LTE/LTE—A系統(tǒng)自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

摘要：文章指出利用自配置技術(shù)，每個(gè)基站可以在電信管理網(wǎng)絡(luò)（OAM）節(jié)點(diǎn)允許的范圍內(nèi)，自主地選擇物理小區(qū)標(biāo)識(shí)并建立和維護(hù)鄰區(qū)關(guān)系；利用自優(yōu)化技術(shù)，每個(gè)基站可以根據(jù)當(dāng)前的負(fù)載和性能統(tǒng)計(jì)情況，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，優(yōu)化系統(tǒng)性能；利用自治愈技術(shù)，OAM持續(xù)監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)，一旦發(fā)現(xiàn)可以自動(dòng)解決的故障，就啟動(dòng)對(duì)相關(guān)必要信息的收集，進(jìn)行故障分析，并根據(jù)分析結(jié)果觸發(fā)恢復(fù)動(dòng)作。文章認(rèn)為不斷增加的基站數(shù)量、共存的2G/3G/4G系統(tǒng)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（HetNet）引入的分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越復(fù)雜，巨大的管理工作和高昂的運(yùn)維成本，使得采用以自配置、自優(yōu)化和自治愈為核心特征的SON技術(shù)成為L(zhǎng)TE/LTE-A系統(tǒng)的必然選擇。

關(guān)鍵詞：自組織網(wǎng)絡(luò)；自配置；自優(yōu)化；自治愈

Abstract：Self-configuration， self-optimization， and self-healing are key functionalities in a self-organizing network. The eNB can automatically select the physical cell ID and configure a neighbor relationship within the range allowed by OAM. The eNB can optimize system performance by automatically adjusting its parameters according to statistics on system load and performance. Self-healing aims to solve or mitigate faults that can be solved automatically. The OAM is responsible for monitoring collected information and detecting faults， and appropriate recovery actions are triggered. Networks are becoming more complicated with increasing numbers of eNBs； coexistence of 2G， 3G and LTE/LTE-A； and heterogeneous HetNet architecture. Manual network planning and optimization is difficult and expensive for operators. To reduce capex and opex and to improve network deployment and operation， SON is the inevitable choice for LTE and LTE-A systems.

Key words：self-organization network； self-configuration； self-optimization； self-healing

自組織網(wǎng)絡(luò)（SON）的概念最早基于Ad Hoc通信機(jī)制提出，它是一種無(wú)固定拓?fù)?，無(wú)中心節(jié)點(diǎn)，可以隨時(shí)隨地動(dòng)態(tài)組建的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)形式，具有自發(fā)現(xiàn)、自配置、自組織和自治愈等核心特征。

在2007年3GPP進(jìn)行LTE標(biāo)準(zhǔn)制訂時(shí)，決定引入LTE SON機(jī)制。引入LTE SON技術(shù)旨在自動(dòng)完成蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的參數(shù)配置和優(yōu)化工作，減少網(wǎng)絡(luò)操作管理過(guò)程中的人工參與，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，降低運(yùn)營(yíng)成本，提升LTE系統(tǒng)在未來(lái)移動(dòng)通信市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。LTE SON機(jī)制提供3種功能，即自配置、自優(yōu)化和自治愈。其中，自配置指演進(jìn)型基站（eNB）具有即插即用、自動(dòng)下載安裝軟件、自動(dòng)配置無(wú)線和傳輸參數(shù)以及自主管理鄰區(qū)關(guān)系等功能；自優(yōu)化指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)運(yùn)行狀況，自適應(yīng)調(diào)整無(wú)線參數(shù)，如發(fā)射功率、切換門(mén)限和小區(qū)個(gè)性偏移量等，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能；自治愈指通過(guò)監(jiān)測(cè)和分析錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、告警信息，網(wǎng)絡(luò)自主發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)隔離和恢復(fù)。

1 SON標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)展

在LTE SON標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中重點(diǎn)研究了兩方面的內(nèi)容。第一方面是SON在LTE無(wú)線接入網(wǎng)（RAN）中的應(yīng)用場(chǎng)景定義和實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)；第二方面是SON對(duì)電信管理網(wǎng)絡(luò)（OAM）的影響、需求以及實(shí)現(xiàn)方案。前者由3GPP RAN3工作組牽頭研究，RAN2/RAN4輔助；后者由系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的SA5工作組負(fù)責(zé)完成。其中，自配置和自優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容在RAN3和SA5工作組都開(kāi)展研究，而自治愈功能工作主要在SA5工作組開(kāi)展。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化成果體現(xiàn)在3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)的RAN側(cè)技術(shù)規(guī)范TS36.300、TS36.423、TS36.413、TS36.331、TS25.331以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)側(cè)技術(shù)規(guī)范TS32.500、TS32.501、TS32.511、TS32.521和TS32.541等SA5網(wǎng)管規(guī)范中。

3GPP對(duì)SON的標(biāo)準(zhǔn)化工作始于LTE Rel-8階段[1]，并一直延續(xù)至最近的Rel-11階段，各版本的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間點(diǎn)如圖1所示。

Rel-11階段，為了滿足運(yùn)營(yíng)商不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)部署需求，對(duì)SON繼續(xù)增強(qiáng)項(xiàng)目進(jìn)行了立項(xiàng)，立項(xiàng)目標(biāo)定位于提升MRO在新應(yīng)用場(chǎng)景性能。標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容包括：制訂Intra-LTE異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（HetNet）MRO機(jī)制、Inter-RAT切換失敗檢測(cè)方法和Inter-RAT乒乓切換檢測(cè)機(jī)制。

SON在SA5的標(biāo)準(zhǔn)化工作與RAN側(cè)同時(shí)進(jìn)行，除了定義了RAN側(cè)各技術(shù)方案所對(duì)應(yīng)的電信管理網(wǎng)絡(luò)支持技術(shù)外，還完成了自治愈相關(guān)功能的標(biāo)準(zhǔn)化。

由于項(xiàng)目規(guī)劃的原因，SON項(xiàng)目重點(diǎn)研究了TR36.902中所定義9種用例中的5種。余下的4種，即覆蓋和容量?jī)?yōu)化、干擾降低、節(jié)能以及干擾協(xié)調(diào)，分別在最小化路測(cè)、節(jié)能和干擾協(xié)調(diào)項(xiàng)目中進(jìn)行了研究[2-3]。

2 關(guān)鍵技術(shù)方案

SON機(jī)制中的自配置、自優(yōu)化和自治愈相關(guān)的技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)制訂情況。

2.1 自配置技術(shù)

在LTE標(biāo)準(zhǔn)中，自配置包括物理小區(qū)標(biāo)識(shí)（PCI）自配置和ANR功能。通過(guò)自配置，每個(gè)基站可以在OAM節(jié)點(diǎn)允許的范圍內(nèi)，自主地選擇物理小區(qū)標(biāo)識(shí)并建立和維護(hù)鄰區(qū)關(guān)系。通過(guò)這兩種技術(shù)不僅可以大大減輕運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃和優(yōu)化工作量，也為后繼家庭基站等非運(yùn)營(yíng)商部署節(jié)點(diǎn)的廣泛使用提供了便利。

（1）PCI自配置方案

在為L(zhǎng)TE小區(qū)配置PCI時(shí)，網(wǎng)絡(luò)部署的基本要求是相鄰小區(qū)間的PCI配置做到不沖突，不混淆。不沖突是指任何兩個(gè)相鄰的同頻小區(qū)不能使用相同的PCI配置；不混淆是指在小區(qū)的所有鄰區(qū)中不應(yīng)出現(xiàn)兩個(gè)或以上同頻小區(qū)使用相同物理小區(qū)標(biāo)識(shí)的情況。

PCI自配置過(guò)程如下：根據(jù)OAM為小區(qū)提供的候選PCI列表，eNB根據(jù)不沖突、不混淆的要求，排除其中不合適的PCI選項(xiàng)，并在剩下的PCI中隨機(jī)選擇一個(gè)PCI配置給下轄小區(qū)。需要排除的PCI包括：eNB通過(guò)用戶終端（UE）上報(bào)或空口監(jiān)聽(tīng)獲得的鄰小區(qū)已用物理小區(qū)標(biāo)識(shí)；通過(guò)X2接口消息獲得的鄰eNB下轄小區(qū)以及相鄰eNB的鄰小區(qū)所使用的物理小區(qū)標(biāo)識(shí)等。

PCI自配置功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)和終端規(guī)范影響不大，是目前較為成熟的一個(gè)功能。它的廣泛使用，將大幅減輕運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置的工作量。

（2）ANR方案

為了進(jìn)行切換和干擾協(xié)調(diào)，eNB需要為下轄小區(qū)建立和維護(hù)鄰區(qū)關(guān)系表。自動(dòng)鄰區(qū)關(guān)系功能用于輔助eNB發(fā)現(xiàn)未配置的鄰小區(qū)，觸發(fā)鄰區(qū)關(guān)系表中相應(yīng)表項(xiàng)的建立和維護(hù)操作。自動(dòng)鄰區(qū)關(guān)系機(jī)制不僅適用于發(fā)現(xiàn)同頻鄰區(qū)，還可用于發(fā)現(xiàn)異頻和異系統(tǒng)鄰區(qū)。鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程如圖2所示。

在圖2中，eNB A下UE完成常規(guī)鄰小區(qū)測(cè)量并上報(bào)測(cè)量結(jié)果，測(cè)量報(bào)告中以小區(qū)B的PCI作為被測(cè)小區(qū)標(biāo)識(shí)。eNB A發(fā)現(xiàn)測(cè)量報(bào)告中攜帶的PCI對(duì)應(yīng)于一個(gè)未配置的鄰小區(qū)，則指示UE讀取該P(yáng)CI對(duì)應(yīng)小區(qū)的廣播信息，獲得小區(qū)B的全球小區(qū)標(biāo)識(shí)（GCI）、跟蹤區(qū)域碼和公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)等參數(shù)。根據(jù)UE反饋的信息，eNB A可以將小區(qū)B添加到小區(qū)A的鄰區(qū)關(guān)系表中。

雖然自動(dòng)鄰區(qū)關(guān)系（ANR）功能位于eNB實(shí)體內(nèi)，但是OAM仍然保持著對(duì)鄰區(qū)關(guān)系的完全控制，SA5工作組為OAM定義了eNB鄰區(qū)列表管理模塊，用于增加、刪除鄰區(qū)關(guān)系，設(shè)置和修改鄰區(qū)屬性。

相比傳統(tǒng)的鄰區(qū)關(guān)系人工配置過(guò)程，通過(guò)自動(dòng)鄰區(qū)關(guān)系機(jī)制，不僅避免了規(guī)劃階段的工程參數(shù)測(cè)算、優(yōu)化階段的路測(cè)輔助，還減少了鄰區(qū)漏配、錯(cuò)配情況的發(fā)生，在降低成本的同時(shí)，提高了配置效率。

2.2 自優(yōu)化技術(shù)

自優(yōu)化主要包括移動(dòng)負(fù)載均衡（MLB）、隨機(jī)接入信道（RACH）優(yōu)化和移動(dòng)健壯性優(yōu)化（MRO）功能。通過(guò)自優(yōu)化，每個(gè)基站可以根據(jù)當(dāng)前的負(fù)載和性能統(tǒng)計(jì)情況，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，優(yōu)化系統(tǒng)性能。基站的自優(yōu)化需要在OAM的控制下進(jìn)行，基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量及數(shù)據(jù)收集，OAM可以在必要的時(shí)候，啟動(dòng)或終止網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化操作；同時(shí)，基站對(duì)參數(shù)的調(diào)整也必須在OAM允許的取值范圍內(nèi)進(jìn)行。

（1）MLB方案

MLB是指eNB自動(dòng)調(diào)整移動(dòng)性參數(shù)，將下轄重負(fù)載小區(qū)的業(yè)務(wù)部分轉(zhuǎn)移到相鄰或同覆蓋的其他輕負(fù)載小區(qū)，以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)負(fù)荷在小區(qū)間的合理分配。MLB機(jī)制同時(shí)適用于LTE接入系統(tǒng)內(nèi)部（Intra-LTE）和接入網(wǎng)絡(luò)間（Inter-RAT）的場(chǎng)景。

在MLB的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，eNB對(duì)下轄小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并通過(guò)X2或者S1接口與鄰節(jié)點(diǎn)交互負(fù)載信息。根據(jù)獲得的負(fù)載信息，eNB調(diào)整過(guò)載小區(qū)的移動(dòng)性參數(shù)，使得其所服務(wù)的UE可以更容易的切換或重選到鄰近輕負(fù)載小區(qū)。

對(duì)于Intra-LTE MLB場(chǎng)景，為了避免重負(fù)載eNB單方調(diào)整切換參數(shù)導(dǎo)致乒乓切換，還引入了eNB間的切換參數(shù)協(xié)商機(jī)制；對(duì)于Inter-RAT MLB場(chǎng)景，考慮到不同系統(tǒng)的切換參數(shù)設(shè)置和切換算法不具通用性，所以未采用切換參數(shù)協(xié)商機(jī)制。

相比人工調(diào)整參數(shù)進(jìn)行負(fù)載均衡，MLB機(jī)制具有調(diào)整迅速，對(duì)業(yè)務(wù)突發(fā)適應(yīng)性好等突出優(yōu)點(diǎn)。

（2）RACH優(yōu)化方案

RACH優(yōu)化旨在通過(guò)調(diào)整RACH的配置參數(shù)，保證合理的UE隨機(jī)接入成功率和接入時(shí)延。在RACH過(guò)程中，基站基于UE隨機(jī)接入成功概率以及對(duì)接入時(shí)延統(tǒng)計(jì)和估算等方式判斷RACH是否需要優(yōu)化。為了協(xié)助基站進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)中引入了UE隨機(jī)接入相關(guān)信息的上報(bào)過(guò)程。例如UE需上報(bào)成功進(jìn)行接入時(shí)所進(jìn)行的接入嘗試次數(shù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，eNB對(duì)不合理的RACH參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后的RACH參數(shù)需要在相鄰eNB之間交互，以協(xié)調(diào)RACH配置，減少相鄰小區(qū)間的相互干擾。

LTE之前的蜂窩通信系統(tǒng)對(duì)RACH性能的統(tǒng)計(jì)一直比較困難，對(duì)RACH參數(shù)的設(shè)置更多的是依靠經(jīng)驗(yàn)和路測(cè)。RACH優(yōu)化機(jī)制的引入極大的簡(jiǎn)化了RACH參數(shù)的配置過(guò)程。

（3）MRO方案

移動(dòng)健壯性優(yōu)化（MRO）技術(shù)用于對(duì)切換參數(shù)設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，通過(guò)對(duì)大量連接失敗現(xiàn)象進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，確定問(wèn)題原因，以便進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整。

在Rel-9階段，MRO首先研究了Intra-LTE場(chǎng)景中由于切換參數(shù)設(shè)置不合理而導(dǎo)致的UE連接失敗問(wèn)題，并將問(wèn)題原因歸納為3類：過(guò)遲切換、過(guò)早切換和切換到錯(cuò)誤小區(qū)。MRO給出了如下描述性定義：過(guò)遲切換指已經(jīng)在服務(wù)小區(qū)駐留了一段時(shí)間的UE，在未收到切換命令的情況下，與服務(wù)小區(qū)連接中斷，隨后UE選擇了除服務(wù)小區(qū)外的其他小區(qū)進(jìn)行了重建；過(guò)早切換指UE在接入目標(biāo)小區(qū)的過(guò)程中發(fā)生切換失敗或在接入目標(biāo)小區(qū)后短時(shí)間內(nèi)發(fā)生連接中斷，隨后UE在源小區(qū)進(jìn)行重建；切換到錯(cuò)誤小區(qū)定義為UE在接入目標(biāo)小區(qū)的過(guò)程中發(fā)生切換失敗或在接入目標(biāo)小區(qū)后短時(shí)間內(nèi)發(fā)生連接中斷，隨后UE在除源和目標(biāo)小區(qū)外的其他小區(qū)進(jìn)行重建。

為了便于基站判斷切換失敗的類型，需要獲得UE的切換上下文和重建小區(qū)信息。3種Intra-LTE MRO錯(cuò)誤的檢測(cè)如圖3、圖4、圖5所示。

圖3是一個(gè)過(guò)遲切換的檢測(cè)過(guò)程。在進(jìn)行問(wèn)題檢測(cè)時(shí)，重建基站將重建小區(qū)的標(biāo)識(shí)和重建UE的標(biāo)識(shí)通過(guò)X2接口通知給UE連接中斷前所連的服務(wù)基站，即最后服務(wù)基站。由最后服務(wù)基站根據(jù)本地存儲(chǔ)的UE上下文確定UE連接中斷的原因。

過(guò)早切換的檢測(cè)過(guò)程如圖4所示。與過(guò)遲切換檢測(cè)過(guò)程類似，最后服務(wù)基站根據(jù)從重建基站所獲得的信息和本地存儲(chǔ)的UE上下文確定UE連接中斷的原因。最后服務(wù)基站再將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給問(wèn)題切換所對(duì)應(yīng)的基站，以便問(wèn)題基站參數(shù)調(diào)整。

切換到錯(cuò)誤小區(qū)的檢測(cè)過(guò)程如圖5所示。與前兩種檢測(cè)類似，最后服務(wù)基站首先確定導(dǎo)致UE連接中斷的原因，再將檢測(cè)結(jié)果通知給問(wèn)題切換所對(duì)應(yīng)的源基站，即問(wèn)題基站，以便問(wèn)題基站進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。移動(dòng)健壯性優(yōu)化功能詳細(xì)的檢測(cè)流程可以參見(jiàn)文獻(xiàn)[3-4]。

除了切換參數(shù)設(shè)置問(wèn)題外，網(wǎng)絡(luò)覆蓋漏洞也可能導(dǎo)致UE連接失敗，因此在進(jìn)行MRO檢測(cè)時(shí)，需要能區(qū)分出覆蓋問(wèn)題和參數(shù)設(shè)置問(wèn)題。為此，在Rel-9和Rel-10階段，分別引入和增強(qiáng)了UE測(cè)量上報(bào)機(jī)制，允許UE將連接失敗前后的測(cè)量結(jié)果上報(bào)，以輔助對(duì)連接失敗原因的判斷[5]。為了解決異系統(tǒng)間切換參數(shù)配置錯(cuò)誤所導(dǎo)致的UE連接失敗問(wèn)題，在Rel-11階段，MRO在已有Intra-LTE過(guò)早和過(guò)遲切換檢測(cè)機(jī)制的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，支持了對(duì)異系統(tǒng)到LTE的過(guò)早切換和LTE到異系統(tǒng)的過(guò)遲切換的檢測(cè)[6]。

異系統(tǒng)間的非必要切換和乒乓切換雖然不會(huì)導(dǎo)致UE掉話，但是會(huì)引起大量核心網(wǎng)信令交互，造成不必要的信令開(kāi)銷(xiāo)。因此，相關(guān)問(wèn)題的檢測(cè)也先后在Rel-10和Rel-11階段進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。

異系統(tǒng)間非必要切換指UE在LTE系統(tǒng)可以保持良好連接的情況下，被切換到其他系統(tǒng)。為了檢測(cè)非必要切換，當(dāng)UE從LTE小區(qū)切換到異系統(tǒng)小區(qū)時(shí)，目標(biāo)小區(qū)需配置UE繼續(xù)測(cè)量LTE頻點(diǎn)的信號(hào)質(zhì)量，如果LTE小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量滿足預(yù)設(shè)門(mén)限，則可判定發(fā)生了非必要切換。

異系統(tǒng)間乒乓切換指UE從LTE系統(tǒng)切換到異系統(tǒng)后，在很短的時(shí)間內(nèi)回切到LTE系統(tǒng)的情況。乒乓切換的檢測(cè)基于在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)腢E歷史信息進(jìn)行，UE歷史信息中記錄了UE最近所接入的最多16個(gè)小區(qū)的標(biāo)識(shí)以及在每個(gè)小區(qū)的停留時(shí)間。通過(guò)UE歷史信息，在UE從異系統(tǒng)切入LTE小區(qū)時(shí)，目標(biāo)LTE小區(qū)可以判斷UE是否發(fā)生了乒乓切換。為了排除由于LTE系統(tǒng)覆蓋漏洞引發(fā)的乒乓切換，可以配置UE在異系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)檢測(cè)LTE小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量。

切換參數(shù)優(yōu)化一向是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)和難點(diǎn)，移動(dòng)健壯性優(yōu)化機(jī)制的引入將有助于對(duì)切換問(wèn)題的自動(dòng)分析和定位，提升網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效率。

2.3 自治愈技術(shù)

自治愈技術(shù)指OAM持續(xù)監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)，一旦發(fā)現(xiàn)可以自動(dòng)解決的故障，就啟動(dòng)對(duì)相關(guān)必要信息的收集，如錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、告警、跟蹤數(shù)據(jù)、性能測(cè)量、測(cè)試結(jié)果等，并進(jìn)行故障分析，根據(jù)分析結(jié)果觸發(fā)恢復(fù)動(dòng)作。自治愈功能同時(shí)也將監(jiān)測(cè)恢復(fù)動(dòng)作的執(zhí)行結(jié)果，并根據(jù)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行下一步操作，如有必要可以撤銷(xiāo)恢復(fù)動(dòng)作。

目前，在LTE規(guī)范[7]中，標(biāo)準(zhǔn)化了兩種自治愈觸發(fā)場(chǎng)景，一種是由于軟硬件異常告警觸發(fā)的自治愈；另一種是小區(qū)退服觸發(fā)的自治愈。相應(yīng)的，一些可用的自動(dòng)恢復(fù)方法有：根據(jù)告警信息定位故障，通過(guò)軟件復(fù)位或切換到備份硬件等方式，進(jìn)行故障恢復(fù)；調(diào)整相鄰小區(qū)的覆蓋，補(bǔ)償退服小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋等。

現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類繁多，一旦發(fā)生故障，排查起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。自治愈功能可以自動(dòng)、迅速地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，并嘗試恢復(fù)，降低對(duì)用戶體驗(yàn)的不利影響。自治愈對(duì)保障通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定性具有重要意義。

3 SON技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

SON技術(shù)自2007年被引入LTE系統(tǒng)以來(lái)，經(jīng)歷了Rel-8到Rel-11 4個(gè)版本的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)，功能日漸豐富。但LTE SON的研究工作還遠(yuǎn)未完成，未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)朝3個(gè)方向發(fā)展：

（1）功能需要進(jìn)一步優(yōu)化和完善

在標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中，SON還有一些遺留問(wèn)題待解決。例如，對(duì)HetNet場(chǎng)景下廣泛存在的乒乓和短時(shí)駐留問(wèn)題，尚未確定解決方案；系統(tǒng)間MRO機(jī)制對(duì)UE從異系統(tǒng)到LTE的過(guò)遲切換，從LTE到異系統(tǒng)的過(guò)早切換，UE從異系統(tǒng)切換到錯(cuò)誤的LTE小區(qū)等問(wèn)題，目前還尚未標(biāo)準(zhǔn)化。

（2）SON的研究范圍還將延伸和擴(kuò)展

隨著LTE/LTE-A系統(tǒng)自身的演進(jìn)，新技術(shù)和新場(chǎng)景的出現(xiàn)必然會(huì)對(duì)SON提出新的需求。例如，在即將開(kāi)始的Rel-12階段，小小區(qū)（Small Cell）技術(shù)將作為一個(gè)關(guān)鍵特性被引入，UE將可能同時(shí)保持與宏小區(qū)和小小區(qū)的連接。小小區(qū)所帶來(lái)的LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖冃枰猄ON設(shè)計(jì)與之匹配的自配置機(jī)制；連接機(jī)制的變化需要SON的連接失敗檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行必要的增強(qiáng)。

（3）SON的已有機(jī)制還有待現(xiàn)網(wǎng)的檢驗(yàn)

除了自配置的部分功能外，SON的其他大部分功能還沒(méi)有經(jīng)過(guò)商用網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模使用。隨著商用網(wǎng)絡(luò)的部署，SON現(xiàn)有機(jī)制可能會(huì)暴露出各種問(wèn)題，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究和完善。

4 結(jié)束語(yǔ)

為了滿足人們對(duì)無(wú)線通信不斷增長(zhǎng)的需求，運(yùn)營(yíng)商不得不采用越來(lái)越龐大的無(wú)線通信系統(tǒng)，如不斷增加的基站數(shù)量、共存的2G/3G/4G系統(tǒng)、HetNet引入的分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越復(fù)雜，巨大的管理工作和高昂的運(yùn)維成本，使得采用SON技術(shù)成為L(zhǎng)TE/LTE-A系統(tǒng)的一個(gè)必然選擇。目前，3GPP在SON自配置、自優(yōu)化和自治愈方向上已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了一系列的技術(shù)方案，其中部分技術(shù)已經(jīng)在LTE現(xiàn)網(wǎng)中得到了應(yīng)用和驗(yàn)證。未來(lái)隨著LTE/LTE-A商用規(guī)模的擴(kuò)大和SON標(biāo)準(zhǔn)工作的持續(xù)推進(jìn)，作為L(zhǎng)TE/LTE-A的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，LTE SON將迎來(lái)更快更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] 3GPP TS37.320. Universal Terrestrial Radio Access （UTRA） and Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Radio measurement collection for Minimization of Drive Tests （MDT）； Overall description； Stage 2 [S]. 2011.

[3] 3GPP TS36.300. Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA） and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network （E-UTRAN）； Overall description； Stage 2 [S]. 2011.

[4] 3GPP TS36.423. Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network （E-UTRAN）； X2 application protocol （X2AP） [S]. 2011.

[5] 3GPP TS36.331. Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）； Radio Resource Control （RRC）； Protocol specification [S]. 2011.

[6] 3GPP TS36.413. Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network （E-UTRAN）； S1 Application Protocol （S1AP） [S]. 2011.

[7] 3GPP TS32.541. Telecommunication management； Self-Organizing Networks （SON）； Self-healing concepts and requirements [S]. 2011.

收稿日期：2012-11-06

作者簡(jiǎn)介

鮑煒，大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)無(wú)線移動(dòng)創(chuàng)新中心工程師；長(zhǎng)期從事無(wú)線移動(dòng)通信高層關(guān)鍵技術(shù)研究和LTE標(biāo)準(zhǔn)化工作；已參與國(guó)家重大專項(xiàng)項(xiàng)目3項(xiàng)。

孫韶輝，大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)無(wú)線移動(dòng)創(chuàng)新中心總工，北京航空航天大學(xué)兼職博士生導(dǎo)師；長(zhǎng)期從事無(wú)線移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)研究和LTE標(biāo)準(zhǔn)制訂工作；已主持和參與國(guó)家重大專項(xiàng)項(xiàng)目10余項(xiàng)；已發(fā)表論文近40篇。

李國(guó)慶，大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)無(wú)線移動(dòng)創(chuàng)新中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)室經(jīng)理；長(zhǎng)期從事無(wú)線移動(dòng)通信高層關(guān)鍵技術(shù)研究和LTE標(biāo)準(zhǔn)化工作；已參與國(guó)家重大專項(xiàng)項(xiàng)目5項(xiàng)；已發(fā)表論文近20篇。