5G網(wǎng)絡(luò)中基于大數(shù)據(jù)的虛擬SON架構(gòu)研究

蓋俊榮

中國移動通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司浙江分公司 浙江 杭州 310000

在5G商用牌照發(fā)放下，5G建設(shè)的速度也越來越快。5G網(wǎng)絡(luò)中也接入了很多不同類型的接入點(diǎn)，但是這些接入點(diǎn)之間的關(guān)系是非常復(fù)雜的，在這種情況下，5G網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行維護(hù)和運(yùn)營的過程中，也面臨著很大的挑戰(zhàn)。所以，在5G網(wǎng)絡(luò)中，自組網(wǎng)絡(luò)（SON）也成為不可缺少的技術(shù)。因此，虛擬自組網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還是值得進(jìn)行深入研究的。在研究虛擬SON架構(gòu)過程中，主要對其自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行分析，深入分析其技術(shù)中的基礎(chǔ)功能和管理構(gòu)架，通過研究，為5G網(wǎng)絡(luò)提供更加多元化的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)信息互換，優(yōu)化和組織網(wǎng)絡(luò)組織，使當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)動態(tài)關(guān)聯(lián)能力。

1 自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析研究

1.1 基礎(chǔ)功能

自組網(wǎng)絡(luò)簡稱SON，該網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生是隨著LTE發(fā)展而形成的。自組網(wǎng)絡(luò)定義，指的是在網(wǎng)絡(luò)中引入自組能力，將網(wǎng)絡(luò)中人工維護(hù)和排障等環(huán)節(jié)，由人工干預(yù)轉(zhuǎn)化成自動化維護(hù)和排障[1]。

當(dāng)前，自組網(wǎng)絡(luò)自身功能主要分為三個(gè)方面：第一個(gè)是自配置、第二個(gè)是自優(yōu)化、第三個(gè)是自治愈。

1.1.1 第一自配置。在自組網(wǎng)絡(luò)中，指的是對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行自動配置，比如中繼站、微基站等。自配置的目標(biāo)是，實(shí)現(xiàn)即插即用，或者是自動建立基站。自配置的主要功能有：無線參數(shù)配置、基站數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與自動檢測、傳輸參數(shù)配置等等。

1.1.2 第二自優(yōu)化。移動網(wǎng)絡(luò)變化的過程中是動態(tài)變化的，比如，對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的容量進(jìn)行擴(kuò)充，對新的基站進(jìn)行有效的部署，或者是對參數(shù)進(jìn)行良好的調(diào)整，進(jìn)而適應(yīng)本地的環(huán)境條件與業(yè)務(wù)量[2]。在無線SON中，自優(yōu)化指的是，自組網(wǎng)絡(luò)通過對關(guān)鍵指標(biāo)、無線參數(shù)進(jìn)行有效的監(jiān)視，然后利用優(yōu)化算法，對關(guān)聯(lián)的無線參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整，進(jìn)而保障網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是進(jìn)行連續(xù)性閉環(huán)處理的一個(gè)過程，同時(shí)還包含了優(yōu)化參數(shù)、參數(shù)重新布置、性能評估等。如果自配置參數(shù)是在初始階段時(shí)期得到的，那么在后期的時(shí)候這種參數(shù)就不在適用，需要對其進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能使網(wǎng)絡(luò)性能得到進(jìn)一步提升。自優(yōu)化功能主要有自檢和重配、優(yōu)化、優(yōu)化切換、參數(shù)優(yōu)化等。

1.1.3 第三自治愈。在SON中，可以將自治愈定為自發(fā)執(zhí)行行為，自治愈能夠有效保障網(wǎng)絡(luò)的順利運(yùn)行，避免發(fā)生一些破壞性問題。其具體功能有，有效解決即將發(fā)生的故障，自動對故障問題進(jìn)行診斷和檢測，之后自動執(zhí)行問題糾正機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常之前，就可以采取有效的措施。而且在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)失效情況下，其自我修復(fù)機(jī)制主要功能會降低故障問題所造成的影響。之前傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基站出現(xiàn)故障時(shí)，在識別的時(shí)候會比較困難，而自治愈主要的任務(wù)是性能檢測和系統(tǒng)告警，自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的一些問題，然后在對自主網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)定位進(jìn)行有效檢測，將其部分或者是全部故障進(jìn)行有效的消除掉。自治愈功能包括網(wǎng)絡(luò)故障自動跟蹤檢測、處理故障信息等等。

1.2 管理架構(gòu)分析研究

在LTE中，自組網(wǎng)絡(luò)的管理結(jié)構(gòu)分為三部分，第一部分是分布式，第二部分是集中式，第三部分是混合式

1.2.1 第一分布式，優(yōu)化算法執(zhí)行是在演進(jìn)型基站中進(jìn)行的，而自組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則要裝備在演進(jìn)型基站中，但是由于設(shè)備部署工作量比較大，所以，自組網(wǎng)絡(luò)及結(jié)構(gòu)也可以接受自組網(wǎng)絡(luò)算法。

1.2.2 第二個(gè)是集中式，優(yōu)化算法執(zhí)行是在操作維護(hù)管理中進(jìn)行的，在執(zhí)行的過程中，將自組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)裝備在操作維護(hù)管理中就可以執(zhí)行，這種設(shè)備部署的工作量比較小，而自組網(wǎng)絡(luò)只需簡單支持優(yōu)化算法就行。

1.2.3 第三個(gè)是混合式，優(yōu)化算法執(zhí)行，有部分是在操作維護(hù)管理中，還有其他一些優(yōu)化算法是在演進(jìn)型基站中執(zhí)行的。

在當(dāng)前大部分自組網(wǎng)絡(luò)中，其管理結(jié)構(gòu)很多都是采用H-SON，而網(wǎng)管系統(tǒng)與演進(jìn)型基站是在自組網(wǎng)絡(luò)實(shí)體協(xié)作下，使自組網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)集中化管理。

2 5G網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)未來發(fā)展研究

在5G網(wǎng)絡(luò)中，通過有效應(yīng)用NFV和SDN技術(shù)，5G自組網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)虛擬自組網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使其更加的靈活和開放，同時(shí)提高其擴(kuò)展性。傳統(tǒng)自組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)用的是D-SON、C-SON混合H-SON結(jié)構(gòu)，而5G演練是在基礎(chǔ)上來進(jìn)行演練的，應(yīng)用的是V-SON架構(gòu)。而D-SON算法，其部署還是在本地小區(qū)來實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和瀏覽器之間的通信，V-SON在運(yùn)行的過程中，是運(yùn)行于虛擬機(jī)上，它的配置是在瀏覽器和服務(wù)器側(cè)的網(wǎng)管服務(wù)器里面。而且V-SON數(shù)據(jù)實(shí)體，還可以自動檢索和管理移動臺和基站數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一般有系統(tǒng)管理和配置管理數(shù)據(jù)等，但V-SON可以將基于值的匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分離，和傳統(tǒng)配置管理等一些原始數(shù)據(jù)相比較而言，能夠使其處理的速度得到進(jìn)一步提升。

5G可以提供多樣化的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，自組網(wǎng)絡(luò)可以跟蹤網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)元之間還可以實(shí)現(xiàn)信息互換，執(zhí)行自組網(wǎng)絡(luò)算法能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化和組織。此外，在自組網(wǎng)絡(luò)中，還要將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入進(jìn)來，這是因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中會有大量的數(shù)據(jù)，但是所產(chǎn)生的這些大量數(shù)據(jù)，并不是所有的數(shù)據(jù)都是有效的，要對這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，來有效減輕自組網(wǎng)絡(luò)的壓力。

3 結(jié)束語

文章對5G網(wǎng)絡(luò)中的，大數(shù)據(jù)虛擬SON架構(gòu)進(jìn)行了研究，闡述了自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SON），并分析了大數(shù)據(jù)虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。通過本文對自組網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)中的基礎(chǔ)功能和管理架構(gòu)進(jìn)行研究，通過研究，了解傳統(tǒng)自組網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比較而言，5G網(wǎng)絡(luò)中的基于大數(shù)據(jù)的虛擬自組網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其比傳統(tǒng)的自組網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加的智能化，并具有一定的自我協(xié)調(diào)能力和開放性，所以，在后期研究自組網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架過程中，也具有良好的參考作用。