LTE基站组网与设备维护及方法的研究

潘铮 赵晓红 白力军 孙晓丹

摘要：4G网络包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式，相比3G网络，4G网络拥有更高的数据传输速率。本文研究分析了LTE基站组网与设备维护及方法。

关键词：LTE基站；组网设备；维护方法

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）07-0036-01

伴随着无线通信技术的快速发展，我国的通信基站基础设施建设也如火如荼的开展起来，尤其是4G业务的不断扩大和多元化发展，使得三大运营商和近几年新起的铁塔公司也加快了基站基础设施的建设步伐。据工信部相关资料显示，仅2016年，我国新增的基站数量高达92.6万个，基站总数达到559万个，其中4G基站数量新增86.1万个，总数已经达到了263万个。因此面对规模如此庞大的基站建设数量，如何确保基站合理组网以及设备良好运转就显得尤为关键。

1 LTE网络部署中面临的主要困难和挑战

目前，通信网络基站建设的复杂度日益增高，机房和空间不足现象十分凸显，主要表现为站点的天线和盒子数量十分庞大，因容量不足而导致不同频段间的隔离和干扰问题十分突出。就电信运营商来看，机房不足现象也十分突出，大约差额在30%左右，特别是密集城区十分显著。联通方面来看，增添新设备于部分联通公共点实属困难，且联通公共点又占据十分高的比例，大多城市比例均在30%左右，一线大城市中甚至高达50%。现阶段，大多宏站址都能够利用，只有小比例的需依据现有网络结构进行重新规划和调整，可以利用旧天面的抱杆和平台的有限独立天馈，妥善解决因空间受限时所支持电调的多频天线的更换，切实解决天馈共享问题。

2 LTE基站设备与组网

EPC（Evolved Packet Core）为LTE中核心网的演进方向，其主要组成网元为MME和S-GW2。EUTRAN则为无线接入网UTRAN的演进方向。EPC和EUTRAN则合称为EPS。目前，LTE網络升级已经全部完成，其通话质量和上网质量均可满足用户需求。就EPC分组核心网来说，其组成网元可以细分为MME、S-GW、P-GW、HSS、PCRF等几个方面。其中MME是一种移动性管理设备，其功能在于进行移动性管理和会话管理；S-GW属于一种服务网关，其主要开展用户面处理和计费等工作，也可以理解为用户本地移动熊管理的锚点；P-GW则指的是PDN终结于SGi接口的网关，其功能在于实现IP地址的分配、计费和QoS控制等。HSS是一种用户服务器，用于对用户签约信息进行管理；PCRF属于策略服务器，协助EPC进行策略和计费等功能。EPC分组核心网和LTE无线接入网之间的相连主要是借助S1-MME以及S1-U接口，然后和外部的PDN网络利用SGi接口进行连接。架构EPC核心网时，要求甚严，其需要承载相分离的交构。因核心网的承载基础为IP，无论是内部接口还是外部接口均是如此。于是偏平网络便成为了EPC核心网的理论架构模式[1]。

（1）核心网元设置方式。由于MME主要是用于处理和控制层面上的信息内容，可以在实践中将其设置为“集中设置”的方式。P-GW和S-GW主要用于疏通用户媒体流，因而组网时需重点考量当地的业务量和业务类型，且结果应当作为工作基础被设定。HSS性能类似于HLR，都是存储和管理用户数据信息。PCRF也可以借鉴MME的设置办法，也就是进行“集中设置”，一个省份范围内设置一处即可。（2）核心网和无线网的具体组网实践。LTE无线系统通过对e Node B基站和核心网网元的合理运用，有效替代了RNC元网的各项功能。且在LTE无线网系统中，上述内容的连接方式为直接连接，附加条件根本不存在，以使整个无线系统结构更为简化。然实践中，EP架构问题所限，相关业务处理也可能运用到S1接口，进而致使MME、e Node B，以及S-GW的内容产生互通。（3）核心网内的组网方式。核心网内组网即就是MME之间，和S-GW、HS以及P-GW之间进行的互通连接，乃是核心网内组网的最为根本。一般来说，MME和HSS间的互通方案众多，诸如二者通过指令进行互通，亦或由DNS解析相关节点地址，并反馈MME相关内容，此外通过中继服务器的设置都可以实现。相对其他几种组网来说，均需运用到DNS的解析结果，实际组网时无需特殊规划[2]。

3 LTE基站设备维护及故障处理

目前，随着技术的不断发展以及实践的不断深入，我国关于LTE基站的建设以及维护经验丰富，具体来说可以从以下两个方面着手[3]：

（1）做好日常的各项维护工作。诸如及时安装升级版本或者补丁，定期开展对基站设备的巡检等工作，发现问题后第一时间予以处理，避免问题扩大化；（2）目前，我国拥有着十分庞大的LTE用户，移动网络的通畅性直接关系到用户的日常工作和生活，一旦出现移动网络的中断，其带给企业和个人的损失往往难以估量，也不利于通信运营商的形象。因此一旦LTE基站出现故障现象，首要任务就是快速抢通网络，诸如可以通过切换备用设备、重启系统、更换模块或者启动容灭方案等措施，第一时间恢复网络的通畅性。然后再对整个网络系统进行维护处理，也就是将有关故障的警告以及日志等相关信息进行采集并加以分析，探究故障产生的主要原因，并针对性的予以解决，避免后续发生类似问题。

4 发展展望

5G网络乃是当前移动网络最为热门的讨论话题。基于“万物互联”的愿景以及国家关于产业升级转型的各项政策的颁布，进一步加快了5G网络的研究和商用部署。具体到实践中，运营商切不可操之过急，可以从4G网络中的PGW控制以及转发分离处着手，并着重进行PGW-C/U、HSS和PCRF设备到4G/5G融合网元的升级，逐步实现4G/5G数据的融合管理以及跨系统相互操作的功能。现阶段，移动网络设备主要为传统架构设备，也就是需在专有的硬件平台上运行厂家的专有软件。因此，随着网络逐步演进到全虚拟化的5G核心网，应尽量降低对现有网络设备的影响。

5 结语

总之，LTE基站组网方式和设备的良好运转对于通信网络的作用发挥意义重大。针对当前我国网络发展速度较快，用户需求多元化的时代背景，更应该科学开展LTE基站的组网，并做好设备的维护工作，从而确保我国通信网络各项功能完美的得以展现，更好的满足人们的使用需求。

参考文献

[1]杨敬浩.小型一体化LTE宏蜂窝架构基站应用研究[D].南京邮电大学，2017.

[2]贾帅.LTE微基站设备应用研究[J].邮电设计技术，2017，（01）：46-49.

[3]高思宁.LTE网络基站和设备节能通信研究[D].深圳大学，2017.