LTE网络系统中SON技术研究

摘要：为了解决未来网络管理及维护工作、有效支持异构多网络并存、提高网络服务质量、大幅降低网络维护成本，自组织网络（SON）的概念引入并成为了长期演进（LTE）的基本组成部分。SON的主要目的是实现无线网络的自主完善功能，能有效减少人工参与，降低运营成本。SON的功能主要体现在自配置、自优化、自愈合三个方面。本文就SON的功能和部署架构做了详细的介绍，以期有一定的理论指导。

关键词：LTE SON 功能 部署架构

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0029-01

1 引言

SON被运营商引入在LTE的标准化过程中，旨在实现无线网络的自配置、自优化及自治愈的功能，其中自配置过程工作在网络的部署阶段，自优化和自修复过程工作在网络的运行阶段。SON带来的成效不仅能够减少人工的参与，节省网络运行的成本，而且能够对网络的各种状态变化做出响应，自主地调整网络的有关参数，保证网络始终运行在一个优化的工作状态。

2 SON功能

图1展示了如何实现SON自配置、自优化和自治愈等功能的基本框架，以及有关的工作流程。

2.1 自配置

自配置，即新部署的节点在网络运行时需要的配置参数是通过自动安装过程来获取的。SON中的自配置是指新建基站实现“即插即用”的功能。尽量减少人工干预是自配置的目的，自配置一方面可以减少管理和運维的成本、从而实现高效的网络部署，另一方面还可以避免人工操作所带来的错误。自配置对新部署的基站在系统运行过程中的基本配置都是自动化完成的。自配置过程工作在从基站上电、连接主干网到基站射频单元开始工作这段时间，这段时间又称为预运行阶段。

2.2 自优化

网络自优化是指系统在获取基站和用户的测量报告后动态地优化网络参数，是SON非常重要的功能，网络的自优化技术是根据基站和终端提供的测量报告，自主地调整网络的各种参数。自配置程序首先产生原始的配置数据，当网络开始运作时，系统根据无线信道的变化、用户的位置改变等环境变化，从而自适应地调整天线、导频、发射功率、切换等系统参数。在网络运行的过程中，因SON的自优化功能，SON会自动地对网络运行中出现的一些故障进行纠正和优化。前提是首先SON需要配置相关的算法，分析和定位网络出现的问题，对参数的配置和无线资源进行自适应的优化。

2.3 自愈合

蜂窝移动通信网络是一个及其庞大、复杂的系统，很可能会发生各种各样的故障。网络中的每个基站负责覆盖其特定的区域，一般都没有冗余覆盖。如果网络中的一个网元由于故障不能完成其相应的功能，而网络中又没有其他实体可以代替该网元去提供相应的服务，就只能在该网元的故障消除后才可以恢复服务。

网络操作者面临的首要问题是，网络中存在成千上万个网元（比如基站），而其中每个网元都有可能出现问题或者故障，这些问题中有些可能在其初期并不明显，如果都要依赖人工去发现和排查的话，那工作量将是巨大甚至是不可能的。

SON中的自治愈技术主要是指通过自动告警关联，能够及时地发现、隔离和恢复故障，从而达到提升网络运维效率的目的。自治愈技术包括两个方面：监测阶段和故障处理阶段。监测指的是根据不断采集得到的网络状态信息，检测是否存在问题且满足触发自治愈的条件，如果满足，则网络自动地采取相应的故障处理措施。

3 SON部署架构

部署了SON功能的移动通信网络具备自主的管理模式，该管理模式可用一个封闭的控制环来表示。

该控制环主要包括以下几个功能模块：

（1）监测：对网络的性能参数进行周期性的测量，并在数据库中保存这些测量结果。（2）分析：实现不同的SON功能，在分析模块进行的分析是不同的。输入参数：数据库中保存的测量数据；输出参数：经过分析得到的当前网络出现的问题。（3）计划：当网络出现问题时，分析功能模块将触发计划功能模块，计划功能模块将输出对应的解决方案。（4）执行：根据计划模块输出的解决当前网络问题的方案，制定执行该方案的实施步骤，并按照制定的实施步骤执行或者将实施步骤下发给相应的网元执行。（5）评估模块：执行模块执行完实施步骤后（也可能实施步骤未执行完），将触发评估模块。评估模块评估解决方案的执行效果，并评估分析模块输出的网络问题是否已被解决。如果已经解决了该网络问题，则SON控制环进入检测模块，表明本轮自主管理过程结束。否则，SON控制环进入分析模块/计划模块，重新执行。

参考文献

[1]黄妙娜，冯穗力，陈军.LTE自优化网络中MRO与MLB间冲突避免策略[J].华南理工大学学报（自然科学版），2013，41（11）：36-43.

[2]吴锦莲，蒋杭州.LTE 自组织网络技术分析[J].电信科学，2014（11）：23-29.

收稿日期：2016-09-18

作者简介：黄欣荣（1981—），男，江苏南京人，研究生，讲师，研究方向：移动通信技术。