自组网技术：高效低成本移动网络

　　自组网技术在实现有效降低运营成本的同时提供了更高的网络性能及使用效率。爱立信的自组网解决方案充分运用了在网络规划、部署、优化及管理方面的丰富经验，同时结合在网络自动化研究和标准化方面的领先优势，为运营商提供供技术一流且实用高效的产品及方案，满足不同区域不同规模客户的端到端的应用需求，为充分发挥下一代网络自身的高性能助助力。

　　运营商面临的挑战

　　移动网络技术从2G到3G再到LTE，在带来更高的数据吞吐率及网络响应速度的同时，由于3G/LTE信号相比2G信号具有更高的路损和穿透损失，为保证良好的无线覆盖质量，无线小区数量将比2G更多。此外，一家运营商同时运营多代无线网络也对运营成本构成了极大压力。在不大幅增加网络运营成本的前提下如何实现网络和业务的拓展，成为3G/LTE时代必须解决的问题。

　　主要国内移动运营商的OPEX占到TCO的60%，而网络运维和能耗又占到OPEX的60%以上，因此如何有效地降低这两部分费用将是3G/LTE网络取得商业成功的关键。此外，传统以人工经验为主的组网及网优实时性差，调整粒度粗，出错概率大且人工要求高，将无法适应上述变化而急需改进。

　　SON(自组织网络)是一个旨在通过自动化机制简化运营任务来降低无线网络规划、部署、优化成本，提高运维效率和网络质量的全套解决方案。

　　SON的标准制订及产品开发分为4个方面：1)基站自启动，2)网络自优化，3)网络自愈，4)网络节能，符合基本运维特点和市场需求。自启动主要指基站开站自动化，自优化主要指网络调优，自愈主要指通过故障处理来实现网络健壮性，节能主要是适应业务量变化灵活开闭网络设施来减少能耗。

　　基站自启动

　　硬件安装完成之后，传统的无线基站开站需要人工预先准备基站配置数据，并带至站点加载和激活，然后人工进行软件安装、激活，人工配置基站与OMC(网管中心)和核心网连接，打开自检，如无问题通过OMC或终端配置临区列表等，最后人工解锁基站进入运营状态。除硬件安装和数据准备外主要过程需要10-15小时。

　　SON提供的基站自启动要求一个基站只需配置极少的参数由现场工程师联网开机，基站自身完成数据准备、和OMC的寻址连接、与核心网的连接、下载基站软件、下载无线规划及传输配置数据、启动邻区检测和无线覆盖及容量设置，并投入正常运营。相比传统手工模式开站效率得以极大提高，特别适用于下一代基站配置复杂且数量大的特点。

　　爱立信的基站RBS6000配合OSS-RC网管系统及SMRS(软件管理库)可在5分钟内完成基本自启动，这个速度比主流运营商的要求快20%。

　　网络自优化

　　移动通信网的无线环境、用户分布和使用行为都是不断变化的，需要持续对网络进行调整以适应变化。传统网络优化依靠人工对网络进行数据采集和分析，并做出优化决策，由于涉及的技术复杂度高，很难做到快速准确。SON提供的自优化方案让网络感知自身状态变化，根据专家系统进行数据处理和优化，在更小的时间和空间粒度内调整网络至最优状态。

　　以邻区检测为例。传统移动网络切换需要服务小区知道若干相邻小区并作为备选切换目的，邻区关系优化作为移动网络最耗时的任务，占30%的运维工作量。传统的集中分析和规划手段基于无线路损模型和电子地图，难以全面考虑实际无线条件，缺乏准确性和实时性。

　　爱立信最早提出基于移动终端无线测量的邻区检测优化方案，并在WCDMA阶段的产品NCS就实现了该技术应用。在LTE阶段爱立信也率先完成ANR产品的现网测试，在北美及欧洲LTE部署中以接近100%的首次检测成功率的和相对常规手段节省99%的开销得到客户的高度认可。此外，该产品还具有两大优势：

　　1.ANR利用移动终端固有的无线测量机制进行邻区检测，不额外占用终端资源和处理能力，因此可以始终处于工作状态，保证不间断优化。

　　2.由于WCDMA和LTE邻区机制的统一，支持两网的双向移动邻区自优化，这无疑是运营商希望得到而业界无法支持的功能。

　　网络自愈

　　据统计一个无线网络每天产生上万个告警。运维人员很难应对如此大量的告警，很多告警反映的故障无法真正得到处理和解决。爱立信认为，网络自身应能够感知、识别、关联告警，并启动自愈机制消除故障，恢复正常工作状态。

　　爱立信的解决方案中无线基站RBS6000具备很强的故障检测定位能力。设备故障可以通过软件监测和硬件自检来识别，而业务故障可以通过对性能统计和观察来识别。这些检测到的故障首先将会通过小规模软件重启或重载以及硬件倒换来解决。如以上动作无法消除故障，系统会在更大范围内实施自动修复。

　　对于发生在设备之间或传输网的业务类故障，系统将会隔离该故障发生单元并激活备份单元，将业务转移至备份单元。系统对被隔离的故障单元只集中发送一个告警到网管系统，运维人员远程调用爱立信网管系统提供的FMX(智能故障管理专家系统)，结合性能和配置管理模块获得相关信息，进而调度网络自优化功能来实施网络参数优化，彻底消除业务故障。

　　网络节能

　　传统无线网络的OPEX中能耗占到30%-40%，而根据测算90%的能耗产生于网络空载状态，节能潜力巨大。具体到无线设备领域，重点是要优化网络部署、调整网络状态来减少不必要的能耗。SON的节能方案重在网络资源合理利用和调配，主要的节能空间来自于根据具体网络负荷变化控制无线资源的开闭，在满足用户使用的同时尽量避免网络资源的空转。

　　爱立信认为根据不同的节能目标、网络状况和任务模型，节能手段也是多层次多样化的，比如可以完全关闭基站或者部分关闭基站无线资源(扇区、载波、甚至时隙)。

　　以基站整体开闭方案为例。该方案适用于不同时段业务流量变化有明显规律的地域，比如商务区和居住区。在工作日白天时段商务区无线流量很大而居住区流量很小，在前半夜时段流量分布则正好相反，后半夜则都很小。

　　针对这种情况，无线网络可以适当关闭一部分基站来实施节能。OMC(网管中心)将根据运营商定义的规则来协调未关闭基站以弥补进入节能状态基站带来的无线覆盖的缺失。比如，对于常态下N个基站覆盖的地域，位于中心的基站可作为主站，其他作为从站。在节能时段，所有从站下电，业务处于关闭状态，电调主站天线及发射功率以覆盖整个地域，无线参数根据该时段业务模型计算得到，以提供必要的容量。