引言

随着3G网络的部署在国内迅速展开，中国的无线通信正快步迈入一个新的时代。而无线通信网络承载的业务也逐渐由传统的以单一语音为主的模式，向语音数据混合，再向数据逐渐占据主要位置的方向发展。现有3G网络部署初期以数据卡为主要接入方式就很好地说明了这一趋势。

为了进一步提高无线通信网络的容量，为承载日益丰富的业务做好准备，ITU-R在2007年开始了针对第四代移动通信系统，也称为IMT-Advanced，进行技术征集。此前已经启动的WiMAX（802.16m）和LTE被认为是最有竞争力的两个候选技术。随着ITU-R对于IMT-Advanced需求的明确，802.16m对原有的方案进行了增强[1]，而LTE也在现有技术基础上推出了LTE-Advanced[2]，准备参与ITU-R的征集活动。

在这两个技术中，除了对系统性能的提高外，新的网络部署方案也是讨论研究的重点，比如家庭基站（Home Base Station H-BS）和中继技术。有研究表明，今后可能有50%的话音业务以及超过70%的数据业务会在室内使用[3]，室内覆盖就成为提升用户体验质量（QoE）的关键之一。与传统的室内覆盖技术，如Pico cell、直放站以及室内分布式天线系统相比，H-BS除了能提供室内覆盖质量以外，还可以实现一种面向用户的个性化、差异化的服务提供方式[4]。对于运营商而言，H-BS的部署在一定程度上由用户完成，还有利于节约CAPEX和OPEX。

然而，用户毕竟不是专业的网络维护人员，在H-BS部署过程中，用户能完成的工作非常有限，比如提供电源。考虑到H-BS部署的数量可能比较大，以及用户行为的不确定性对于家庭基站的影响，运营商不可能像宏小区网络部署一样，通过事先的网络规划，避免网络运行过程中产生诸如小区间干扰这一类的问题。因此，能否解决好H-BS部署及运行、维护过程中产生的问题，将决定这一技术是否能真正成为下一代无线通信系统室内覆盖的主要解决方案。

本文将对解决H-BS部署问题的自配置和自优化技术进行讨论，并对旨在有效控制H-BS间干扰的H-BS载波管理技术进行了评估和分析。

家庭基站的自配置和自优化

随着无线通信技术使用的普及和不断进步，无线网络设备部署的复杂性也不断提高。比如，基站的选址以及基站配置参数的设置。在网络完成部署，开始正常运行后，还需要针对新的突发情况，进行及时调整，比如网络故障、网络流量分布的变化等。这在很大程度上提高了运营商的OPEX。自配置和自优化（Self-Configuration & Self-Optimization）技术的提出就成为解决这一问题的关键。将网络部署和运行、维护过程中人为参与的程度降到最低，赋予网络自行完成网络部署初始配置以及运行过程中的性能优化和故障处理的能力[5]，对于H-BS而言，这一点尤为重要。因为运营商对于H-BS的控制能力已经被弱化，而由不具备专业知识的普通用户参与H-BS的部署和运行、维护，这就需要家庭基站具备必要的自配置和自优化能力。

自配置和自优化

在NGMN中自配置和自优化技术又被称为自组织网络技术（Self-Organizing Networks SON）[6], 无论是LTE还是WiMAX都将自配置和自优化作为自己的一项重要技术特征。以LTE为例，在LTE增强的Release 9版本中，对现有LTE定义的SON功能进行了进一步扩充[7]，可以预见的是在LTE-Advanced中，这些功能还可能被进一步增强。主要包括：

（1）物理小区标识自动配置

物理小区标识是无线网络配置的一个基本参数，用于区别不同小区的无线信号。然而可用的物理小区标识的数量是有限的，因而必然出现物理小区标识重用的情况。在一个新基站部署过程中，需要通过物理小区标识自动配置能力，为基站控制的每个小区分配一个物理小区标识，确保在相关小区覆盖范围内，没有相同的物理小区标识，且邻居小区采用的物理小区标识各不相同。

（2）自动邻居关系配置

在无线网络拓扑结构发生改变时，如：新基站加入/拆除或者基站故障无法工作等，基站需要能自动维护与周围基站间的邻居关系，这对于小区间切换、负载均衡、干扰协调等都有重要意义。

（3）小区间干扰协调

由于无线资源的有限性，尤其是频率资源，在小区间必然需要对无线资源进行重用。当邻近小区采用的无线资源相同时，就会产生小区间干扰。小区间干扰协调就是对邻近小区使用的无线资源进行协调，尽量避免在同一时段内邻近小区使用相同的频率资源或者是在干扰可以接受的情况下，允许邻近小区使用相同的频率资源。

（4）覆盖和容量优化

在网络运行过程中需要对覆盖和容量进行优化。包括：网络覆盖盲区的检测和修复、小区边缘覆盖质量的优化，以及通过调整接纳控制门限等参数，减少干扰，提升系统容量。

（5）节能及干扰减少

绿色环保是未来无线网络设备的一个重要特征，节能则是其中一项重要指标。在基站控制的小区覆盖范围内没有终端需要服务的情况下，可以考虑暂时关闭基站，除了节能以外，这还能减少不必要的小区间干扰，关键在于相关基站在需要的时候能及时切换到工作状态。