用，天面最高平台被其他运营商占用、现有天支承重问题、有天面但铁塔租金高。尤其是三家运营商共享的站址，很容易出现由于天面空间不足而导致站点不可用的情况，这极大地增加了 5G 基站选址和建设难度。
为解决5G部署的空间受限问题，需考虑对现有天馈系统进行整合。
首先应从已退网下电且尚未拆除的2G天线入手。结合网络的迭代顺序，现有2G天线如未拆除，则大概率在天面的第一平台，拆除已退网的2G天线是目前整合天面中最经济、最有效的方案。
其次，若备选站址2G天面已退，3G基站尚在网运行，可考虑整合现有3/4G天线。以联通为例，目前在网运行的4G天线多以四端口高频天线为主，而常规4G L1800制式天线只占用两个高频端口。通过下移或同平台天馈整合能够为5G AAU设备腾出最高，最好平台。
最后，如果备选站仅有一套4G系统，且电信和联通4G同时存在，则可通过双方4G竞合方式拆除一家天线，腾退最佳平台为5G使用。电信和联通共建共享的合作模式在4G时代已合作多年，目前此模式已从4G延伸到5G建设。
2.2站址协同，整合现有4G站址
随着网络规模的不断扩大，相应基站配套的投资越来越大。而且在城市规划越来越规范、居民健康意识越来越强的情况下，机房获取、光缆布放、市电引入等困难日益突出，尤其在一些高话务、高流量的大型密集社区、高校、城中村、大型商圈附近，5G基站的选址更为困难。
如何解决5G选址难的问题，对现有4G站址资源的整合腾退成为一个研究方向。目前可通过新型天线，整合现网4G站址为5G使用。如龙伯透镜天线，此种新型天线为4G基站的站址合并提供了一种可能。它利用多层介质球体的折射特性，将单个天线单元的低增益、宽波束的电磁波信号汇集成高增益、窄波束的电磁波信号，该工作原理与光学透镜聚焦原理相似。
普通透镜宽频的焦点不在同一物理位置上，而龙伯透镜满足超宽频的焦点都在同一个位置。透镜采用低介电常数的轻质发泡材料，在发泡材料之间填充特殊人工合成材料，使球体的介电常数由内向外渐变，其特点是体积小，重量轻，集束性好，能够覆盖较远距离且波束不变形。多波束天线端口隔离度高，方向图边缘滚降陡，水平旁瓣低，波束间的干扰小。
【关键词】 4G 5G 协同建设 共建共享
引言：
随着5G时代的到来，大带宽高容量、低功耗大连接、低时延和高可靠已成为各种应用场景的基本诉求。未来5G必然成为主流，但目前从业内数据来看无论是从新增用户规模还是在网用户占比，4G网络的发展并未出现拐点，仍处于增长状态。在2G/3G逐渐退网之后，未来较长一段时间4G和5G网络将会长期共存，而如何做好网络的协同建设将是本文所探讨的内容。
一、移动通信网络现状概述
1.1 4G网络的发展现状
自4G技术上市以来，中国4G移动电话用户持续增长，2020年中国4G移动电话用户为12.89亿户，较2019年增加了0.09亿户，同比增长0.7%，2020年中国移动互联网流量达1656亿GB，较2019年增加了436亿GB，同比增长35.7%。
这表明，随着中国移动通信技术的飞速发展，4G移动通信信息技术已经广泛普及，其传输效率高、通信质量好、自动化水平高以及通信方式便捷等优势受到社会各界的广泛青睐，在一定程度上拓展了其应用范围。4G移动通信信息技术的普及为人与人、人与物、物于物之间的沟通和交流提供便利，同时改善了人们的上网方式，支撑着各类数据业务对互联网的需求。
1.2 5G网络的发展现状
5G通信技术是移动通信技术发展中的最新技术，是在原有4G基础上实现的更新与突破。当前，在全球范围内5G正在快速发展过程中，众多电信运营商均已经宣布5G商用。根据相关统计，截至2020年9月中旬，全球共有129个国家和地区的397家运营商对5G网络进行了投资，124家运营商已经进行5G网络的建设，其中来自44个国家和地区的101家运营商已经推出了符合3GPP标准的5G服务。根据中国工信部的统计数据，截止2020年11月我国5G基站已达70万个，占全球5G基站的70%，连接超过1.8亿个终端。由于基站建设规模尚有待提升，在全球范围内，5G网络与4G网络对比，尚难体现出优势。
1.3 4G向5G网络演进的必然与挑战
任何一个移动通信网络，都需要一段漫长的建设周期，从目前看5G的建设周期也不会短。工信部发布的2020年1～10月通信业经济运行情况显示，截至10月底，三家电信运营商的移动电话用户总数达16亿户，其中4G用户数为12.96亿户，同比增长2.1%，比上年末净增1392万户;4G用户在移动电话用户总数中占比为80.9%，占比较9月底提高0.1%。数据表明，4G仍是电信运营商的基本盘。
5G是未来的方向，是各类无线、网络及IT新技术的融合和集成，也是我国数字经济的核心推动力量。5G要解决的是4G无法解决的问题。例如互联网，物联网，车联网等对高速率、大带宽、低迟延、高可靠、大连接的需求。因此它也不同于以往的移动通信换代，4G向5G演进面临的不确定性和挑战更大。如何实现从4G到5G的协同发展，成为各运营商无法避开的问题。
二、4G/5G协同建设方案
2.1天面协同，为5G腾退较高平台
天面是安装天线地方，其高度和方位直接决定建成后网络的覆盖效果。对5G 3.5G高频，挂高对覆盖的影响更大。根据相关机构测试数据来看，挂高每升高一米覆盖距离将增加25%-30%。
多種制式和多种频段并存造成5G在选择最优质天面时，面临五类问题，分别是空间不足、无平台可用，天面最高平台被其他运营商占用、现有天支承重问题、有天面但铁塔租金高。尤其是三家运营商共享的站址，很容易出现由于天面空间不足而导致站点不可用的情况，这极大地增加了 5G 基站选址和建设难度。
为解决5G部署的空间受限问题，需考虑对现有天馈系统进行整合。
首先应从已退网下电且尚未拆除的2G天线入手。结合网络的迭代顺序，现有2G天线如未拆除，则大概率在天面的第一平台，拆除已退网的2G天线是目前整合天面中最经济、最有效的方案。
其次，若备选站址2G天面已退，3G基站尚在网运行，可考虑整合现有3/4G天线。以联通为例，目前在网运行的4G天线多以四端口高频天线为主，而常规4G L1800制式天线只占用两个高频端口。通过下移或同平台天馈整合能够为5G AAU设备腾出最高，最好平台。
最后，如果备选站仅有一套4G系统，且电信和联通4G同时存在，则可通过双方4G竞合方式拆除一家天线，腾退最佳平台为5G使用。电信和联通共建共享的合作模式在4G时代已合作多年，目前此模式已从4G延伸到5G建设。
2.2站址协同，整合现有4G站址
随着网络规模的不断扩大，相应基站配套的投资越来越大。而且在城市规划越来越规范、居民健康意识越来越强的情况下，机房获取、光缆布放、市电引入等困难日益突出，尤其在一些高话务、高流量的大型密集社区、高校、城中村、大型商圈附近，5G基站的选址更为困难。
如何解决5G选址难的问题，对现有4G站址资源的整合腾退成为一个研究方向。目前可通过新型天线，整合现网4G站址为5G使用。如龙伯透镜天线，此种新型天线为4G基站的站址合并提供了一种可能。它利用多层介质球体的折射特性，将单个天线单元的低增益、宽波束的电磁波信号汇集成高增益、窄波束的电磁波信号，该工作原理与光学透镜聚焦原理相似。
普通透镜宽频的焦点不在同一物理位置上，而龙伯透镜满足超宽频的焦点都在同一个位置。透镜采用低介电常数的轻质发泡材料，在发泡材料之间填充特殊人工合成材料，使球体的介电常数由内向外渐变，其特点是体积小，重量轻，集束性好，能够覆盖较远距离且波束不变形。多波束天线端口隔离度高，方向图边缘滚降陡，水平旁瓣低，波束间的干扰小。