SON(Self-Organized_Network)自組織網(wǎng)絡

1、.SON技術的特點是:自動配置、自動發(fā)現(xiàn)、自動組織和多跳路由。 SON技術的自動配置和自動發(fā)現(xiàn)特性使WIFI設備在組成一個網(wǎng)絡的時候對用戶是透明的。在網(wǎng)絡拓撲變動和鏈路斷開的情況下，SON技術的自動愈合和自動組織特性增強了移動Adhoc網(wǎng)絡的健壯性。SON也能夠保證優(yōu)化帶寬使用效率。SON多跳路由技術擴展了Adhoc和網(wǎng)絡的覆蓋范圍。基于IP層的SON技術，支持多種無線和有線接口。降低運營成本的4G新技術LTE SONSON是在LTE的網(wǎng)絡的標準化階段由移動運營商主導提出的概念，其主要思路是實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的一些自主功能，減少人工參與，降低運營成本。在未來的網(wǎng)絡中，由于不同的網(wǎng)絡共存，網(wǎng)絡將變得更

2、加復雜，大量無線參數(shù)和數(shù)據(jù)將使網(wǎng)絡優(yōu)化人員的工作量大幅提高，而運營商希望降低運營成本及人工干預。于是在這一背景下，EUTRAN系統(tǒng)的SON(自組織網(wǎng)絡)特性被作為3GPP的重要研究方向。NGMN中的移動運營商對SON的部署有強烈的需求，于是紛紛投入SON需求的研究，發(fā)布有關SON的白皮書和建議書。3GPP也在重點研究SON和當前電信管理網(wǎng)絡的實現(xiàn)方案。歐盟也在進行兩個相關項目，一個主要由歐洲主要運營商、設備商共同承擔，從SON的技術方案、實現(xiàn)方法及驗證平臺入手，研究SON對網(wǎng)絡運維產(chǎn)生的影響;另一項目是利用感知無線電和分布式感知原理進行前沿重點研究。3GPP確定接入網(wǎng)結構主要由演進型eNode

3、B和接入網(wǎng)關(AGW)構成。eNodeB由R6階段的NodeB、RNC、SGSN、GGSN四個主要網(wǎng)元演進而來，eNodeB之間通過X2接口采用網(wǎng)格(mesh)方式互連，同時還建議當某eNodeB需要同其它eNodeB通信時，這個接口總是存在，支持處于LTE_ACTIVE狀態(tài)下手機的切換。E-NodeB與AGW之間的接口稱為S1接口，S1接口支持多對多的AGWs和eNodeB連接關系，eNodeB通過S1接口與EPC(EvolvedPacketCore)連接。3GPP EPS(Evolved Packet System)的結構中包含了X2和S1接口(圖1)，因此SON可以通過上述接口來完成。圖

4、1 3GPP EPS結構圖SON的四大功能LTE系統(tǒng)中的SON功能與ad-hoc自組織網(wǎng)絡有很大差別。Adhoc網(wǎng)絡是一種特殊的無線移動網(wǎng)絡，網(wǎng)絡中所有結點的地位平等，無需設置中心控制結點;網(wǎng)絡中的結點不僅具有普通移動終端所需的功能，而且具有報文轉發(fā)能力。與普通的移動網(wǎng)絡和固定網(wǎng)絡相比，ad-hoc具有無中心、自組織、多跳路由、動態(tài)拓撲四大特點，這使其在體系結構、網(wǎng)絡組織、協(xié)議設計等方面與普通的蜂窩移動通信網(wǎng)和固定通信網(wǎng)有顯著區(qū)別。而SON具有下述四大功能。自配置：eNodeB即插即入、自動安裝軟件、自動配置無線參數(shù)和傳輸參數(shù)、自動檢測、鄰接關系的自動管理等。自配制能減少網(wǎng)絡建設開通中工程師重

5、復手動配制參數(shù)的過程，減少網(wǎng)絡建設難度和成本。自優(yōu)化：根據(jù)網(wǎng)絡設備的運行狀況，自適應調(diào)整參數(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡性能。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化，可以分為兩個方面，其一為無線參數(shù)優(yōu)化，如發(fā)射功率、切換門限、小區(qū)個性偏移等;其二為機械和物理優(yōu)化，如天線方向和下傾、天線位置、補點等。自優(yōu)化只能部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化。自優(yōu)化包括覆蓋與容量優(yōu)化、節(jié)能、PCI自配置、移動健壯性優(yōu)化、移動負荷均衡優(yōu)化、RACH優(yōu)化、自動鄰區(qū)關系、小區(qū)內(nèi)干擾協(xié)調(diào)等。自治愈：通過自動告警關聯(lián)發(fā)現(xiàn)故障，及時隔離和恢復。自規(guī)劃：動態(tài)地自動重計算網(wǎng)絡的規(guī)劃，如系統(tǒng)擴容時的站點規(guī)劃和無線參數(shù)配置。SON的三大架構SON的架構分集中式、分布式和混合式三種，

6、三種架構各有優(yōu)缺點，不同的用例采用的架構不同，現(xiàn)在多數(shù)用例傾向采用混合式架構。集中式目前主要在網(wǎng)管系統(tǒng)上實現(xiàn)，分布式是通過SON分布式來實現(xiàn)。二者各有優(yōu)缺點：集中式的優(yōu)點是控制范圍較大、互相沖突較小，缺點是速度較慢、算法復雜;分布式與其相反，可以達到更高的效率和速度，且網(wǎng)絡的可拓展性較好，但缺點是彼此間難協(xié)調(diào)?；旌鲜娇山Y合兩者的優(yōu)點，但缺點是其設計變得更加復雜(圖2)。圖2 SON的三大架構示意圖LTE SON標準研究最新進展關于LTE SON的標準推進，3GPP設置了4個技術專家組進行標準制定，分別進行GERAN(GSM和EDGE無線接入網(wǎng))、RAN(無線接入網(wǎng))、SA(業(yè)務與系統(tǒng)方面)、C

7、T(核心網(wǎng)與終端)的研究。其中SA5工作組的研究原則是與3G體系架構和網(wǎng)絡設備技術發(fā)展保持同步，研究與之相適應的網(wǎng)絡管理框架和管理需求。2008年4月21日至25日，3GPP標準組織SA5工作組在成都召開SA5#59會議，決定成立SON子工作組，專門討論SON相關議題(eNB自動發(fā)現(xiàn)、自動安裝、自動配置、自動優(yōu)化和自動恢復等)。運營商如沃達豐、T-Mobile要求盡快完成標準制定。RAN3主要討論SON的相關用例需求和解決方案，定義X2/S1的接口部分。RAN3在今年需完成四個主要用例研究，分別是覆蓋與容量優(yōu)化、移動健壯性優(yōu)化、移動負荷均衡優(yōu)化和RACH優(yōu)化。挑戰(zhàn)無線系統(tǒng)是非常復雜的系統(tǒng)，僅3

8、G系統(tǒng)的性能指標就有幾千個，配置參數(shù)也有上千個，這么多輸入輸出的系統(tǒng)，要想進行自動優(yōu)化非常困難，需要使用許多高級數(shù)學理論才能達到效果，因此業(yè)界需要研究一個適宜的網(wǎng)絡架構。中國三家運營商的網(wǎng)絡規(guī)模大、覆蓋廣，可采用分布式SON架構，因為其響應速度快、擴展性好，可減少其對網(wǎng)管系統(tǒng)的依賴。標準方面，SON在未來要支持開放的接口及互聯(lián)互通，支持多廠商SON功能的互聯(lián)。算法方面，業(yè)界需進一步研究SON的算法，使其更加高效、收斂速度更快。此外由于某個參數(shù)的調(diào)整會影響到其它相關性能，因此需進一步評估其產(chǎn)生的增益以使運營商可以了解SON的相關功能是否真正起到作用或帶來其它負面效果。另外，目前人們對SON的研究領域較