自組網(wǎng)技術(shù)：高效低成本移動網(wǎng)絡(luò)

　　自組網(wǎng)技術(shù)在實現(xiàn)有效降低運營成本的同時提供了更高的網(wǎng)絡(luò)性能及使用效率。愛立信的自組網(wǎng)解決方案充分運用了在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、部署、優(yōu)化及管理方面的豐富經(jīng)驗，同時結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)自動化研究和標(biāo)準(zhǔn)化方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，為運營商提供供技術(shù)一流且實用高效的產(chǎn)品及方案，滿足不同區(qū)域不同規(guī)?？蛻舻亩说蕉说膽?yīng)用需求，為充分發(fā)揮下一代網(wǎng)絡(luò)自身的高性能助助力。

　　運營商面臨的挑戰(zhàn)

　　移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從2G到3G再到LTE，在帶來更高的數(shù)據(jù)吞吐率及網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度的同時，由于3G/LTE信號相比2G信號具有更高的路損和穿透損失，為保證良好的無線覆蓋質(zhì)量，無線小區(qū)數(shù)量將比2G更多。此外，一家運營商同時運營多代無線網(wǎng)絡(luò)也對運營成本構(gòu)成了極大壓力。在不大幅增加網(wǎng)絡(luò)運營成本的前提下如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的拓展，成為3G/LTE時代必須解決的問題。

　　主要國內(nèi)移動運營商的OPEX占到TCO的60%，而網(wǎng)絡(luò)運維和能耗又占到OPEX的60%以上，因此如何有效地降低這兩部分費用將是3G/LTE網(wǎng)絡(luò)取得商業(yè)成功的關(guān)鍵。此外，傳統(tǒng)以人工經(jīng)驗為主的組網(wǎng)及網(wǎng)優(yōu)實時性差，調(diào)整粒度粗，出錯概率大且人工要求高，將無法適應(yīng)上述變化而急需改進(jìn)。

　　SON(自組織網(wǎng)絡(luò))是一個旨在通過自動化機制簡化運營任務(wù)來降低無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、部署、優(yōu)化成本，提高運維效率和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的全套解決方案。

　　SON的標(biāo)準(zhǔn)制訂及產(chǎn)品開發(fā)分為4個方面：1)基站自啟動，2)網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化，3)網(wǎng)絡(luò)自愈，4)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能，符合基本運維特點和市場需求。自啟動主要指基站開站自動化，自優(yōu)化主要指網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)，自愈主要指通過故障處理來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)健壯性，節(jié)能主要是適應(yīng)業(yè)務(wù)量變化靈活開閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)施來減少能耗。

　　基站自啟動

　　硬件安裝完成之后，傳統(tǒng)的無線基站開站需要人工預(yù)先準(zhǔn)備基站配置數(shù)據(jù)，并帶至站點加載和激活，然后人工進(jìn)行軟件安裝、激活，人工配置基站與OMC(網(wǎng)管中心)和核心網(wǎng)連接，打開自檢，如無問題通過OMC或終端配置臨區(qū)列表等，最后人工解鎖基站進(jìn)入運營狀態(tài)。除硬件安裝和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備外主要過程需要10-15小時。

　　SON提供的基站自啟動要求一個基站只需配置極少的參數(shù)由現(xiàn)場工程師聯(lián)網(wǎng)開機，基站自身完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、和OMC的尋址連接、與核心網(wǎng)的連接、下載基站軟件、下載無線規(guī)劃及傳輸配置數(shù)據(jù)、啟動鄰區(qū)檢測和無線覆蓋及容量設(shè)置，并投入正常運營。相比傳統(tǒng)手工模式開站效率得以極大提高，特別適用于下一代基站配置復(fù)雜且數(shù)量大的特點。

　　愛立信的基站RBS6000配合OSS-RC網(wǎng)管系統(tǒng)及SMRS(軟件管理庫)可在5分鐘內(nèi)完成基本自啟動，這個速度比主流運營商的要求快20%。

　　網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化

　　移動通信網(wǎng)的無線環(huán)境、用戶分布和使用行為都是不斷變化的，需要持續(xù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)變化。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化依靠人工對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，并做出優(yōu)化決策，由于涉及的技術(shù)復(fù)雜度高，很難做到快速準(zhǔn)確。SON提供的自優(yōu)化方案讓網(wǎng)絡(luò)感知自身狀態(tài)變化，根據(jù)專家系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和優(yōu)化，在更小的時間和空間粒度內(nèi)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)至最優(yōu)狀態(tài)。

　　以鄰區(qū)檢測為例。傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)切換需要服務(wù)小區(qū)知道若干相鄰小區(qū)并作為備選切換目的，鄰區(qū)關(guān)系優(yōu)化作為移動網(wǎng)絡(luò)最耗時的任務(wù)，占30%的運維工作量。傳統(tǒng)的集中分析和規(guī)劃手段基于無線路損模型和電子地圖，難以全面考慮實際無線條件，缺乏準(zhǔn)確性和實時性。

　　愛立信最早提出基于移動終端無線測量的鄰區(qū)檢測優(yōu)化方案，并在WCDMA階段的產(chǎn)品NCS就實現(xiàn)了該技術(shù)應(yīng)用。在LTE階段愛立信也率先完成ANR產(chǎn)品的現(xiàn)網(wǎng)測試，在北美及歐洲LTE部署中以接近100%的首次檢測成功率的和相對常規(guī)手段節(jié)省99%的開銷得到客戶的高度認(rèn)可。此外，該產(chǎn)品還具有兩大優(yōu)勢：

　　1.ANR利用移動終端固有的無線測量機制進(jìn)行鄰區(qū)檢測，不額外占用終端資源和處理能力，因此可以始終處于工作狀態(tài)，保證不間斷優(yōu)化。

　　2.由于WCDMA和LTE鄰區(qū)機制的統(tǒng)一，支持兩網(wǎng)的雙向移動鄰區(qū)自優(yōu)化，這無疑是運營商希望得到而業(yè)界無法支持的功能。

　　網(wǎng)絡(luò)自愈

　　據(jù)統(tǒng)計一個無線網(wǎng)絡(luò)每天產(chǎn)生上萬個告警。運維人員很難應(yīng)對如此大量的告警，很多告警反映的故障無法真正得到處理和解決。愛立信認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)自身應(yīng)能夠感知、識別、關(guān)聯(lián)告警，并啟動自愈機制消除故障，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

　　愛立信的解決方案中無線基站RBS6000具備很強的故障檢測定位能力。設(shè)備故障可以通過軟件監(jiān)測和硬件自檢來識別，而業(yè)務(wù)故障可以通過對性能統(tǒng)計和觀察來識別。這些檢測到的故障首先將會通過小規(guī)模軟件重啟或重載以及硬件倒換來解決。如以上動作無法消除故障，系統(tǒng)會在更大范圍內(nèi)實施自動修復(fù)。

　　對于發(fā)生在設(shè)備之間或傳輸網(wǎng)的業(yè)務(wù)類故障，系統(tǒng)將會隔離該故障發(fā)生單元并激活備份單元，將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移至備份單元。系統(tǒng)對被隔離的故障單元只集中發(fā)送一個告警到網(wǎng)管系統(tǒng)，運維人員遠(yuǎn)程調(diào)用愛立信網(wǎng)管系統(tǒng)提供的FMX(智能故障管理專家系統(tǒng))，結(jié)合性能和配置管理模塊獲得相關(guān)信息，進(jìn)而調(diào)度網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化功能來實施網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化，徹底消除業(yè)務(wù)故障。

　　網(wǎng)絡(luò)節(jié)能

　　傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的OPEX中能耗占到30%-40%，而根據(jù)測算90%的能耗產(chǎn)生于網(wǎng)絡(luò)空載狀態(tài)，節(jié)能潛力巨大。具體到無線設(shè)備領(lǐng)域，重點是要優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)部署、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)來減少不必要的能耗。SON的節(jié)能方案重在網(wǎng)絡(luò)資源合理利用和調(diào)配，主要的節(jié)能空間來自于根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變化控制無線資源的開閉，在滿足用戶使用的同時盡量避免網(wǎng)絡(luò)資源的空轉(zhuǎn)。

　　愛立信認(rèn)為根據(jù)不同的節(jié)能目標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)狀況和任務(wù)模型，節(jié)能手段也是多層次多樣化的，比如可以完全關(guān)閉基站或者部分關(guān)閉基站無線資源(扇區(qū)、載波、甚至?xí)r隙)。

　　以基站整體開閉方案為例。該方案適用于不同時段業(yè)務(wù)流量變化有明顯規(guī)律的地域，比如商務(wù)區(qū)和居住區(qū)。在工作日白天時段商務(wù)區(qū)無線流量很大而居住區(qū)流量很小，在前半夜時段流量分布則正好相反，后半夜則都很小。

　　針對這種情況，無線網(wǎng)絡(luò)可以適當(dāng)關(guān)閉一部分基站來實施節(jié)能。OMC(網(wǎng)管中心)將根據(jù)運營商定義的規(guī)則來協(xié)調(diào)未關(guān)閉基站以彌補進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)基站帶來的無線覆蓋的缺失。比如，對于常態(tài)下N個基站覆蓋的地域，位于中心的基站可作為主站，其他作為從站。在節(jié)能時段，所有從站下電，業(yè)務(wù)處于關(guān)閉狀態(tài)，電調(diào)主站天線及發(fā)射功率以覆蓋整個地域，無線參數(shù)根據(jù)該時段業(yè)務(wù)模型計算得到，以提供必要的容量。