随着人类社会和经济的不断发展，信息的交换和传输已经成为人们生活中与衣食住行一样必不可少的一部分。为了实现此目的，通信技术在近50年内呈现出异常繁荣的景象，这也带来了多种类型通信网络的共存，即异构网络（heterogeneousnetwork）。随着如图1所示的3G/WLAN/WiMax等系统在全球的引入以及现有各种二代移动网络的继续运营，这种现象将更为普遍。同时，随着移动通信的快速发展，基站系统作为无线通信网络架构的基本网元，是与用户最靠近的接入模块，在无线通信网络建设中具有非常重要的地位。这主要表现在三个方面：一是它所包含的资产成本在整个网络投资中占有很大的比重，例如有专家预测3G基站建设初期需要投入1000亿元左右；二是它的稳定性直接关系到是否能为用户提供服务及其创造经济效益的多少；三是它的性能表现直接关系到网络服务的质量指标和用户满意度。因此，基站系统的建设和维护是移动运营商工作的重要内容。

　　基站的发展和演进将直接影响网络的建设、运维和管理。以欧洲GSM技术的演进为例，在很短的时期内，就在GSM的基础上推出了2.5G（GPRS）、2.75G（EDEG）、3G（WCDMA）、3.5G（HSDPA）等技术，如图1所示。标准的快速演进超出了原有通信领域的发展速度，而这种高速的演进让运营商增加了很多部署成本。其中，无线基站的升级以及换代成为运营商最为头疼的问题，由于基站升级和维护需要支出大量的资金和人力，使得运营商在部署新标准技术时面临决策的难题。

在国家大力提倡建设创新和节约型社会的前提下，如何降低基站部署的成本，提高覆盖质量；如何合理利用现有资源，提高网络效率；如何有效创新，提高网络性能成为政府部门和运营商、制造商等关心的问题。

　　二、异构网络运营下基站发展和演进所面临的问题和解决方法

　　异构网络的目的主要是实现各种信息快速、可靠、安全的交换与传输，即通过网络高质量地提供各种各样的服务，因此业务的发展、繁荣与演进是网络发展、繁荣与演进的基础和关键，这一点在2000年以来3G网络的商用过程以及互联网的发展过程中体现得尤其明显。总体而言，目前通过各种网络可以提供的服务如图2所示。对于移动通信运营商而言，充分保证用户在网络中能够享受到各种服务，提高用户体验质量，是无线网络发展的必然方向。

　　在此背景下，业界对于固定和移动的融合（FMC），互联网、广播电视网和电信网络的三网融合极为关注。对于融合已经有很多文献进行了深入的论述，这也不是本文的重点。其实，对于网络运营商而言，融合的核心目的在于通过服务种类的增多提高网络运营的收入，降低网络整体的投资成本，并且统一用户的体验质量。正因为如此，开发新业务来提高网络利用率、增加收入，通过差异化业务和品牌划分满足不同人群的体验质量要求，提高竞争力，通过统一客户界面和内容提供形式，降低不必要的投入和减少体验质量不同导致的投诉，这些就成为运营商的关注焦点。而网络作为提供这一切的基础，必须实现业务的可用性、方便性以及网络整体质量的一致性，同时降低运营和投入成本，即OPEX/CAPEX。

　　作为网络中使用最为普遍的基站设备将首先面临设备本身要求的提高，这就意味着基站设备所包括的硬件、软件和配套设施需要满足以下几点要求。

　　*提供卓越的性能和灵活的容量，具体体现在设备的噪声系数和接收机灵敏度，设备接收滤波器性能和抗干扰能力，设备的极限容量和软件算法效率，设备发射频谱和功放效率等指标。

　　*由于服务的不断创新和网络的融合，对基站设备形态的需求将多种多样，例如目前3G网络中出现的RRU就是为满足需求过程中基站设备的简化，因此满足这种具有个性化特点的需求是每个设备厂家必须考虑的问题，未来很有可能出现类似的根据功能需求来实行个性化定制设备。

　　*随着技术和标准的不断发展，系统集成度的不断提高，而且设备需要支持的业务种类层出不穷，设备采用的无线资源管理算法效率不断改善，因此基站设备需要进行灵活的升级。在GSM系统发展中通常每3～5年就需要对设备架构进行升级，而3G中随着发射分集、多用户检测等新技术的引入使得这种升级更为频繁，这对基站设备架构的开放性提出了更高的要求。

　　*由于最近几年中，互联网的使用量呈爆炸态势，越来越多的用户使用更快更便宜的互联网连接，业界普遍认为FMC的实现需要通过IMS来完成，同时三网融合的关键因素也是支持因特网协议（IP）的各种设备之间建立点到点连接的能力，因此基站设备IP化是未来发展的方向，也是3G长期演进中的一个崭新而热烈的课题。

　　*在国家大力提倡建设创新和节约型社会的前提下，充分降低设备整体功耗，不仅需要提高功放效率和性能，节约投资和运行维护成本，同时还必须保证设备运行中的稳定可靠，这就需要在基站设备的设计上充分贯彻科学发展观，不断创新。

　　在此基础上，异构网络运营下的基站设备的发展和演进还需要从设备运营商所涉及的规划设计、运维、优化、管理和技术支撑等方面来考虑。

　　首先，随着基站设备本身形态增多和灵活度的加大，网络规划和设计的难度将进一步加大，建设前期不仅需要考虑设备本身的性能情况，还需要考虑异构网络间的相互关系以及未来网络和设备的发展。规划设计中应当考虑采用可以灵活部署、快速方便安装、性能出众的基站设备，同时对于已经拥有基站设备的运营商还需要考虑合理利用现有基站资源，降低基站部署的成本，提高网络效率和性能。例如基于2G网络资源构建3G网络过程中，从理论上看，除了主设备之外的各种资源都可以考虑共用，不过要特别注意异构网络业务覆盖范围的一致性、异构网络资源可重复利用情况、干扰和电磁辐射等三个问题。如图3所示。

　　对于3G系统共用2G资源而言，机房面积、承重、配套设施、传输资源和天面资源甚至包括小小的馈线窗都需要逐一判断其可用性，而且对于实际工程建设还必须考虑异构网络之间的干扰以及电磁辐射的总量问题。按照目前各种系统频谱的划分和系统特性分析，部分系统之间存在相互干扰的可能，特别是随着用户数量的不断增长，小区半径逐步减小，异构系统共存于一个天面的现象增多，这对异构网络干扰问题的解决进一步加大了难度。同时，通过对城市环境下基站发射功率和载波数量的统计表明，现有2G网络都低于国家电磁辐射标准要求，不过在3G共用2G资源后将趋近于标准限值。

　　其次，异构网络运营将对运行维护、优化增加的不只是网络种类的压力，它要求不同种类网络之间能做到平滑连接和切换。这就意味着网络整体运维、优化所涉及到的数据量极大，这些数据的存储和管理是非常繁琐的工作，需要进行合理的数据组织和建立相应的网管支撑体系，基站必须能够根据要求准确提供网管系统所需的各种指标。而对于异构网络的优化，必须向满足端到端用户体验质量和服务质量进行转变，因为网络优化的目标是提供给用户更好的业务体验，以满足用户的预期并使网络资源的利用率最大化，从而获得最大收益。这就需要运营商对无线链路的动态性、用户的移动性和业务的多变性有深刻的把握和了解。例如现在很多运营商付出巨大努力来优化其话音网络，而数据业务的多变性使优化工作更加复杂而且更加耗费资源。

　　最后，在异构网络运营中，网络质量的一致性不仅对于基站设备的互连互通提出了要求，同时也对运行维护的组织管理、经验共享和技术支撑提出了更高的要求，需要形成管理和技术支撑的一致性。这就需要在管理中充分实现资源和经验共享，加大信息化力度，这样一方面可以大大降低运维、优化、人员培训和管理成本；另一方面也可以更好地整合和充分利用资源。另外，国外3G网络运营经验表明，虽然技能和经验在运维、优化个例中具有重要意义，但是项目的组织和管理却决定了网络运行的整体性能。

　　综上所述，异构网络运营下的基站设备的发展和演进必须从设备本身性能的提高以及满足异构网络运营的需求入手，才可能在市场中站稳脚跟，在通信发展的大潮中勇往直前！

　　三、总结

　　本文从网络发展入手，对异构网络运营下基站设备本身以及相应的规划、设计、运维、优化等阶段所面临的主要问题进行了详细的分析和阐述，给出了相关解决方案。由于通信网络在全球还处于发展阶段，可以拿来介绍的经验很少，因此异构网络运营下的基站设备的发展与演进对整个产业界都是一个新专题，需要在不断的研究和实践中验证、修正、补充和完善，也希望与各位专家进行更深的探讨。

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