LTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中SON技術(shù)研究

摘要：為了解決未來網(wǎng)絡(luò)管理及維護工作、有效支持異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)并存、提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量、大幅降低網(wǎng)絡(luò)維護成本，自組織網(wǎng)絡(luò)（SON）的概念引入并成為了長期演進（LTE）的基本組成部分。SON的主要目的是實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的自主完善功能，能有效減少人工參與，降低運營成本。SON的功能主要體現(xiàn)在自配置、自優(yōu)化、自愈合三個方面。本文就SON的功能和部署架構(gòu)做了詳細的介紹，以期有一定的理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：LTE SON 功能 部署架構(gòu)

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0029-01

1 引言

SON被運營商引入在LTE的標準化過程中，旨在實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的自配置、自優(yōu)化及自治愈的功能，其中自配置過程工作在網(wǎng)絡(luò)的部署階段，自優(yōu)化和自修復(fù)過程工作在網(wǎng)絡(luò)的運行階段。SON帶來的成效不僅能夠減少人工的參與，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)運行的成本，而且能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的各種狀態(tài)變化做出響應(yīng)，自主地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)參數(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)始終運行在一個優(yōu)化的工作狀態(tài)。

2 SON功能

圖1展示了如何實現(xiàn)SON自配置、自優(yōu)化和自治愈等功能的基本框架，以及有關(guān)的工作流程。

2.1 自配置

自配置，即新部署的節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)運行時需要的配置參數(shù)是通過自動安裝過程來獲取的。SON中的自配置是指新建基站實現(xiàn)“即插即用”的功能。盡量減少人工干預(yù)是自配置的目的，自配置一方面可以減少管理和運維的成本、從而實現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)部署，另一方面還可以避免人工操作所帶來的錯誤。自配置對新部署的基站在系統(tǒng)運行過程中的基本配置都是自動化完成的。自配置過程工作在從基站上電、連接主干網(wǎng)到基站射頻單元開始工作這段時間，這段時間又稱為預(yù)運行階段。

2.2 自優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化是指系統(tǒng)在獲取基站和用戶的測量報告后動態(tài)地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，是SON非常重要的功能，網(wǎng)絡(luò)的自優(yōu)化技術(shù)是根據(jù)基站和終端提供的測量報告，自主地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)。自配置程序首先產(chǎn)生原始的配置數(shù)據(jù)，當網(wǎng)絡(luò)開始運作時，系統(tǒng)根據(jù)無線信道的變化、用戶的位置改變等環(huán)境變化，從而自適應(yīng)地調(diào)整天線、導(dǎo)頻、發(fā)射功率、切換等系統(tǒng)參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)運行的過程中，因SON的自優(yōu)化功能，SON會自動地對網(wǎng)絡(luò)運行中出現(xiàn)的一些故障進行糾正和優(yōu)化。前提是首先SON需要配置相關(guān)的算法，分析和定位網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問題，對參數(shù)的配置和無線資源進行自適應(yīng)的優(yōu)化。

2.3 自愈合

蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)是一個及其龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)，很可能會發(fā)生各種各樣的故障。網(wǎng)絡(luò)中的每個基站負責覆蓋其特定的區(qū)域，一般都沒有冗余覆蓋。如果網(wǎng)絡(luò)中的一個網(wǎng)元由于故障不能完成其相應(yīng)的功能，而網(wǎng)絡(luò)中又沒有其他實體可以代替該網(wǎng)元去提供相應(yīng)的服務(wù)，就只能在該網(wǎng)元的故障消除后才可以恢復(fù)服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)操作者面臨的首要問題是，網(wǎng)絡(luò)中存在成千上萬個網(wǎng)元（比如基站），而其中每個網(wǎng)元都有可能出現(xiàn)問題或者故障，這些問題中有些可能在其初期并不明顯，如果都要依賴人工去發(fā)現(xiàn)和排查的話，那工作量將是巨大甚至是不可能的。

SON中的自治愈技術(shù)主要是指通過自動告警關(guān)聯(lián)，能夠及時地發(fā)現(xiàn)、隔離和恢復(fù)故障，從而達到提升網(wǎng)絡(luò)運維效率的目的。自治愈技術(shù)包括兩個方面：監(jiān)測階段和故障處理階段。監(jiān)測指的是根據(jù)不斷采集得到的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，檢測是否存在問題且滿足觸發(fā)自治愈的條件，如果滿足，則網(wǎng)絡(luò)自動地采取相應(yīng)的故障處理措施。

3 SON部署架構(gòu)

部署了SON功能的移動通信網(wǎng)絡(luò)具備自主的管理模式，該管理模式可用一個封閉的控制環(huán)來表示。

該控制環(huán)主要包括以下幾個功能模塊：

（1）監(jiān)測：對網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)進行周期性的測量，并在數(shù)據(jù)庫中保存這些測量結(jié)果。（2）分析：實現(xiàn)不同的SON功能，在分析模塊進行的分析是不同的。輸入?yún)?shù)：數(shù)據(jù)庫中保存的測量數(shù)據(jù)；輸出參數(shù)：經(jīng)過分析得到的當前網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問題。（3）計劃：當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，分析功能模塊將觸發(fā)計劃功能模塊，計劃功能模塊將輸出對應(yīng)的解決方案。（4）執(zhí)行：根據(jù)計劃模塊輸出的解決當前網(wǎng)絡(luò)問題的方案，制定執(zhí)行該方案的實施步驟，并按照制定的實施步驟執(zhí)行或者將實施步驟下發(fā)給相應(yīng)的網(wǎng)元執(zhí)行。（5）評估模塊：執(zhí)行模塊執(zhí)行完實施步驟后（也可能實施步驟未執(zhí)行完），將觸發(fā)評估模塊。評估模塊評估解決方案的執(zhí)行效果，并評估分析模塊輸出的網(wǎng)絡(luò)問題是否已被解決。如果已經(jīng)解決了該網(wǎng)絡(luò)問題，則SON控制環(huán)進入檢測模塊，表明本輪自主管理過程結(jié)束。否則，SON控制環(huán)進入分析模塊/計劃模塊，重新執(zhí)行。

參考文獻

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收稿日期：2016-09-18

作者簡介：黃欣榮（1981—），男，江蘇南京人，研究生，講師，研究方向：移動通信技術(shù)。