房志刚 孙岩

摘要：随着5G技术的发展，无线网络基站的需求也相应增加。从某种程度上来看，5G建设给存量铁塔承载能力带来了巨大的考验。基于此，本文针对5G建设过程中通信铁塔承载能力进行深入地研究。首先阐述了5G相关概念、铁塔建设的现状以及5G建设对通信铁塔的需求等；然后提出了几点切实可行的提高措施，主要包括一体化塔房加固建设、拆除铺材、替换单管塔主材、延长通信铁塔的天线抱杆、减少天线数量等，尽可能使用多频天线，合理调节天线挂高等，从而提高通信铁塔承载能力。

关键词：5G建设；通信铁塔承载能力

一、引言

当前，移动通信铁塔已经成为无线网络通信中一项最主要的基础设施，同时也是强国建设的基础，能够更好地满足用户网络通信的需求。随着5G技术的发展，移动通信铁塔正逐步地推广应用，并促进其他技术的发展，尤其是物联网、大数据和人工智能技术，这也对无线网络质量提出了更高要求。现有的铁塔基站承载能力已经难以满足当前发展的实际需求。因此，应从现有的铁塔资源入手，充分考量新建铁塔造价和难度等因素，不断优化和开发，并采取有效的措施，优化通信铁塔承载能力。

二、5G相关概述

5G技术即第五代移动通信技术，也是新一代蜂窝移动通信技术，与3G和4G相比，5G技术具有很多优势，包括高速率、低成本和节约能源等，最重要的是能够连接大规模设备，强化网络系统的容量性能，但也相应地提高了对5G基站的要求。

三、铁塔建设的现状

在通信铁塔建设的过程中，一般应加大规划力度，考察周围建筑环境，合理规划区域，以满足信号覆盖高度和范围的要求。同时，铁塔的高度和类型也应根据实际情况和覆盖区域规划确定。

目前，美化塔、单管塔和角钢塔是主要的通信铁塔塔形，能够解决2G、3G和4G信号覆盖的需求，但对于5G建设的需求还没有充分考虑。现有的铁塔预留平台难以满足不同运营商对于5G建设的需求。此外，42米高度的五层平台单管塔在满足运营商需求的同时，无法为新增的5G天线提供更好的建设支持。

5G天线与现网天线相比具有更高的集成化程度，并具有小尺寸和大重量等特点。在扩容现有网络的同时，还需考虑铁塔中合理设置RUU以提高负载能力。因此，在5G建设过程中，需要充分考虑铁塔的承载能力和其他相关因素。

现有的通信铁塔在确保2G、3G和4G网络信号覆盖方面都展现出了关键性价值，能够为运营商提供更优质的服务。然而，这些铁塔在设计和建设过程中没有充分考虑到5G网络建设的要求，因此无法很好地满足不同移动网络运营商对5G建设的需求。例如，单管塔的设计对于满足5G网络建设需求并不理想。在实际场景中，应该根据实际情况，在这些塔上增加6副以上的5G天线。与现有的天线相比，5G天线具有较高的集成水平和重量。

四、5G建设对通信铁塔的需求

随5G技术的持续发展，通信铁塔的需求变得尤为明显。

首先，从宏观视角分析，在我国数字新基建方面，5G技术对于我国数字经济和信息通信行业的推进起到了核心作用。它不仅推动了智慧社会和工业互联网的发展，还在信息通信领域中持续促进各个方面的整合，如行业和经济社会的结合。5G技术所带来的效益能够进一步激发产业链的活力，并加强各部门的协同合作。为了达到这些效果，通信铁塔这一基础设施变得不可或缺。考虑到我国庞大的用户群体和对网络质量的期望，需要进一步加强通信铁塔的功能，应对网络覆盖带来的各种挑战，同时也要增强其承载能力。

其次，在5G通信建设方面，不管是通信铁塔频谱分配现状，还是对铁塔使用效率进行分析，都可以发现5G建设要求不断完善信号覆盖，让用户有所感知。尤其在企业的数字化转型过程中，通信铁塔的规模和布局都呈现出大量需求。然而，5G设备因其高度的集成和优良的性能，即便有大量通信铁塔资源，也需要根据实际情况和5G网络的需求进行具体改造和建设。

最后，对我国通信铁塔层面进行分析，铁塔负责向各个社会领域提供应用服务。在规划、建设和运营的过程中，需要加大维护力度，进一步维护基站的稳定运行。

在5G时代，无论是移动互联网技术，还是移动智能设备，都已得到广泛应用和普及，并且使用需求持续增长。这不仅拓展了我国5G的发展潜力，同时也对通信铁塔的应用提出了新的标准。随着我国社会经济水平的逐步提升和技术的不断创新，市场对5G网络建设的需求持续变化。而促进5G網络建设的重点在于提升基站的速度，强化其供应能力。但我国通信铁塔还面临着一定问题，如没有合理的选址、无法及时响应需求等，这种情况不利于我国铁塔的发展。

五、5G建设中提高通信铁塔承载能力的有效方法

在5G时代，随着大数据和物联网的发展，对无线网络的“质”和“量”都提出了相应的要求，而以往的铁塔基站已经无法满足新要求。在城市新建铁塔具有一定难度，应加大开发力度，合理开发现有铁塔子资源，提出相应的方案。为了提升通信铁塔承载能力，以满足用户高标准通信的需求，可从以下几个方面入手：

（一）基于通信铁塔建设优化承载能力

与4G无线通信网络相比，5G建设所需的天线重量和尺寸都较大，这对通信铁塔的承载能力提出了挑战。为了确保通信铁塔的稳固性和可靠性，需要在建设过程中进行优化和改进，以满足5G建设的高载荷需求[1]。

1.一体化塔房加固建设

为提高通信铁塔的承载能力，使其得到合理优化，在利用建设这一手段去优化的过程中，应让5G建设具有的优势得到充分发挥，且还有铁塔资源的优势。在我国成立铁塔前期，所拥有的铁塔存量就已经有数百，在建设5G网络的过程中，应当重视对这类资源的改造和升级。然而，传统的一体化塔房难以支撑5G的建设需求，因此，一体化塔房的加固变得尤为关键。在改造过程中，可以采用增设斜撑和增加配重的方法，稳固整个一体化塔房，提升其载荷能力，并扩展平台，从而更有效地满足5G网络的建设需求。

2.拆除铺材，替换单管塔主材

相较于一体化塔房的细小塔身直径和薄壁，单管塔具有更宽阔的塔身直径和厚实的壁体。这种设计虽然具有较高的强度，但也存在受力弱点。为了提高这类通信铁塔的承载能力，可以采取替换主材和拆除铺材的方法，并对其进行不断地强化。对于某些早期设计的单管塔而言，尽管它们可以较好地满足4G网络的建设和运营需求，但在满足5G网络建设的强度方面仍有所不足。因此，在改造单管塔的过程中，应当强调使用高强度的螺栓进行替换，主要使用10.9级的30-M24螺栓，并特别关注通信铁塔的基部，增强其整体抗风荷载能力，以提高其承载能力。此外，有些单管塔的建設目的是协调周边环境，并解决周围的一些投诉问题。在建设初期，以美化形式为主要目的，即按照相关要求合理安装美化外罩在单管塔的塔顶。虽然这可以防止问题的进一步发展，但美化罩会进一步地扩大通信铁塔迎风面。因此，在塔设计初期，工作人员应该意识到这种情况[3]，并合理地对美化外罩单管塔进行加装，以提升其抵抗风荷载能力和强度。在当前时代背景下，推进科普宣传工作至关重要，能够帮助公众正确了解通信铁塔，并纠正过去的误解，从而减少居民的投诉。在此基础上，可以增加拆除和改造的力度，例如优化单管塔的外观，减少铁塔顶部的风阻，从而提高其承载能力，并满足新增天线支撑的需求。

3.延长通信铁塔的天线抱杆

在初期的通信铁塔设计中，支撑杆的长度约为2米。然而，现在的双频天线高度范围是1.5米至2米，加上RUU的安装位置限制，一个支撑杆只能安装一组天线。而5G天线具有高度集成的特点，其高度通常低于1米，这就需要延长支撑杆的长度，以提供更多的安装容量。具体而言，可以将通信铁塔原本的2米抱杆延长至2.5米，以安装5G 网络相关设备，从而合理利用通信铁塔平台，提高其利用率[4]。但需要注意的是，高集成化使得5G设备具有较大的重量，因此，在延长抱杆的过程中，应增强加固处理力度，以提高通信铁塔的承载能力，从而满足5G网络建设的需求。

4. 做好存量铁塔详细资源查摸

为了解决好通信铁塔的塔桅承载能力问题，铁塔负责方应进行详细的模拟和分析，以了解现有杆塔的空间和载荷能力。如果没有额外的安装余地，应该联系检测单位加大检测力度，并出具相应的报告。同时，进一步调整单管塔的水平位移限值，核准挂载天线面积，对格构塔进行阻尼比的优化设计，从而真正增强通信铁塔的挂载性能，为5G建设的有效推进提供支撑。

总的来说，5G建设对通信铁塔的要求在多个方面都非常明确，特别是在支臂载重和风荷载方面。而在市区的5G相关场景中，如景观塔等，通信铁塔中具有一定的应用价值。这种铁塔可以挂载多组天线，但整体载荷水平并不明显增加[5]。基于此，为了增强其承载能力，并根据5G建设对通信塔承载能力的要求进行调整，以更好地满足需求。

（二）从运营商方面提高铁塔承载能力

中国移动通信运营商主要采用租赁的方式获取铁塔资源，这种方式确保了履约和续约的稳定性，再加上中国人口众多，使得运营商有很大的租用需求[6]。因此，为了强化通信铁塔的承载能力，在5G网络建设的过程中，运营商应加大对现有铁塔资源的改造和建设力度，可利用以下方法：

1.减少天线数量，尽可能使用多频天线

现在，无论是2G、3G还是4G网络，当运营商提供支持时，主要采取的是简单的叠加策略。为了全方位覆盖信号区域并满足多种信号的传输需求，理论上需要叠加9个天线。但随着技术的进步，现在已经合理利用了多频天线。例如，“4488”四频天线，该天线能够支持885-960MHz 1710-1830MHz等信号的收发功能[7]。与单频天线不同的是，这种天线具有较高的网络性能，在天馈合路的帮助下，可以逐步减少天线的数量，进而合理利用通信铁塔的天面空间，进一步的提升铁塔承载能力。

2.合理调节天线挂高

在一般情况下，通信铁塔的塔底直径比塔顶要大，且塔底的壁厚也比塔顶更厚。此外，还需考虑铁塔的迎风面积，并进一步复核铁塔承载能力。如果天线高度高，铁塔顶部迎风面积大，铁塔会承受风载力[8]。如果天线挂高，风荷载主要集中在通信铁塔的顶部，长时间的影响会导致塔顶位移增大，从而直接影响铁塔的承载能力，同时也与5G网络建设的需求有关。为了更好地满足信号收发和区域覆盖的需求，运营商可以降低通信铁塔的挂高，减少铁塔顶部受到强风荷载的可能性，避免塔顶水平位移，增强通信铁塔的承载能力，为5G网络建设提供更好的支持[9]。

六、结束语

总而言之，在5G网络不断建设的背景下，必须采取有效措施，进一步地提高通信铁塔承载能力。除此之外，在不断改造的过程中，增加通信铁塔的天面空间可以更好地满足5G建设的需求。随着5G网络的商用化，通信网络的发展将增加对铁塔的需求量。基于此，不断地研究铁塔承载能力，并探索新的改造工艺和技术，以提高通信铁塔的承载能力。

作者单位：房志刚 孙岩 山东省邮电规划设计院有限公司

参  考  文  献

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[2]翟坤，王丽霞.5G SPN承载网关键技术分析及应用[J].通信管理与技术，2023，183（01）：32-36.

[3]张明明.基于5G网络的通信基站建设与维护概述[J].数字技术与应用，2023，41（01）：104-106.

[4]孙继平.智能矿山信息综合承载网与网络切片路由器[J].智能矿山，2023，4（01）：14-17.

[5]曲方明.5G建设过程中通信铁塔的承载能力分析[J].电子技术与软件工程，2021，201（07）：3-4.

[6]叶帆.5G杆塔新建及改造方案研究[J].低碳世界，2020，10（07）：218-219.

[7]李晨.5G对通信基础设施的影响分析[J].现代信息科技，2020，4（09）：59-60，63.

[8]靳宏圆.5G建设过程中通信铁塔的承载能力分析[J].中国新通信，2019，21（22）：9-11.

[9]贾全.简析5G对通信基础设施的影响[J].信息通信，2019，194（02）：271-273.