盧義麟+樊奇

【摘要】介紹了無線網(wǎng)絡(luò)中SON技術(shù)的功能及應(yīng)用，根據(jù)江蘇鎮(zhèn)江聯(lián)通的實踐（主要包括ANR自動鄰區(qū)優(yōu)化、PSC擾碼自動優(yōu)化和CCO覆蓋容量優(yōu)化）論證了無線網(wǎng)絡(luò)自動優(yōu)化技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)運維的作用和價值，指出SON技術(shù)具備在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化過程中提升效率、建設(shè)精品網(wǎng)的可行性。

【關(guān)鍵詞】UMTSSON自動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化SingleSON

1 引言

隨著4G LTE時代的到來，以及HetNet（Heteroge-

neous Network，異構(gòu)網(wǎng)）多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的引入，無線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生越來越快的演進，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和運維難度也呈非線性上升。2G/3G/4G多制式混合組網(wǎng)，宏站、小站、Pico等站型異構(gòu)網(wǎng)HetNet，多個設(shè)備廠家的網(wǎng)元共同組成的Multi-Vendor網(wǎng)絡(luò)，以及動輒上萬、上十萬的海量網(wǎng)元，凡此種種，都給無線網(wǎng)絡(luò)的運營維護帶來巨大挑戰(zhàn)。如何在這樣越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)下保證良好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和客戶感知，同時控制運維成本上升，是運營商在4G時代要重點考慮的問題。SON（Self-Organizing Networks，自組織網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是業(yè)界面對這一趨勢提出的網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)。

江蘇聯(lián)通網(wǎng)優(yōu)中心在鎮(zhèn)江引入華為SingleSON解決方案，利用華為SONMaster平臺，成功實現(xiàn)了異廠家網(wǎng)絡(luò)的自動化優(yōu)化和維護。實踐證明，SON技術(shù)除了能有效克服網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度帶來的問題，大幅提升網(wǎng)絡(luò)性能外，還成倍提升了運維效率，為聯(lián)通集團集中化運維試點做出了有益的探索。

2 SON技術(shù)介紹

作為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP的重點開發(fā)內(nèi)容之一，SON技術(shù)最初在LTE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中引入，目標(biāo)是希望LTE網(wǎng)絡(luò)能最大程度做到自動化維護，節(jié)省運維人力和成本。因為UMTS、GSM網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在依然有很大的建設(shè)量，SON技術(shù)逐漸擴展到這些網(wǎng)絡(luò)，尤其以UMTS網(wǎng)絡(luò)為主。

SON技術(shù)主要包括四個方面：自動規(guī)劃、自動配置、自動故障診斷和自動優(yōu)化。自動規(guī)劃和自動配置針對的是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，包括設(shè)備的即插即用、自動軟件升級等功能，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率大幅提升；自動故障診斷針對的是運維階段的故障處理，實現(xiàn)故障的自動診斷和自動恢復(fù)。這三個功能都和廠家實現(xiàn)密切相關(guān)。

無線網(wǎng)絡(luò)的自動優(yōu)化技術(shù)是SON技術(shù)的核心，也是本文討論的重點。它可以做到跨制式、跨廠家，適合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜的特點。

3 自動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)功能介紹

在3GPP協(xié)議中，SON自動優(yōu)化涉及的功能主要包括以下幾個：

（1）ANR

ANR即自動鄰區(qū)關(guān)系（Automatic Neighbor Relation）優(yōu)化，基于網(wǎng)絡(luò)的MR、話統(tǒng)等數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)漏配、冗余鄰區(qū)，并可調(diào)整鄰區(qū)優(yōu)先級，改善掉話率、切換成功率等指標(biāo)。

（2）MLB

MLB即移動負載均衡（Mobility Load Balancing）優(yōu)化，通過調(diào)整切換、重選、接入等參數(shù)，將用戶從負載高的小區(qū)轉(zhuǎn)移到負載較低的小區(qū)，實現(xiàn)負載均衡，提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率和客戶體驗。

（3）CCO

CCO即覆蓋與容量優(yōu)化（Coverage & Capacity Optimization），通過調(diào)整RF參數(shù)，解決弱覆蓋、導(dǎo)頻污染、過覆蓋、負載不平衡等問題。

（4）IDO

IDO即小區(qū)標(biāo)識優(yōu)化（Identifier Optimization），包括WCDMA擾碼沖突檢測和優(yōu)化、LTE PCI沖突檢測和優(yōu)化等，可檢測發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)物理標(biāo)識的沖突問題，并給出新的小區(qū)標(biāo)識符以解決沖突。

（5）MRO

MRO即移動魯棒性優(yōu)化（Mobility Robustness Optimization），通過調(diào)整移動性管理的切換/重選參數(shù)，解決切換過早、過晚、乒乓切換等問題，減少不必要的切換，提高切換成功率等指標(biāo)。

4 鎮(zhèn)江聯(lián)通SON實踐分析

圖1是SONMaster程序執(zhí)行界面，這是一個基于Web的瀏覽器程序。SON任務(wù)由人工設(shè)定區(qū)域和參數(shù)后可以選擇自動執(zhí)行，也可以選擇系統(tǒng)分析的結(jié)果由人工審核后執(zhí)行。

這次江蘇聯(lián)通實踐的SON技術(shù)領(lǐng)域主要包括ANR自動鄰區(qū)優(yōu)化、PSC擾碼自動優(yōu)化和CCO覆蓋容量優(yōu)化。

4.1ANR自動鄰區(qū)測試

ANR功能主要是通過實時采集話務(wù)數(shù)據(jù)并分析，對鄰區(qū)做出漏配、冗余和優(yōu)先級排序的優(yōu)化。傳統(tǒng)的網(wǎng)優(yōu)工作中也包含鄰區(qū)優(yōu)化，與SON ANR的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)鄰區(qū)優(yōu)化只能在局部區(qū)域的部分時段開展，而通過SON解決方案，可以做到7×24小時全網(wǎng)絡(luò)無死角的鄰區(qū)優(yōu)化和看護。

圖2所示是SON在鎮(zhèn)江聯(lián)通一個區(qū)域應(yīng)用的結(jié)果。從統(tǒng)計結(jié)果可以看到，本次測試檢測到的漏配鄰區(qū)切換次數(shù)達到10次以上的達到了67%。后添加的漏配鄰區(qū)在總鄰區(qū)表中的位置，按平均切換次數(shù)排序平均排在第12位（總共31位，排位越小表明該鄰區(qū)的切換越頻繁）。

通過對網(wǎng)絡(luò)KPI的分析發(fā)現(xiàn)，在沒有人工干預(yù)的情況下，系統(tǒng)自動執(zhí)行的鄰區(qū)分析工作非常有效，軟切換成功率小于99.8%的小區(qū)數(shù)從57%下降到了13%，如圖3所示：

圖3優(yōu)化前后的切換成功率分析數(shù)據(jù)

SON ANR優(yōu)化后的結(jié)果如下：

（1）按切換請求次數(shù)

◆鄰區(qū)平均切換次數(shù)：1 317，漏配鄰區(qū)平均切換次數(shù)：544；

◆鄰區(qū)平均個數(shù)：25，漏配鄰區(qū)按切換請求次數(shù)平均排序：12。

（2）按切換成功率

◆優(yōu)化后，軟切換成功率≥99.98%的小區(qū)由13%增長到40%；<99.8%的小區(qū)由57%減少到13%；

◆優(yōu)化區(qū)域整體軟切換成功率由98.51%增長到99.84%。

（3）按掉話率

◆優(yōu)化后，優(yōu)化區(qū)域由軟切換導(dǎo)致的掉話次數(shù)由7次降為0次，軟切換掉話占比由1.25%降為0。

定位的漏配鄰區(qū)都是優(yōu)先級較高的鄰區(qū)，切換次數(shù)也超過全網(wǎng)平均值，且這些漏配鄰區(qū)相關(guān)的切換成功率基本上達到了100%。將漏配鄰區(qū)自動加上后，整體切換成功率有較大提升，并消除了因軟切換原因?qū)е碌牡粼?，客戶感知有很大提升?/p>

4.2CCO優(yōu)化

傳統(tǒng)網(wǎng)優(yōu)中，代價最大的是天饋參數(shù)的調(diào)整，往往需要耗費大量人力物力，并且周期長。例如傳統(tǒng)網(wǎng)優(yōu)中常因增加新站而導(dǎo)致需要調(diào)整“周邊老站”的覆蓋范圍，對此人工網(wǎng)優(yōu)的流程是：加站，通過預(yù)估調(diào)整周邊站——觀察指標(biāo)，識別過覆蓋——再調(diào)整周邊站……如此循環(huán)往復(fù)，周期長且人力消耗大。SON中CCO功能將該優(yōu)化工作的主要部分自動化，通過實時采集性能數(shù)據(jù)并分析，對“過覆蓋”、“弱覆蓋”、“越區(qū)干擾”等各種覆蓋問題在線自動識別，并計算出調(diào)整參數(shù)，從而大大提高網(wǎng)優(yōu)的效率。

圖4所示是鎮(zhèn)江聯(lián)通一個區(qū)域CCO應(yīng)用的結(jié)果，該小區(qū)為過覆蓋小區(qū)，在覆蓋圖上表現(xiàn)為覆蓋半徑超出規(guī)劃范圍、話務(wù)遠距離離散分布等特征。其中右圖是該小區(qū)執(zhí)行優(yōu)化結(jié)果后的接入用戶分布圖，可以看到，優(yōu)化后的小區(qū)接入用戶集中在小區(qū)中心區(qū)，遠距離接入用戶大幅減少，提升了整體通話質(zhì)量，減少了干擾。優(yōu)化執(zhí)行后，目標(biāo)小區(qū)的語音掉話率由優(yōu)化前的 1.11% 下降到優(yōu)化后的0.44%，提升率達60%。

4.3PSC擾碼優(yōu)化

鎮(zhèn)江聯(lián)通同期還執(zhí)行了PSC的測試，通過實際話務(wù)的在線實時分析，計算出各種復(fù)雜場景下的擾碼沖突，這種沖突信息會自動回傳到中央控制系統(tǒng)SONMaster并自動分配新的最優(yōu)擾碼，整個過程完全自動化，不需要人工干預(yù)。優(yōu)化結(jié)果顯示：識別出的沖突小區(qū)和人工識別的結(jié)果吻合（注：因擾碼問題并不嚴重，暫不進行調(diào)整）。

5 總結(jié)

SON起初是3GPP中針對LTE網(wǎng)絡(luò)引入的自動化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不過SON的理念和技術(shù)也可以擴展到UMTS/GSM網(wǎng)絡(luò)中，特別是對于多制式多廠家網(wǎng)絡(luò)并存的復(fù)雜情況而言更有價值。江蘇聯(lián)通在SON領(lǐng)域的業(yè)務(wù)探索，證明了SON技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化過程中提升效率、建設(shè)精品網(wǎng)的可行性。自動化優(yōu)化技術(shù)用于日常網(wǎng)優(yōu)，可以全時全領(lǐng)域地?zé)o死角優(yōu)化，在無需人工干預(yù)的情況下提升網(wǎng)絡(luò)性能。

參考文獻：

[1] 3GPP TS 32.422. Telecommunication management; Subsriber and equipment trace; Trace control and confiuration management[S]. 2013.

[2] 3GPP TS 25.484. UTRAN Intra-Freq/Inter Freq/Inter-RAT ANR Function[S]. 2013.

[3] 3GPP TS 32.511. E-UTRAN Neighbour Cell Relation[S]. 2013. ★

作者簡介

盧義麟：通信工程師，工學(xué)學(xué)士畢業(yè)于燕山大學(xué)，現(xiàn)任中國聯(lián)通鎮(zhèn)江市分公司綜合維護部副經(jīng)理。主要研究方向為3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

樊奇：通信工程師，工學(xué)學(xué)士畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)電信學(xué)院，現(xiàn)任中國聯(lián)通鎮(zhèn)江市分公司綜合維護部無線網(wǎng)優(yōu)中心主任。主要研究方向為3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

endprint

【摘要】介紹了無線網(wǎng)絡(luò)中SON技術(shù)的功能及應(yīng)用，根據(jù)江蘇鎮(zhèn)江聯(lián)通的實踐（主要包括ANR自動鄰區(qū)優(yōu)化、PSC擾碼自動優(yōu)化和CCO覆蓋容量優(yōu)化）論證了無線網(wǎng)絡(luò)自動優(yōu)化技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)運維的作用和價值，指出SON技術(shù)具備在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化過程中提升效率、建設(shè)精品網(wǎng)的可行性。

【關(guān)鍵詞】UMTSSON自動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化SingleSON

1 引言

隨著4G LTE時代的到來，以及HetNet（Heteroge-

neous Network，異構(gòu)網(wǎng)）多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的引入，無線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生越來越快的演進，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和運維難度也呈非線性上升。2G/3G/4G多制式混合組網(wǎng)，宏站、小站、Pico等站型異構(gòu)網(wǎng)HetNet，多個設(shè)備廠家的網(wǎng)元共同組成的Multi-Vendor網(wǎng)絡(luò)，以及動輒上萬、上十萬的海量網(wǎng)元，凡此種種，都給無線網(wǎng)絡(luò)的運營維護帶來巨大挑戰(zhàn)。如何在這樣越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)下保證良好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和客戶感知，同時控制運維成本上升，是運營商在4G時代要重點考慮的問題。SON（Self-Organizing Networks，自組織網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是業(yè)界面對這一趨勢提出的網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)。

江蘇聯(lián)通網(wǎng)優(yōu)中心在鎮(zhèn)江引入華為SingleSON解決方案，利用華為SONMaster平臺，成功實現(xiàn)了異廠家網(wǎng)絡(luò)的自動化優(yōu)化和維護。實踐證明，SON技術(shù)除了能有效克服網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度帶來的問題，大幅提升網(wǎng)絡(luò)性能外，還成倍提升了運維效率，為聯(lián)通集團集中化運維試點做出了有益的探索。

2 SON技術(shù)介紹

作為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP的重點開發(fā)內(nèi)容之一，SON技術(shù)最初在LTE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中引入，目標(biāo)是希望LTE網(wǎng)絡(luò)能最大程度做到自動化維護，節(jié)省運維人力和成本。因為UMTS、GSM網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在依然有很大的建設(shè)量，SON技術(shù)逐漸擴展到這些網(wǎng)絡(luò)，尤其以UMTS網(wǎng)絡(luò)為主。

SON技術(shù)主要包括四個方面：自動規(guī)劃、自動配置、自動故障診斷和自動優(yōu)化。自動規(guī)劃和自動配置針對的是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，包括設(shè)備的即插即用、自動軟件升級等功能，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率大幅提升；自動故障診斷針對的是運維階段的故障處理，實現(xiàn)故障的自動診斷和自動恢復(fù)。這三個功能都和廠家實現(xiàn)密切相關(guān)。

無線網(wǎng)絡(luò)的自動優(yōu)化技術(shù)是SON技術(shù)的核心，也是本文討論的重點。它可以做到跨制式、跨廠家，適合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜的特點。

3 自動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)功能介紹

在3GPP協(xié)議中，SON自動優(yōu)化涉及的功能主要包括以下幾個：

（1）ANR

ANR即自動鄰區(qū)關(guān)系（Automatic Neighbor Relation）優(yōu)化，基于網(wǎng)絡(luò)的MR、話統(tǒng)等數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)漏配、冗余鄰區(qū)，并可調(diào)整鄰區(qū)優(yōu)先級，改善掉話率、切換成功率等指標(biāo)。

（2）MLB

MLB即移動負載均衡（Mobility Load Balancing）優(yōu)化，通過調(diào)整切換、重選、接入等參數(shù)，將用戶從負載高的小區(qū)轉(zhuǎn)移到負載較低的小區(qū)，實現(xiàn)負載均衡，提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率和客戶體驗。

（3）CCO

CCO即覆蓋與容量優(yōu)化（Coverage & Capacity Optimization），通過調(diào)整RF參數(shù)，解決弱覆蓋、導(dǎo)頻污染、過覆蓋、負載不平衡等問題。

（4）IDO

IDO即小區(qū)標(biāo)識優(yōu)化（Identifier Optimization），包括WCDMA擾碼沖突檢測和優(yōu)化、LTE PCI沖突檢測和優(yōu)化等，可檢測發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)物理標(biāo)識的沖突問題，并給出新的小區(qū)標(biāo)識符以解決沖突。

（5）MRO

MRO即移動魯棒性優(yōu)化（Mobility Robustness Optimization），通過調(diào)整移動性管理的切換/重選參數(shù)，解決切換過早、過晚、乒乓切換等問題，減少不必要的切換，提高切換成功率等指標(biāo)。

4 鎮(zhèn)江聯(lián)通SON實踐分析

圖1是SONMaster程序執(zhí)行界面，這是一個基于Web的瀏覽器程序。SON任務(wù)由人工設(shè)定區(qū)域和參數(shù)后可以選擇自動執(zhí)行，也可以選擇系統(tǒng)分析的結(jié)果由人工審核后執(zhí)行。

這次江蘇聯(lián)通實踐的SON技術(shù)領(lǐng)域主要包括ANR自動鄰區(qū)優(yōu)化、PSC擾碼自動優(yōu)化和CCO覆蓋容量優(yōu)化。

4.1ANR自動鄰區(qū)測試

ANR功能主要是通過實時采集話務(wù)數(shù)據(jù)并分析，對鄰區(qū)做出漏配、冗余和優(yōu)先級排序的優(yōu)化。傳統(tǒng)的網(wǎng)優(yōu)工作中也包含鄰區(qū)優(yōu)化，與SON ANR的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)鄰區(qū)優(yōu)化只能在局部區(qū)域的部分時段開展，而通過SON解決方案，可以做到7×24小時全網(wǎng)絡(luò)無死角的鄰區(qū)優(yōu)化和看護。

圖2所示是SON在鎮(zhèn)江聯(lián)通一個區(qū)域應(yīng)用的結(jié)果。從統(tǒng)計結(jié)果可以看到，本次測試檢測到的漏配鄰區(qū)切換次數(shù)達到10次以上的達到了67%。后添加的漏配鄰區(qū)在總鄰區(qū)表中的位置，按平均切換次數(shù)排序平均排在第12位（總共31位，排位越小表明該鄰區(qū)的切換越頻繁）。

通過對網(wǎng)絡(luò)KPI的分析發(fā)現(xiàn)，在沒有人工干預(yù)的情況下，系統(tǒng)自動執(zhí)行的鄰區(qū)分析工作非常有效，軟切換成功率小于99.8%的小區(qū)數(shù)從57%下降到了13%，如圖3所示：

圖3優(yōu)化前后的切換成功率分析數(shù)據(jù)

SON ANR優(yōu)化后的結(jié)果如下：

（1）按切換請求次數(shù)

◆鄰區(qū)平均切換次數(shù)：1 317，漏配鄰區(qū)平均切換次數(shù)：544；

◆鄰區(qū)平均個數(shù)：25，漏配鄰區(qū)按切換請求次數(shù)平均排序：12。

（2）按切換成功率

◆優(yōu)化后，軟切換成功率≥99.98%的小區(qū)由13%增長到40%；<99.8%的小區(qū)由57%減少到13%；

◆優(yōu)化區(qū)域整體軟切換成功率由98.51%增長到99.84%。

（3）按掉話率

◆優(yōu)化后，優(yōu)化區(qū)域由軟切換導(dǎo)致的掉話次數(shù)由7次降為0次，軟切換掉話占比由1.25%降為0。

定位的漏配鄰區(qū)都是優(yōu)先級較高的鄰區(qū)，切換次數(shù)也超過全網(wǎng)平均值，且這些漏配鄰區(qū)相關(guān)的切換成功率基本上達到了100%。將漏配鄰區(qū)自動加上后，整體切換成功率有較大提升，并消除了因軟切換原因?qū)е碌牡粼?，客戶感知有很大提升?/p>

4.2CCO優(yōu)化

傳統(tǒng)網(wǎng)優(yōu)中，代價最大的是天饋參數(shù)的調(diào)整，往往需要耗費大量人力物力，并且周期長。例如傳統(tǒng)網(wǎng)優(yōu)中常因增加新站而導(dǎo)致需要調(diào)整“周邊老站”的覆蓋范圍，對此人工網(wǎng)優(yōu)的流程是：加站，通過預(yù)估調(diào)整周邊站——觀察指標(biāo)，識別過覆蓋——再調(diào)整周邊站……如此循環(huán)往復(fù)，周期長且人力消耗大。SON中CCO功能將該優(yōu)化工作的主要部分自動化，通過實時采集性能數(shù)據(jù)并分析，對“過覆蓋”、“弱覆蓋”、“越區(qū)干擾”等各種覆蓋問題在線自動識別，并計算出調(diào)整參數(shù)，從而大大提高網(wǎng)優(yōu)的效率。

圖4所示是鎮(zhèn)江聯(lián)通一個區(qū)域CCO應(yīng)用的結(jié)果，該小區(qū)為過覆蓋小區(qū)，在覆蓋圖上表現(xiàn)為覆蓋半徑超出規(guī)劃范圍、話務(wù)遠距離離散分布等特征。其中右圖是該小區(qū)執(zhí)行優(yōu)化結(jié)果后的接入用戶分布圖，可以看到，優(yōu)化后的小區(qū)接入用戶集中在小區(qū)中心區(qū)，遠距離接入用戶大幅減少，提升了整體通話質(zhì)量，減少了干擾。優(yōu)化執(zhí)行后，目標(biāo)小區(qū)的語音掉話率由優(yōu)化前的 1.11% 下降到優(yōu)化后的0.44%，提升率達60%。

4.3PSC擾碼優(yōu)化

鎮(zhèn)江聯(lián)通同期還執(zhí)行了PSC的測試，通過實際話務(wù)的在線實時分析，計算出各種復(fù)雜場景下的擾碼沖突，這種沖突信息會自動回傳到中央控制系統(tǒng)SONMaster并自動分配新的最優(yōu)擾碼，整個過程完全自動化，不需要人工干預(yù)。優(yōu)化結(jié)果顯示：識別出的沖突小區(qū)和人工識別的結(jié)果吻合（注：因擾碼問題并不嚴重，暫不進行調(diào)整）。

5 總結(jié)

SON起初是3GPP中針對LTE網(wǎng)絡(luò)引入的自動化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不過SON的理念和技術(shù)也可以擴展到UMTS/GSM網(wǎng)絡(luò)中，特別是對于多制式多廠家網(wǎng)絡(luò)并存的復(fù)雜情況而言更有價值。江蘇聯(lián)通在SON領(lǐng)域的業(yè)務(wù)探索，證明了SON技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化過程中提升效率、建設(shè)精品網(wǎng)的可行性。自動化優(yōu)化技術(shù)用于日常網(wǎng)優(yōu)，可以全時全領(lǐng)域地?zé)o死角優(yōu)化，在無需人工干預(yù)的情況下提升網(wǎng)絡(luò)性能。

參考文獻：

[1] 3GPP TS 32.422. Telecommunication management; Subsriber and equipment trace; Trace control and confiuration management[S]. 2013.

[2] 3GPP TS 25.484. UTRAN Intra-Freq/Inter Freq/Inter-RAT ANR Function[S]. 2013.

[3] 3GPP TS 32.511. E-UTRAN Neighbour Cell Relation[S]. 2013. ★

作者簡介

盧義麟：通信工程師，工學(xué)學(xué)士畢業(yè)于燕山大學(xué)，現(xiàn)任中國聯(lián)通鎮(zhèn)江市分公司綜合維護部副經(jīng)理。主要研究方向為3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

樊奇：通信工程師，工學(xué)學(xué)士畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)電信學(xué)院，現(xiàn)任中國聯(lián)通鎮(zhèn)江市分公司綜合維護部無線網(wǎng)優(yōu)中心主任。主要研究方向為3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

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【摘要】介紹了無線網(wǎng)絡(luò)中SON技術(shù)的功能及應(yīng)用，根據(jù)江蘇鎮(zhèn)江聯(lián)通的實踐（主要包括ANR自動鄰區(qū)優(yōu)化、PSC擾碼自動優(yōu)化和CCO覆蓋容量優(yōu)化）論證了無線網(wǎng)絡(luò)自動優(yōu)化技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)運維的作用和價值，指出SON技術(shù)具備在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化過程中提升效率、建設(shè)精品網(wǎng)的可行性。

【關(guān)鍵詞】UMTSSON自動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化SingleSON

1 引言

隨著4G LTE時代的到來，以及HetNet（Heteroge-

neous Network，異構(gòu)網(wǎng)）多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的引入，無線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生越來越快的演進，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和運維難度也呈非線性上升。2G/3G/4G多制式混合組網(wǎng)，宏站、小站、Pico等站型異構(gòu)網(wǎng)HetNet，多個設(shè)備廠家的網(wǎng)元共同組成的Multi-Vendor網(wǎng)絡(luò)，以及動輒上萬、上十萬的海量網(wǎng)元，凡此種種，都給無線網(wǎng)絡(luò)的運營維護帶來巨大挑戰(zhàn)。如何在這樣越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)下保證良好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和客戶感知，同時控制運維成本上升，是運營商在4G時代要重點考慮的問題。SON（Self-Organizing Networks，自組織網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是業(yè)界面對這一趨勢提出的網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)。

江蘇聯(lián)通網(wǎng)優(yōu)中心在鎮(zhèn)江引入華為SingleSON解決方案，利用華為SONMaster平臺，成功實現(xiàn)了異廠家網(wǎng)絡(luò)的自動化優(yōu)化和維護。實踐證明，SON技術(shù)除了能有效克服網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度帶來的問題，大幅提升網(wǎng)絡(luò)性能外，還成倍提升了運維效率，為聯(lián)通集團集中化運維試點做出了有益的探索。

2 SON技術(shù)介紹

作為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP的重點開發(fā)內(nèi)容之一，SON技術(shù)最初在LTE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中引入，目標(biāo)是希望LTE網(wǎng)絡(luò)能最大程度做到自動化維護，節(jié)省運維人力和成本。因為UMTS、GSM網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在依然有很大的建設(shè)量，SON技術(shù)逐漸擴展到這些網(wǎng)絡(luò)，尤其以UMTS網(wǎng)絡(luò)為主。

SON技術(shù)主要包括四個方面：自動規(guī)劃、自動配置、自動故障診斷和自動優(yōu)化。自動規(guī)劃和自動配置針對的是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，包括設(shè)備的即插即用、自動軟件升級等功能，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率大幅提升；自動故障診斷針對的是運維階段的故障處理，實現(xiàn)故障的自動診斷和自動恢復(fù)。這三個功能都和廠家實現(xiàn)密切相關(guān)。

無線網(wǎng)絡(luò)的自動優(yōu)化技術(shù)是SON技術(shù)的核心，也是本文討論的重點。它可以做到跨制式、跨廠家，適合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜的特點。

3 自動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)功能介紹

在3GPP協(xié)議中，SON自動優(yōu)化涉及的功能主要包括以下幾個：

（1）ANR

ANR即自動鄰區(qū)關(guān)系（Automatic Neighbor Relation）優(yōu)化，基于網(wǎng)絡(luò)的MR、話統(tǒng)等數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)漏配、冗余鄰區(qū)，并可調(diào)整鄰區(qū)優(yōu)先級，改善掉話率、切換成功率等指標(biāo)。

（2）MLB

MLB即移動負載均衡（Mobility Load Balancing）優(yōu)化，通過調(diào)整切換、重選、接入等參數(shù)，將用戶從負載高的小區(qū)轉(zhuǎn)移到負載較低的小區(qū)，實現(xiàn)負載均衡，提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率和客戶體驗。

（3）CCO

CCO即覆蓋與容量優(yōu)化（Coverage & Capacity Optimization），通過調(diào)整RF參數(shù)，解決弱覆蓋、導(dǎo)頻污染、過覆蓋、負載不平衡等問題。

（4）IDO

IDO即小區(qū)標(biāo)識優(yōu)化（Identifier Optimization），包括WCDMA擾碼沖突檢測和優(yōu)化、LTE PCI沖突檢測和優(yōu)化等，可檢測發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)物理標(biāo)識的沖突問題，并給出新的小區(qū)標(biāo)識符以解決沖突。

（5）MRO

MRO即移動魯棒性優(yōu)化（Mobility Robustness Optimization），通過調(diào)整移動性管理的切換/重選參數(shù)，解決切換過早、過晚、乒乓切換等問題，減少不必要的切換，提高切換成功率等指標(biāo)。

4 鎮(zhèn)江聯(lián)通SON實踐分析

圖1是SONMaster程序執(zhí)行界面，這是一個基于Web的瀏覽器程序。SON任務(wù)由人工設(shè)定區(qū)域和參數(shù)后可以選擇自動執(zhí)行，也可以選擇系統(tǒng)分析的結(jié)果由人工審核后執(zhí)行。

這次江蘇聯(lián)通實踐的SON技術(shù)領(lǐng)域主要包括ANR自動鄰區(qū)優(yōu)化、PSC擾碼自動優(yōu)化和CCO覆蓋容量優(yōu)化。

4.1ANR自動鄰區(qū)測試

ANR功能主要是通過實時采集話務(wù)數(shù)據(jù)并分析，對鄰區(qū)做出漏配、冗余和優(yōu)先級排序的優(yōu)化。傳統(tǒng)的網(wǎng)優(yōu)工作中也包含鄰區(qū)優(yōu)化，與SON ANR的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)鄰區(qū)優(yōu)化只能在局部區(qū)域的部分時段開展，而通過SON解決方案，可以做到7×24小時全網(wǎng)絡(luò)無死角的鄰區(qū)優(yōu)化和看護。

圖2所示是SON在鎮(zhèn)江聯(lián)通一個區(qū)域應(yīng)用的結(jié)果。從統(tǒng)計結(jié)果可以看到，本次測試檢測到的漏配鄰區(qū)切換次數(shù)達到10次以上的達到了67%。后添加的漏配鄰區(qū)在總鄰區(qū)表中的位置，按平均切換次數(shù)排序平均排在第12位（總共31位，排位越小表明該鄰區(qū)的切換越頻繁）。

通過對網(wǎng)絡(luò)KPI的分析發(fā)現(xiàn)，在沒有人工干預(yù)的情況下，系統(tǒng)自動執(zhí)行的鄰區(qū)分析工作非常有效，軟切換成功率小于99.8%的小區(qū)數(shù)從57%下降到了13%，如圖3所示：

圖3優(yōu)化前后的切換成功率分析數(shù)據(jù)

SON ANR優(yōu)化后的結(jié)果如下：

（1）按切換請求次數(shù)

◆鄰區(qū)平均切換次數(shù)：1 317，漏配鄰區(qū)平均切換次數(shù)：544；

◆鄰區(qū)平均個數(shù)：25，漏配鄰區(qū)按切換請求次數(shù)平均排序：12。

（2）按切換成功率

◆優(yōu)化后，軟切換成功率≥99.98%的小區(qū)由13%增長到40%；<99.8%的小區(qū)由57%減少到13%；

◆優(yōu)化區(qū)域整體軟切換成功率由98.51%增長到99.84%。

（3）按掉話率

◆優(yōu)化后，優(yōu)化區(qū)域由軟切換導(dǎo)致的掉話次數(shù)由7次降為0次，軟切換掉話占比由1.25%降為0。

定位的漏配鄰區(qū)都是優(yōu)先級較高的鄰區(qū)，切換次數(shù)也超過全網(wǎng)平均值，且這些漏配鄰區(qū)相關(guān)的切換成功率基本上達到了100%。將漏配鄰區(qū)自動加上后，整體切換成功率有較大提升，并消除了因軟切換原因?qū)е碌牡粼?，客戶感知有很大提升?/p>

4.2CCO優(yōu)化

傳統(tǒng)網(wǎng)優(yōu)中，代價最大的是天饋參數(shù)的調(diào)整，往往需要耗費大量人力物力，并且周期長。例如傳統(tǒng)網(wǎng)優(yōu)中常因增加新站而導(dǎo)致需要調(diào)整“周邊老站”的覆蓋范圍，對此人工網(wǎng)優(yōu)的流程是：加站，通過預(yù)估調(diào)整周邊站——觀察指標(biāo)，識別過覆蓋——再調(diào)整周邊站……如此循環(huán)往復(fù)，周期長且人力消耗大。SON中CCO功能將該優(yōu)化工作的主要部分自動化，通過實時采集性能數(shù)據(jù)并分析，對“過覆蓋”、“弱覆蓋”、“越區(qū)干擾”等各種覆蓋問題在線自動識別，并計算出調(diào)整參數(shù)，從而大大提高網(wǎng)優(yōu)的效率。

圖4所示是鎮(zhèn)江聯(lián)通一個區(qū)域CCO應(yīng)用的結(jié)果，該小區(qū)為過覆蓋小區(qū)，在覆蓋圖上表現(xiàn)為覆蓋半徑超出規(guī)劃范圍、話務(wù)遠距離離散分布等特征。其中右圖是該小區(qū)執(zhí)行優(yōu)化結(jié)果后的接入用戶分布圖，可以看到，優(yōu)化后的小區(qū)接入用戶集中在小區(qū)中心區(qū)，遠距離接入用戶大幅減少，提升了整體通話質(zhì)量，減少了干擾。優(yōu)化執(zhí)行后，目標(biāo)小區(qū)的語音掉話率由優(yōu)化前的 1.11% 下降到優(yōu)化后的0.44%，提升率達60%。

4.3PSC擾碼優(yōu)化

鎮(zhèn)江聯(lián)通同期還執(zhí)行了PSC的測試，通過實際話務(wù)的在線實時分析，計算出各種復(fù)雜場景下的擾碼沖突，這種沖突信息會自動回傳到中央控制系統(tǒng)SONMaster并自動分配新的最優(yōu)擾碼，整個過程完全自動化，不需要人工干預(yù)。優(yōu)化結(jié)果顯示：識別出的沖突小區(qū)和人工識別的結(jié)果吻合（注：因擾碼問題并不嚴重，暫不進行調(diào)整）。

5 總結(jié)

SON起初是3GPP中針對LTE網(wǎng)絡(luò)引入的自動化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不過SON的理念和技術(shù)也可以擴展到UMTS/GSM網(wǎng)絡(luò)中，特別是對于多制式多廠家網(wǎng)絡(luò)并存的復(fù)雜情況而言更有價值。江蘇聯(lián)通在SON領(lǐng)域的業(yè)務(wù)探索，證明了SON技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化過程中提升效率、建設(shè)精品網(wǎng)的可行性。自動化優(yōu)化技術(shù)用于日常網(wǎng)優(yōu)，可以全時全領(lǐng)域地?zé)o死角優(yōu)化，在無需人工干預(yù)的情況下提升網(wǎng)絡(luò)性能。

參考文獻：

[1] 3GPP TS 32.422. Telecommunication management; Subsriber and equipment trace; Trace control and confiuration management[S]. 2013.

[2] 3GPP TS 25.484. UTRAN Intra-Freq/Inter Freq/Inter-RAT ANR Function[S]. 2013.

[3] 3GPP TS 32.511. E-UTRAN Neighbour Cell Relation[S]. 2013. ★

作者簡介

盧義麟：通信工程師，工學(xué)學(xué)士畢業(yè)于燕山大學(xué)，現(xiàn)任中國聯(lián)通鎮(zhèn)江市分公司綜合維護部副經(jīng)理。主要研究方向為3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

樊奇：通信工程師，工學(xué)學(xué)士畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)電信學(xué)院，現(xiàn)任中國聯(lián)通鎮(zhèn)江市分公司綜合維護部無線網(wǎng)優(yōu)中心主任。主要研究方向為3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

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