SON技术是降低网络成本和提高网络效率的利器

1、SON技术是降低网络成本和提高网络效率的利器http:/ ( 2013/5/2 14:16 )1 SON技术的提出随着智能终端数量的增长和移动互联网业务的高速发展，无线网络规模越来越大，目前2G、3G、LTE等各种技术体制共存，加之各种低功率节点（微基站、Femto、WLAN等）的引入，网络变得更加复杂。使用传统的无线网络规划、配置和优化工作方式，人工完成海量网络参数操作的难度越来越大，网络规划、优化和运营成本也越来越高。因此迫切需要一种能帮助运营商在复杂网络中，在保证终端用户统一感受和网络关键性能指标的前提下，提高运营效率的技术，以避免运营商提供的带宽越宽而利润可能越低的情况。因此，NGMN和3GPP等国际组织相继提出了自组织网络（SON）技术，通过将传统网络中的网络规划、配置、修复和优化等相对独立的步骤合并为一个独立、统一的自动化过程，从而降低人工干预，减少OPEX，提高操作效率和网络性能，使运营商能高效运营和维护高流量的网络，在满足客户需求的同时，自身也能够持续发展。从2006年NGMN提出SON概念起，业界对SON的研究主要是针对LTE网络，但相同理念也开始应用于2G/3G网络

2、。2 SON技术的要点SON技术要求实现网络部署阶段的自规划和自配置，网络维护阶段的自优化和自修复，目前比较成熟的是自配置技术。2.1 自规划自规划是指动态地自动计算无线网络的规划，如基站站址、容量和覆盖的规划和系统扩容时的站点规划和无线参数配置。比如在现有CDMA2000网络的基础上部署LTE宏网，可首先使用SON规划新站能不能建立在已有的站点位置上，能不能和已有站点共享天馈、传输线路等，并自动生成配置文件保存在运营商的运维支撑系统中，用于指导基站施工和基站自动下载。2.2 自配置自配置指基站能自动连接到运维支撑系统，并下载、激活其专属配置数据，最终能提供多制式无线服务。也就是新增基站的配置能够做到即插即用、自动安装软件、自动配置无线参数和传输参数、自动检测、自动管理邻接关系等。自配置能减少网络建设开通中工程师重复手动配制参数的过程，减少网络建设难度，从而降低网络部署成本。自配置过程在预操作状态进行，即基站上电开通、实现与骨干网连接，直到射频发射器打开的过程。具体讲，自配置包括基站的硬件安装、射频设置、物理小区标识（PCI）自动配置、自动邻区关系（ANR）配置以及LTE网络中的X2/

3、S1接口自建立等。2.3 自优化自优化是指根据终端和基站的性能测量报告和网管的统计分析报告，对参数进行自优化，以尽量减少优化工作量并提高网络质量和性能。传统的网络优化包括2个方面：其一为无线参数优化，如发射功率、切换门限、小区个性偏移等；其二为机械和物理优化，如天线方向和下倾、天线位置、补点等。自优化只能部分代替传统的网络优化。自优化包括覆盖与容量优化、节能、PCI自配置、移动健壮性优化、移动负荷均衡优化、RACH优化、自动邻区关系、小区内干扰协调等。在整个自优化过程中，需要人工操作的只有确认故障原因和审核并授权实施优化配置方案，因此提高了运维效率。自优化过程发生在可操作状态（射频发射器已打开）。具体来说，自优化包括移动负荷均衡（MLB）、切换优化（MRO）、接入优化（RO）和自动化路测（MDT）等。2.4 自修复自修复是指系统检测到问题时能自主减轻或解决，比如通过自动告警关联发现故障，及时隔离和恢复，从而大大减少维护工作成本，并避免对网络质量和用户感受的影响。3 LTE SON标准研究最新进展2008年4月，3GPP标准组织决定成立SON子工作组，专门讨论SON相关议题，同时决定RA

4、N2/RAN3负责SON的相关用例需求和解决方案，定义X2/S1的接口部分，已完成的4个版本的进展如下：a） R8完成了SON 相关用例的讨论， 列出了包括MRO、MLB、RO、PCI和ANR 等在内的课题，完成了专门针对SON 的研究报告TR 36.902（SON 用例及解决方案），完成了ANR 和PCI 这2个用例的标准化。b） R9完成了MRO、MLB、RO 3个用例的标准化。c） R10对MRO、MLB 进行了进一步增强，包括对LTE系统内、LTE 与其他系统间负荷信息交互流程的增强，提高切换事件检测的完整性、移动性参数调整算法的准确性，增强涉及Uu、S1、X2 接口的改动，并开始考虑节能（ES）和MDT 功能。d） R11主要考虑MRO 的增强，包括对跨制式互操作（Inter-RAT）场景的支持、乒乓切换和短暂驻留问题等；根据QoS 相关信息选择合适的RAT 接入；已有ANR 机制的扩展；协调MRO、MLB的关系，增强SON 整体功能稳定性；HeNB 和HetNet 部署场景下的SON 特性等。其中中国电信提出的“Study on LTE-HRPD inter RAT SON

5、”只完成了30，将被移到R12继续研究。虽然3GPP从R8版本就开始启动SON工作，但直至今日R11版本对SON的研究仍处于发展阶段，R12版本中将继续开展工作。4 SON面临的挑战和建议SON技术代表了移动通信网络的演进趋势，可以改善网络效率，给运营商提供方便的操作维护方式，节省CAPEX和OPEX。但是SON系统非常复杂，移动系统的性能指标和配置参数有上千个，要想进行全面的自动化非常困难，笔者认为SON的发展仍面临许多挑战。4.1 合适的架构选择SON的架构分集中式、分布式和混合式3种。集中式目前主要在网管系统上实现，分布式是通过SON分布在eNB上来实现，二者各有优缺点。集中式的优点是控制范围较大、互相冲突较小，缺点是速度较慢、算法复杂；分布式与其相反，可以达到更高的效率和速度，且网络的可拓展性较好，但缺点是彼此间难协调。混合式可结合两者的优点，但缺点是其设计变得更加复杂。中国运营商的网络规模大、覆盖广，可采用分布式SON架构，因为其响应速度快、扩展性好，可减少其对网管系统的依赖。4.2 开放的标准接口标准方面，SON在未来要支持开放的接口及互联互通，支持多厂商SON功能的互联。

6、目前对SON的研究主要集中在自配置和自优化，未来需进行更多用例方面的研究，如保证用户的QoS、网络参数优化等。未来还要利用认知无线电技术进行一个可适应动态环境的网络设计，考虑多个SON功能的联合使用，使得网络能够自主地感知部署环境、网络运营状态和终端的感受，继而智能地制定规划、优化、排障方案，并在运营商授权下自动实施。4.3 多种制式的网络共存带来的综合SON由于运营商将长期同时运维多制式、多层次网络，只研究LTE SON对运营商降低OPEX的作用有限，SON必须向多制式、多层网络的方向发展并形成一个集中统一的解决方案，才能抑制运维成本进一步上升。面对cdma2000和LTE的共存局面，中国电信在3GPP已提出了综合SON的提案，用来协调不同制式、不同层次网络间的关系，提升全网运维效率。4.4 SON技术成熟还需要运营商和制造商积极推动出于对网络维护及日常管理成本的考虑，国际主流运营商对SON功能的实现及相关技术的标准化发展的推动起到了主导作用。截至目前，所有主流设备厂商都发布了SON路标，我们希望每个产品研发设计环节都与SON技术紧密结合。另外，终端最贴近用户需求，终端的反馈能为网络

7、提供问题检测及跟踪能力，比如部分SON技术方案需要终端向网络报告额外的信息，例如MRO、MDT等。这些信息对于SON功能的效率至关重要，因此需要运营商、网络厂商和终端厂商共同推动，以达到最佳效果。4.5 SON需要与智能管道技术相结合目前的SON 功能集中在无线网，为保证端到端QoS，无线网和核心网需要互动，同时配合深度包检测，把SON 功能与LTE 网络中的策略服务器（PCRF） QoS 策略控制相结合，对不同QoS 业务进行差异化处理。参考文献：1 3GPP TS 36.902 Self-configuring and self-optimizing network（SON）use cases and solutionsS/OL. 2012-06-11. .2 3GPP TS 32.523 Telecommunication management; Self-Organizing Networks（SON）S/OL. 2012-06-11. .3 4G Americas white paper：Self-Optimizing Networks - The Benefits of SON in LTER/OL. 2012-06-114 RP-121088：Status Report for SI Study on LTE-HRPD inter RAT SONR/OL. 2012-06-11.

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