专家观点 | LTE网络中的SON功能

本文主要介绍了自组织网络（SON）的概念，解释了SON功能的特性，以及详细描述了现阶段在爱立信的LTE网络中可以支持的几种典型的SON功能，例如：RBS自动集成（AI）、自动邻居关系（ANR）等。

目前，4G/LTE网络正在全球范围内快速部署，由于不同的网络共存，未来的无线网络将变得更加复杂，网络运维和优化的工作量将大幅提高。因而运营商迫切希望降低网络部署风险、运营成本和人工干预；希望2G和3G网络中的一些费时费力的工作，在4G/LTE的网络中能够自动完成。于是在这一背景下，SON(自组织网络)应运而生，并被作为3GPP EUTRAN的重要研究方向。SON是在LTE的标准化阶段由移动运营商主导提出的概念，其核心思想是实现无线网络的一些自主功能，减少人工干预，降低网络部署风险和运营成本。

具备SON特性的LTE无线网络产品将能够简化网络部署和降低人工干预，从而有效地减少运用成本。该特性将eNodeB作为自组织网络节点，在其中添加自组织功能模块，实现无线网络自配置（Self-configuration）、自优化(Self-optimization)和自恢复(Self-healing)等功能。

图 1. 自组织网络特性

自配置：包括eNodeB的自动安装和自动配置。即实现了eNodeB软件的自动安装、无线参数和传输参数的自动配置、网络和设备状态的自动检测和控制管理等。自配制实现了eNodeB的即插即用，能减少网络建设中工程师手动开通eNodeB和配制参数的过程，降低网络建设难度和成本。

自优化：包括自动建立和更新邻区关系（ANR）。即根据无线网络的运行状态以及UE和eNodeB收集到的无线数据，自适应调整邻区列表，优化网络性能。自优化涉及覆盖与容量优化、PCI自配置、移动负荷均衡优化、自动邻区关系优化和小区内干扰协调等。

自恢复：包括告警监控和故障处理相关的一系列自动流程。通过自动告警关联发现和定位故障，以及采取相关操作隔离故障和进行故障修复等功能。

下面，让我们来了解一下爱立信LTE网络中的两种典型的SON功能：RBS自动集成（AI）和自动邻区关系（ANR）。

1、RBS自动集成（AI）。

RBS基站的集成可以通过手动或者自动的方式完成。本文重点描述远程操作维护工具——网管（OSS-RC）的SON相关应用，即RBS的自动集成。

图 2. RBS基站自动集成（AI）

BSIM（BaseStation Integration Manager），基站集成管理器，是OSS-RC的一个用于基站自动集成的工具，图2从OSS-RC角度介绍了基站自动集成的工作流程。

RBS自动集成功能简化了集成RBS的流程，减少站点上的人工操作和数据配置。RBS自动集成在站点侧需要做的工作就是设备安装和上电。RBS可以通过OSS下载配置数据网络上的中间设备有哪两项功能，这些数据需要预先存放在OSS侧。在集成过程中，几乎不需要人工干预，现场工作的时间被减少到最小，现场工程师只需要基本的技能就可以完成安装开通工作。

图 3. 使用智能手机完成RBS基站自动集成

RBS自动集成特性在LTE新的网络版本中得到了增强，可以使用一部智能手机来取代笔记本电脑来完成相应的工作，这进一步简化了站点的工作网络上的中间设备有哪两项功能，进而减少了OPEX。

2、自动邻区关系（ANR）。

在现今的蜂窝移动网络中，最耗时的任务之一就是邻区关系的建立和优化。自动邻区关系（ANR）是LTE中的一项功能，它能够自动建立和更新邻区关系。即根据无线网络的运行状态以及用户设备（UE）和无线基站（eNB）收集到的无线数据，自动建立和自适应调整邻区列表，用于支持小区切换。

ANR功能的优越性体现在以下几个方面：

图4: LTE中的ANR功能

自动邻区关系（ANR）功能操作步骤，如下:

1）当UE驻留在小区A，基站会下发测量控制信息给UE，通知网络中用于移动控制的测量参数。

UE邻近小区边缘，会监测到邻区的信号强度或者信号质量，当满足触发条件时，UE将在测量报告里上报其邻区的物理小区标识PCI。

2）当RBS收到UE的测量报告，会对邻区列表进行检查，由此判断终端监测到的小区是否为已知邻区。

3）若其PCI不在邻区列表内，RBS将会通知UE进一步读取该小区的ECGI。ECGI在广播信道BCH上发送，包括小区ID，跟踪区代码TAC和可用的PLMN。

4）UE通过读取邻区的广播信道获得小区的ECGI信息，为了让UE能够顺利读取，服务RBS可能需要安排UE在空闲的时间段读取邻区的广播信道。

5）UE检测到邻区的ECGI信息后反馈给服务小区。

6）服务小区根据策略控制，可能决定添加该小区并与之建立邻区关系。如果原基站决定添加，则需要获得新基站的传输层地址，因此需要使用目标小区PCI和ECGI进行查询。

7）若ANR策略需要X2链路的配置，原基站会触发X2接口建立的流程。该流程允许在X2接口上自动交换应用配置数据。

本文作者赵虹，是爱立信学院的中青年骨干教师，为爱立信全球认证的高级培训师。自1997年加入爱立信学院后一直从事电信网络运维和优化等相关内容的教学，还负责客户定制培训的内容研发、方案定制及咨询工作。