自组织网络(son)技术及标准化演进

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1、0前言随着LTE宽带移动通信技术的快速发展，移动通信产业迎来了移动互联网时代的爆炸式发展，新技术和新系统的出现对运营商的网络建设及运营维护提出了越来越高的要求。相比之前的无线通信系统，LTE系统可以提供更大的无线带宽，提供更多数量和更高质量的宽带应用，例如：高带宽需求的移动视频业务和高时延要求的在线游戏等。对每个LTE运营商而言，不得不面临的一个关键挑战是如何选择高效率且低成本的方式来提供这些新应用给用户。所以，运营商必须控制好LTE基础设施建设的资本支出(CAPEX)和运营LTE网络相关的运营支出(OPEX)。为了帮助LTE运营商更好地管理网络中巨大数量并且可能来自不同设备

2、厂家的基站，降低OPEX，自组织网络(SON)的概念应运而生。电信运营商期望的网络是可以自配置、自运作以及自优化。对无线通信运营商而言，则期望其基站网络可以在没有技术专家协助的情况下快速安装基站和快速配置基站运行所需参数，可以快速且自动发现邻区，可以在网络出现故障后自动实现重配置，可以自动优化空口上的无线参数等。除此之外，运营商们都期望传输和网络节点之间可以实现自动配置并达到互联互通，可以自动选择业务的QoS并自动优化。所有上述功能都属于自优化网络(SON)的范畴，因此SON会支撑整个通信网络的前期规划、中期运营和后期网络优化，完全贯穿一个通信网络的全部生命周期。1自组织网络

3、(SON)功能自组织网络主要包括以下功能。a)自配置：通过自动连接和自动配置，新基站可以自动整合到网络中，自动建立与核心网之间(S1接口)和与相邻基站之间(X2接口)的连接以及自动配置。b)自优化：在UE和eNB测量的协助下，在本地eNB层面上和/或网络管理层面上自动调整优化网络。c)自愈合：实现自动检测、定位和去除故障。d)自规划：在容量扩展、业务检测或优化结果等触发下，动态地重新进行网络规划并执行。2自组织网络(SON)的标准化进展业界共识是SON可以被标准化为多厂家共用的解决方案，允许不同厂家的基站通过标准化接口实现互操作。但为保证不同厂家设备的独特性和竞争性，SON相

4、关的算法没有必要标准化和统一。在此思想的指导下，3GPP从R8就开始对自组织网络(SON)功能进行研究和标准化，一直延续到R11中，未来在R12中可能继续研究。在LTE讨论的初期，推动SON在3GPP进行标准化的主要动力是：越来越多的网络参数和越来越复杂的网络结构;无线技术和网络的快速演进会直接导致2G、3G和LTE/EPC网络并行运营;基站数量的快速扩展需要在配置和管理时尽可能减少人工干预。2.1R8SON最早的自组织网络(SON)工作是在3GPP中负责网络管理标准的SA5工作组启动，首要工作是明确SON的概念和需求。在此基础上，SA5开展eNB的自动建立和SON自动邻区关

5、系(ANR)管理的标准化工作。a)SON的概念和需求标准化项目(WI)由多个运营商提议建立，TS32.500涵盖了这个标准化项目的成果。这个WI明确了SON对OAM的要求，定义了SON在OAM系统中的架构，定义了自组织、自配置和自愈合的概念和E-UTRAN内以及建立2G/3G间的邻小区关系，定义了支撑SON的必要接口。b)eNB自动建立是SON的最基本功能之一，其标准化结果最终体现在32.501(eNB自建立的概念和需求)、32.502(eNB自建立概述)、32.531、32.532和32.533。通过这个WI，一个新eNB在进入网络时可以自动建立eNB和网元管理(EM)之间

6、IP连接，可以自动下载软件，自动下载无线参数和传输配置相关的数据。它也可以支持X2和S1接口的自动建立。在完成建立后eNB可以自检工作状态并给网管中心报告检查结果。c)SON自动邻区关系(ANR)管理是另一个单独的SA5WI，实现LTE小区间和LTE小区和2G/3G小区间的邻区关系的自动建立。其最终标准化结果体现在32.761、32.762、32.763、32.765和32.511(ANR管理的概念和需求)中。这个WI可以帮助运营商减少对传统手动ANR配置和减少使用ANR配置的规划工具的依赖。2.2R9SON3GPPSA5在R9中继续对SON进行研究和标准化，标准化项目包括S

7、ON自优化管理和自动无线网络配置数据准备，研究项目包括对SON自愈合研究和家庭基站(HNB)SON相关OAM接口的研究。a)SON自优化管理是SON的另一个重要功能，可以用于监测和分析网络性能数据，必要时会自动优化受影响的网络节点。通过自动重新优化、自动重新配置、甚至软件自动重新下载和自动加载，可以极大地减少人工干预。R9阶段的WI的工作目标主要包括负载均衡(LB)、切换参数优化、干扰控制、容量和覆盖优化和RACH优化。b)自动无线网络配置数据准备是R8自配置功能中未完成工作需要在R9阶段继续的WI，是