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摘 要：本文从4G基站概述和基站共享阐述，结合案例进行分析，进而对4G网络基站共享优化解决方案进行了详细分析，以供同行进行参考。
关键词：4G网络；基站共享；优化
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0267-02
1 引 言
目前我国移动通信已经进入了LTE全面发展的时期，但是三大运营商的规模存在差异，中国联通和中国电信迫切需要加快站点的部署以扩大覆盖范围。而新建站点势必要投入大量的设备以及人工成本，并且还面临着站点资源紧张等重要问题。因此，从竞争的角度出发，为加快实现4G网络覆盖目标，节省网络建设投资成本和运营成本[1～2]，引入4G网络基站共享方案能够提高投资效益，实现互惠互利，积极地推动4G网络发展。基于此，本文将针对4G网络基站共享技术的原理进行分析，研究不同的4G基站共享实施方案并进行对比，结合目前基站共享的实际案例给出了建议。
2 基站共享技术原理
2.1 基站共享架构
定义当中的基站共享架构是网关核心网和多运营商核心网，如图1所示。
网关核心网模式除了共享无线接入网络之外，演进分组核心网元移动性管理实体、核心网关GateWay均为共享的；然而多运营商核心网模式只是共享无线接入网络。不管是哪一种模式，所共享的无线接入网络都能连接到很多个运营商核心网节点。还能由多个运营商进行合作共建无线接入网络，也可以是其中一个运营商单独建设无线接入网络，而其他的运营商均租用这个运营商的无线接入网络网络。假如无线接入网络是由多个运营商共享的，那么需要广播每个运营商的公共陆地移动网络号，以确保不同运营商的用户都可以接入到网络。
网关核心网架构下，虽然从基站到核心网设备都可以进行共享，但是会有很大的工作量，还要进行改造工作，特别是核心网部分，这个是关键，不同的运营商之间营销策略都是不一样的，可能会造成业务计费和用户的管理等一系列的参数配置也有着非常大的差异，想要把这些不同的参数进行统一配置，其难度相当大。并且多运营商核心网模式则不共享核心网，还不会涉及到核心网的改造，仅需要4G基站单个基站，与此同时虚拟为双方运营商的基站，还为双方的用户进行服务。然而，在共享的模式之下，用户感觉不到，不会降低体验及其业务，并且对终端基本上也没有什么要求。
2.2 共享基站配置
独立载频配置下两家运营商各自配置一个独立的载波，每个独立载波只广播各自的PLMNID；共享载频则是两家运营商配置一个共享的载波，共享载波需要同时广播两家运营商的PLMN ID，UE（User Equipment，用户设备）选择PLMN后进行上报，网络再根据UE选择的PLMN ID来为UE选择合适的核心网运营商。
2.2.1 基站配置
不论哪种载波配置方式，eNodeB只有唯一的eNodeB ID，对于新建的共享站，需统一规划eNodeB ID以避免与已有站点冲突。
2.2.2 传输方式
在3GPP的S1、X2接口以及无线资源管理的协议规范中，已经定义通过多个PLMN标识支持多个不同运营商。
2.2.3 资源管理
与载波配置无关，无线资源控制连接数以及基站总的吞吐量都是基站级资源，运营商可共享使用。
3 案例分析
3.1 某電信兴平四路MOD3干扰消除案例
案例类别：覆盖优化类。
案例名称：某电信簇优化调整案例——MOD3干扰消除案例。
现象描述：平湖1（兴平四路新明路到新群路路段），UE占用LFH平湖商业文化广场50，RSRP为-95.25dBm，下载速率5～12Mbps。邻区列表内小区的RSRP为-95～101dBm，SINR在-5～5dB。
分析过程：UE占用LFH平湖经济开发区北51RSRP为-100～-110dBm之间，SINR在-5～5dB之间，下载速率3～20Mbps之间。该问题上期优化中已建议加站，附近LFH平湖经济开发区西站未开通。现覆盖该路段的LFH平湖繁荣路51、LFH平湖经济开发区北51越区覆盖与LFH平湖新群局房51存在MOD3干扰。
优化措施：
（1）核查LFH平湖新群局房51的方位角与下倾角后，发现实际该小区方位角为310°，机械下倾角为3°，电子下倾角为4°。则将该小区方位角调至270°；并将该小区机械下倾角调下压4°由4°调整至8°。
（2）将LFH平湖繁荣路51电子下倾角下压5°由3°调整至8°。
优化效果：通过RF调整之后问题路段MOD3干扰已经消除，速率有明显提升，优化钱下行吞吐率，如图2所示，优化后下行吞吐率，如图3所示。
3.2 某电信MOD3干扰与弱覆盖导致速率低问题处理
案例类别：覆盖优化类。
案例名称：MOD3干扰与弱覆盖导致速率低问题处理。
现象描述：城北路与禾兴中路之间三元路该路段存在MOD3干扰，导致速率较低。城北路与禾兴中路之间东升中路该路段存在覆盖较弱，无主导小区，导致速率较低。
分析过程：城北路与禾兴中路之间三元路分析发现，问题区域RSRP良好，但是SINR值较差，UE占用LFH某禾兴北路营业厅51小区为服务小区，与LFH某新海纸厂51为MOD3干扰可以调整下覆盖进行干扰控制，另两小区之间存在频繁切换，需控制覆盖解决频繁切换问题。
城北路与禾兴中路之间东升中路分析发现，问题区域RSRP较差均在-95dBm左右，SINR值也较差，UE占用LFH某禾兴北路营业厅51，RSRP均在-95dBm左右波动，可以通过RF调整控制覆盖来让该区域有主导小区。
优化措施：由分析发现，城北路与禾兴中路之间三元路与城北路与禾兴中路之间东升中路路段同时占用到了LFH某禾兴北路营业厅51、LFH某新海纸厂51、LFH某新海纸厂50小区信号，问题区域可以RF优化调整方案，来解决MOD3干扰问题。具体调整方案如下：
（1）LFH某禾兴北路营业厅51下倾角9°→12°（机械3°，电子由6°→9°）；
（2）LFH某禾兴北路营业厅51方位角由270°→235°；
优化效果：SINR值调整前后对比图，如图4所示。
4 结束语
综上所述，随着智能终端的迅速普及和移动数据业务的持续增长，传统的网络建设模式很难从根本上解决LTE网络建设所面临的问题，4G网络基站共享优化以其灵活在提升盲点及历史难点区域的覆盖质量上得到了很好的应用。虽然目前4G网络基站共享优化还存在着不少困难，但只要在实际工作中不断吸取经验，及时总结改进，4G网络基站共享优化将会在以后的网络中占据更重要的位置。
参考文献
[1]胡 强.无线传感器网络基站位置优化算法研究[D].南京邮电大学，2017.
[2]王华洋.基于博弈论的异构无线网络选择接入策略优化研究[D].合肥工业大学，2017.
[3]马振生.移动通信网络基站优化探讨[J].数字通信世界，2017（04）：193～196.
[4]苗宇庭.基于基站开关策略的无线网节能技术研究[D].哈尔滨工业大学，2017.
[5]杨 柳，张莉萍.GSM-R无线网络异常告警信息分析及优化方案[J].铁道通信信号，2017，53（03）：68～70.
[6]焦金涛.5G网络新技术及核心网架构研究[J].中国新通信，2017，19（16）：7～9.
收稿日期：2018-4-14
关键词：4G网络；基站共享；优化
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0267-02
1 引 言
目前我国移动通信已经进入了LTE全面发展的时期，但是三大运营商的规模存在差异，中国联通和中国电信迫切需要加快站点的部署以扩大覆盖范围。而新建站点势必要投入大量的设备以及人工成本，并且还面临着站点资源紧张等重要问题。因此，从竞争的角度出发，为加快实现4G网络覆盖目标，节省网络建设投资成本和运营成本[1～2]，引入4G网络基站共享方案能够提高投资效益，实现互惠互利，积极地推动4G网络发展。基于此，本文将针对4G网络基站共享技术的原理进行分析，研究不同的4G基站共享实施方案并进行对比，结合目前基站共享的实际案例给出了建议。
2 基站共享技术原理
2.1 基站共享架构
定义当中的基站共享架构是网关核心网和多运营商核心网，如图1所示。
网关核心网模式除了共享无线接入网络之外，演进分组核心网元移动性管理实体、核心网关GateWay均为共享的；然而多运营商核心网模式只是共享无线接入网络。不管是哪一种模式，所共享的无线接入网络都能连接到很多个运营商核心网节点。还能由多个运营商进行合作共建无线接入网络，也可以是其中一个运营商单独建设无线接入网络，而其他的运营商均租用这个运营商的无线接入网络网络。假如无线接入网络是由多个运营商共享的，那么需要广播每个运营商的公共陆地移动网络号，以确保不同运营商的用户都可以接入到网络。
网关核心网架构下，虽然从基站到核心网设备都可以进行共享，但是会有很大的工作量，还要进行改造工作，特别是核心网部分，这个是关键，不同的运营商之间营销策略都是不一样的，可能会造成业务计费和用户的管理等一系列的参数配置也有着非常大的差异，想要把这些不同的参数进行统一配置，其难度相当大。并且多运营商核心网模式则不共享核心网，还不会涉及到核心网的改造，仅需要4G基站单个基站，与此同时虚拟为双方运营商的基站，还为双方的用户进行服务。然而，在共享的模式之下，用户感觉不到，不会降低体验及其业务，并且对终端基本上也没有什么要求。
2.2 共享基站配置
独立载频配置下两家运营商各自配置一个独立的载波，每个独立载波只广播各自的PLMNID；共享载频则是两家运营商配置一个共享的载波，共享载波需要同时广播两家运营商的PLMN ID，UE（User Equipment，用户设备）选择PLMN后进行上报，网络再根据UE选择的PLMN ID来为UE选择合适的核心网运营商。
2.2.1 基站配置
不论哪种载波配置方式，eNodeB只有唯一的eNodeB ID，对于新建的共享站，需统一规划eNodeB ID以避免与已有站点冲突。
2.2.2 传输方式
在3GPP的S1、X2接口以及无线资源管理的协议规范中，已经定义通过多个PLMN标识支持多个不同运营商。
2.2.3 资源管理
与载波配置无关，无线资源控制连接数以及基站总的吞吐量都是基站级资源，运营商可共享使用。
3 案例分析
3.1 某電信兴平四路MOD3干扰消除案例
案例类别：覆盖优化类。
案例名称：某电信簇优化调整案例——MOD3干扰消除案例。
现象描述：平湖1（兴平四路新明路到新群路路段），UE占用LFH平湖商业文化广场50，RSRP为-95.25dBm，下载速率5～12Mbps。邻区列表内小区的RSRP为-95～101dBm，SINR在-5～5dB。
分析过程：UE占用LFH平湖经济开发区北51RSRP为-100～-110dBm之间，SINR在-5～5dB之间，下载速率3～20Mbps之间。该问题上期优化中已建议加站，附近LFH平湖经济开发区西站未开通。现覆盖该路段的LFH平湖繁荣路51、LFH平湖经济开发区北51越区覆盖与LFH平湖新群局房51存在MOD3干扰。
优化措施：
（1）核查LFH平湖新群局房51的方位角与下倾角后，发现实际该小区方位角为310°，机械下倾角为3°，电子下倾角为4°。则将该小区方位角调至270°；并将该小区机械下倾角调下压4°由4°调整至8°。
（2）将LFH平湖繁荣路51电子下倾角下压5°由3°调整至8°。
优化效果：通过RF调整之后问题路段MOD3干扰已经消除，速率有明显提升，优化钱下行吞吐率，如图2所示，优化后下行吞吐率，如图3所示。
3.2 某电信MOD3干扰与弱覆盖导致速率低问题处理
案例类别：覆盖优化类。
案例名称：MOD3干扰与弱覆盖导致速率低问题处理。
现象描述：城北路与禾兴中路之间三元路该路段存在MOD3干扰，导致速率较低。城北路与禾兴中路之间东升中路该路段存在覆盖较弱，无主导小区，导致速率较低。
分析过程：城北路与禾兴中路之间三元路分析发现，问题区域RSRP良好，但是SINR值较差，UE占用LFH某禾兴北路营业厅51小区为服务小区，与LFH某新海纸厂51为MOD3干扰可以调整下覆盖进行干扰控制，另两小区之间存在频繁切换，需控制覆盖解决频繁切换问题。
城北路与禾兴中路之间东升中路分析发现，问题区域RSRP较差均在-95dBm左右，SINR值也较差，UE占用LFH某禾兴北路营业厅51，RSRP均在-95dBm左右波动，可以通过RF调整控制覆盖来让该区域有主导小区。
优化措施：由分析发现，城北路与禾兴中路之间三元路与城北路与禾兴中路之间东升中路路段同时占用到了LFH某禾兴北路营业厅51、LFH某新海纸厂51、LFH某新海纸厂50小区信号，问题区域可以RF优化调整方案，来解决MOD3干扰问题。具体调整方案如下：
（1）LFH某禾兴北路营业厅51下倾角9°→12°（机械3°，电子由6°→9°）；
（2）LFH某禾兴北路营业厅51方位角由270°→235°；
优化效果：SINR值调整前后对比图，如图4所示。
4 结束语
综上所述，随着智能终端的迅速普及和移动数据业务的持续增长，传统的网络建设模式很难从根本上解决LTE网络建设所面临的问题，4G网络基站共享优化以其灵活在提升盲点及历史难点区域的覆盖质量上得到了很好的应用。虽然目前4G网络基站共享优化还存在着不少困难，但只要在实际工作中不断吸取经验，及时总结改进，4G网络基站共享优化将会在以后的网络中占据更重要的位置。
参考文献
[1]胡 强.无线传感器网络基站位置优化算法研究[D].南京邮电大学，2017.
[2]王华洋.基于博弈论的异构无线网络选择接入策略优化研究[D].合肥工业大学，2017.
[3]马振生.移动通信网络基站优化探讨[J].数字通信世界，2017（04）：193～196.
[4]苗宇庭.基于基站开关策略的无线网节能技术研究[D].哈尔滨工业大学，2017.
[5]杨 柳，张莉萍.GSM-R无线网络异常告警信息分析及优化方案[J].铁道通信信号，2017，53（03）：68～70.
[6]焦金涛.5G网络新技术及核心网架构研究[J].中国新通信，2017，19（16）：7～9.
收稿日期：2018-4-14