化冬梅　馮春杰

主要研究具有自主管理功能的自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、典型應(yīng)用場(chǎng)景等關(guān)鍵內(nèi)容。其中，具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要考慮自主管理體系架構(gòu)的選取以及SON和網(wǎng)絡(luò)管理之間的接口設(shè)計(jì)；典型應(yīng)用場(chǎng)景是對(duì)最能突出體現(xiàn)IMT-Advanced特征、SON作用的應(yīng)用場(chǎng)景的概括和提煉。

This paper mainly focuses on the network architecture and typical application scenarios of self-organizing network （SON） which is featured by independent management function. Specifically， the selection of independent management system architecture and the interface design between SON and network management are considered in depth. Typical application scenarios are the generalization and abstraction which best present the features of IMT-Advanced system and the effect of SON.

IMT-Advanced self-organizing network network architecture application scenarios

1 引言

將自組網(wǎng)（SON，Self-Organizing Network）引入IMT-Advanced系統(tǒng)的主要目的是為了適應(yīng)新技術(shù)的需求，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的自我組織能力，簡(jiǎn)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維難度，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自配置（Self-Configuration）、自優(yōu)化（Self-Optimization）和自治愈（Self-Healing），以適合下一代寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)和業(yè)務(wù)需求。

目前3GPP和IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)組織都展開(kāi)了對(duì)SON的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，重點(diǎn)是聯(lián)合網(wǎng)管協(xié)議和規(guī)范，針對(duì)3G、3G長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)（LTE）、移動(dòng)WiMAX等系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)自配置和網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化的技術(shù)需求及技術(shù)方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，以解決現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的各種問(wèn)題，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)自治愈的標(biāo)準(zhǔn)化工作或者相關(guān)研究工作還較少。IMT-Advanced系統(tǒng)采用的無(wú)線中繼、家庭基站、多點(diǎn)協(xié)作傳輸、載波聚合、更復(fù)雜的多輸入多輸出（MIMO）等先進(jìn)技術(shù)會(huì)改變傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，帶來(lái)資源池?cái)U(kuò)大、載波資源增加、調(diào)度協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)數(shù)量膨脹等問(wèn)題，如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的實(shí)時(shí)變化自動(dòng)進(jìn)行干擾減少、容量?jī)?yōu)化、節(jié)能降耗等問(wèn)題，需要依靠SON來(lái)解決。IMT-Advanced系統(tǒng)的SON方案主要研究具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、典型應(yīng)用場(chǎng)景等關(guān)鍵內(nèi)容[1]。

2 SON自主管理功能

IMT-Advanced系統(tǒng)的SON功能包括網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置、自動(dòng)優(yōu)化、自動(dòng)修復(fù)等管理活動(dòng)，都依賴于網(wǎng)絡(luò)的自主管理功能。自主管理的目的是有效減少人工干預(yù)，提高操作的實(shí)時(shí)性和靈活性，為下一代寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)提供一種有別于2G/3G系統(tǒng)的高效、低成本的智能化管理手段。IMT-Advanced系統(tǒng)的SON三大功能與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)管理（OAM，Operation Administration and Maintenance）模塊之間都存在聯(lián)系，如圖1所示，進(jìn)行自優(yōu)化決策必須的信息交互，通過(guò)相互間的接口傳輸。

在具體進(jìn)行自主管理時(shí)，執(zhí)行自主管理的功能由“監(jiān)測(cè)-分析-規(guī)劃-執(zhí)行”自主控制環(huán)（ACL，Autonomic Control Loop）來(lái)組成，如圖2所示。ACL由自主管理者（AM，Autonomic Manager）控制，AM通過(guò)感應(yīng)器完成與被管資源以及外部環(huán)境的狀態(tài)/協(xié)作信息交互，AM和被管資源通過(guò)效應(yīng)器接收來(lái)自上級(jí)管理者的管理（如高層策略或優(yōu)化配置信息）。對(duì)于自主網(wǎng)元（ANE，Autonomic Network Element）的自主管理系統(tǒng)，其被管資源即為被管網(wǎng)元本身；對(duì)于包含眾多自主網(wǎng)元的自主管理網(wǎng)絡(luò)（AN，Autonomic Networking），其被管資源為眾多的ANE及其所管理的資源。被管資源須提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口，每個(gè)接口對(duì)應(yīng)1個(gè)傳感器/效應(yīng)器組[2]。

3 SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

目前SON的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要包括3種：集中式、分布式和混合式[3]。下面將針對(duì)這3種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

3.1 集中式體系架構(gòu)

如圖3所示，在集中式SON架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)的自配置、自優(yōu)化和自治愈算法是在OAM中進(jìn)行，基站需要將測(cè)量狀態(tài)及數(shù)據(jù)上報(bào)至OAM，隨后從OAM獲得計(jì)算得到的配置和優(yōu)化參數(shù)。集中式SON架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是能夠獲取大范圍數(shù)據(jù)，從而能夠在配置和優(yōu)化運(yùn)算時(shí)綜合更為全面的因素，將相互沖突的可能性降到最小，以得到最為合理和高效的解決方案。但是在集中式的架構(gòu)中，SON的功能實(shí)體只存在于較少的網(wǎng)元中，所以在對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，就要面臨算法復(fù)雜度高、處理速度較慢等情況，這對(duì)處理設(shè)備的運(yùn)算能力和可靠性提出了更高的要求。除此之外，由于具備SON的節(jié)點(diǎn)數(shù)目較少，也增加了數(shù)據(jù)采集和分發(fā)的時(shí)延，在一定程度上影響了SON的性能增益。

在LTE建網(wǎng)初期需經(jīng)常進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)集中優(yōu)化，因此集中式體系架構(gòu)較為適合，這種架構(gòu)能最大程度地提升效率并減少相互沖突情況的發(fā)生，使網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量盡快得到提升。

3.2 分布式體系架構(gòu)

如圖4所示，在分布式SON體系架構(gòu)中，所有的SON功能都分布在eNB中，這不僅可以有效地提高數(shù)據(jù)處理的速度和效率，而且對(duì)于處理后的數(shù)據(jù)也可以實(shí)現(xiàn)快速分發(fā)和使用，有利于體現(xiàn)SON的功能和優(yōu)勢(shì)。然而，由于分布式SON架構(gòu)中節(jié)點(diǎn)可以獲取的數(shù)據(jù)量有限，且基站間彼此難協(xié)調(diào)，因此該架構(gòu)較難支持大規(guī)模的優(yōu)化方案，并且也在較大程度上增加了網(wǎng)絡(luò)的部署成本。endprint

當(dāng)LTE網(wǎng)絡(luò)趨于成熟穩(wěn)定，不再頻繁進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)集中優(yōu)化而是更注重局部地區(qū)的精細(xì)優(yōu)化時(shí)，則分布式體系架構(gòu)更為適合，這種架構(gòu)能夠兼顧優(yōu)化的速度和效率。

3.3 混合式體系架構(gòu)

如圖5所示，在混合式SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，SON功能存在于OAM系統(tǒng)和eNB中，因此可以同時(shí)利用集中式SON和分布式SON的優(yōu)點(diǎn)，而避免兩者的缺點(diǎn)。在進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，可以使用集中式SON獲取更加合理的優(yōu)化數(shù)據(jù)；在進(jìn)行局部小范圍網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，可以使用分布式SON來(lái)加速實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化功能。

現(xiàn)網(wǎng)宜采用混合式架構(gòu)，這種架構(gòu)能夠兼顧集中式和分布式架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，既可以進(jìn)行大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)集中優(yōu)化，又可以進(jìn)行局部小范圍網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)優(yōu)化，使優(yōu)化手段更為豐富，是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升的有效保證。

4 典型應(yīng)用場(chǎng)景

4.1 多系統(tǒng)共存場(chǎng)景

在圖6所示的多系統(tǒng)共存場(chǎng)景中，可以看出2G/3G系統(tǒng)（GSM/TD-SCDMA）、3G短期演進(jìn)系統(tǒng)（TD-HSPA/HSPA+）、3G長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)（TD-LTE）和IMT-Advanced系統(tǒng)有可能同時(shí)存在。由于不同的系統(tǒng)之間采用的傳輸技術(shù)、傳輸協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)都各不相同，使得系統(tǒng)之間存在比較明顯的相互影響。在這種場(chǎng)景下，IMT-Advanced設(shè)備的規(guī)劃、部署、運(yùn)行都需要考慮到不同系統(tǒng)的影響，因此導(dǎo)致部署周期變長(zhǎng)、優(yōu)化難度增大。這種場(chǎng)景下的SON協(xié)議設(shè)計(jì)，有利于未來(lái)大范圍組網(wǎng)的成本控制和性能提升[4]。

4.2 家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景

從圖7可以看出，在家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景中，用戶在網(wǎng)絡(luò)組建中的作用增加，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于新增設(shè)備的可操作程度降低，基本上需要用戶獨(dú)立地完成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。一方面，如果用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不熟悉，就有可能無(wú)法正確地安裝使用設(shè)備，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)下降；另一方面，如果用戶對(duì)于設(shè)備參數(shù)配置不正確，就有可能對(duì)周?chē)谡９ぷ鞯木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備造成嚴(yán)重影響，降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。因此，對(duì)于家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景，一定要完善SON功能，使用戶能夠輕松地安裝使用設(shè)備，享受高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能維持在較好的水平[5]。

4.3 中繼站組網(wǎng)場(chǎng)景

如圖8所示，中繼是IMT-Advanced系統(tǒng)新引入的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型。引入中繼的目的主要是為了擴(kuò)展宏基站的覆蓋范圍，提升小區(qū)容量。中繼的加入使得傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離單跳通信變成了短距離兩跳通信，從而能夠顯著改善小區(qū)邊緣性能。作為一種新型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，中繼的自配置、自優(yōu)化、自治愈必然是研究重點(diǎn)，并且需要在標(biāo)準(zhǔn)化的工程中進(jìn)行討論和規(guī)范。結(jié)合中繼自身在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和干擾控制方面的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)高效合理的SON流程是亟需解決的問(wèn)題[6]。

4.4 多層式IMT-Advanced混合覆蓋場(chǎng)景

綜合圖9所示場(chǎng)景，在IMT-Advanced系統(tǒng)中存在著多層混合覆蓋的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，即在一定范圍的地理區(qū)域內(nèi)，存在著宏基站、中繼站、家庭式基站重復(fù)覆蓋的情況?？紤]到IMT-Advanced系統(tǒng)的同頻組網(wǎng)目標(biāo)，這種混合覆蓋必然會(huì)造成不同覆蓋區(qū)域之間的相互影響，使得任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增加、開(kāi)啟、關(guān)閉、故障都可能對(duì)系統(tǒng)整體性能造成影響。在這種場(chǎng)景下，網(wǎng)絡(luò)的自配置、自優(yōu)化和自治愈功能顯得尤為重要，這也是IMT-Advanced在SON標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中必須討論和研究的問(wèn)題[7]。

5 總結(jié)

本文主要研究了具有自主管理功能的自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、典型應(yīng)用場(chǎng)景等關(guān)鍵內(nèi)容，未來(lái)需要對(duì)IMT-Advanced系統(tǒng)SON技術(shù)從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等方面進(jìn)行全面推進(jìn)，將進(jìn)一步在SON流程設(shè)計(jì)和協(xié)議設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李莉，彭木根. 下一代寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)自組織技術(shù)[J]. 電信技術(shù)， 2010（5）： 71-73.

[2] SOCRATES. Self-Optimisation and Self-Configuration in Wireless Networks， European Research Project[EB/OL]. [2014-07-25]. http：//www.fp7-socrates.eu.

[3] 3GPP TR 36.902 V9.3.1. Self-Configuring and Self-Optimizing Network （SON） Use Cases and Solutions[S]. 2010.

[4] Dimou K， Min Wang， Yu Yang， et al. Handover with 3GPP LTE： Design Principles and Performance[A]. Vehicular Technology Conference Fall（VTC 2009-Fall）[C]. IEEE 70th， 2009： 267.

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[6] NGMN. Use Cases Related to Self Organising Network Overall Description[S]. 2007.

[7] Stefania Sesia， Issam Toufik， Matthew Baker. LTE——UMTS長(zhǎng)期演進(jìn)理論與實(shí)踐[M]. 馬霓，鄔鋼，張曉博，等譯. 北京： 人民郵電出版社， 2009.endprint

當(dāng)LTE網(wǎng)絡(luò)趨于成熟穩(wěn)定，不再頻繁進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)集中優(yōu)化而是更注重局部地區(qū)的精細(xì)優(yōu)化時(shí)，則分布式體系架構(gòu)更為適合，這種架構(gòu)能夠兼顧優(yōu)化的速度和效率。

3.3 混合式體系架構(gòu)

如圖5所示，在混合式SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，SON功能存在于OAM系統(tǒng)和eNB中，因此可以同時(shí)利用集中式SON和分布式SON的優(yōu)點(diǎn)，而避免兩者的缺點(diǎn)。在進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，可以使用集中式SON獲取更加合理的優(yōu)化數(shù)據(jù)；在進(jìn)行局部小范圍網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，可以使用分布式SON來(lái)加速實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化功能。

現(xiàn)網(wǎng)宜采用混合式架構(gòu)，這種架構(gòu)能夠兼顧集中式和分布式架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，既可以進(jìn)行大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)集中優(yōu)化，又可以進(jìn)行局部小范圍網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)優(yōu)化，使優(yōu)化手段更為豐富，是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升的有效保證。

4 典型應(yīng)用場(chǎng)景

4.1 多系統(tǒng)共存場(chǎng)景

在圖6所示的多系統(tǒng)共存場(chǎng)景中，可以看出2G/3G系統(tǒng)（GSM/TD-SCDMA）、3G短期演進(jìn)系統(tǒng)（TD-HSPA/HSPA+）、3G長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)（TD-LTE）和IMT-Advanced系統(tǒng)有可能同時(shí)存在。由于不同的系統(tǒng)之間采用的傳輸技術(shù)、傳輸協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)都各不相同，使得系統(tǒng)之間存在比較明顯的相互影響。在這種場(chǎng)景下，IMT-Advanced設(shè)備的規(guī)劃、部署、運(yùn)行都需要考慮到不同系統(tǒng)的影響，因此導(dǎo)致部署周期變長(zhǎng)、優(yōu)化難度增大。這種場(chǎng)景下的SON協(xié)議設(shè)計(jì)，有利于未來(lái)大范圍組網(wǎng)的成本控制和性能提升[4]。

4.2 家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景

從圖7可以看出，在家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景中，用戶在網(wǎng)絡(luò)組建中的作用增加，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于新增設(shè)備的可操作程度降低，基本上需要用戶獨(dú)立地完成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。一方面，如果用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不熟悉，就有可能無(wú)法正確地安裝使用設(shè)備，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)下降；另一方面，如果用戶對(duì)于設(shè)備參數(shù)配置不正確，就有可能對(duì)周?chē)谡９ぷ鞯木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備造成嚴(yán)重影響，降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。因此，對(duì)于家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景，一定要完善SON功能，使用戶能夠輕松地安裝使用設(shè)備，享受高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能維持在較好的水平[5]。

4.3 中繼站組網(wǎng)場(chǎng)景

如圖8所示，中繼是IMT-Advanced系統(tǒng)新引入的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型。引入中繼的目的主要是為了擴(kuò)展宏基站的覆蓋范圍，提升小區(qū)容量。中繼的加入使得傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離單跳通信變成了短距離兩跳通信，從而能夠顯著改善小區(qū)邊緣性能。作為一種新型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，中繼的自配置、自優(yōu)化、自治愈必然是研究重點(diǎn)，并且需要在標(biāo)準(zhǔn)化的工程中進(jìn)行討論和規(guī)范。結(jié)合中繼自身在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和干擾控制方面的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)高效合理的SON流程是亟需解決的問(wèn)題[6]。

4.4 多層式IMT-Advanced混合覆蓋場(chǎng)景

綜合圖9所示場(chǎng)景，在IMT-Advanced系統(tǒng)中存在著多層混合覆蓋的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，即在一定范圍的地理區(qū)域內(nèi)，存在著宏基站、中繼站、家庭式基站重復(fù)覆蓋的情況?？紤]到IMT-Advanced系統(tǒng)的同頻組網(wǎng)目標(biāo)，這種混合覆蓋必然會(huì)造成不同覆蓋區(qū)域之間的相互影響，使得任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增加、開(kāi)啟、關(guān)閉、故障都可能對(duì)系統(tǒng)整體性能造成影響。在這種場(chǎng)景下，網(wǎng)絡(luò)的自配置、自優(yōu)化和自治愈功能顯得尤為重要，這也是IMT-Advanced在SON標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中必須討論和研究的問(wèn)題[7]。

5 總結(jié)

本文主要研究了具有自主管理功能的自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、典型應(yīng)用場(chǎng)景等關(guān)鍵內(nèi)容，未來(lái)需要對(duì)IMT-Advanced系統(tǒng)SON技術(shù)從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等方面進(jìn)行全面推進(jìn)，將進(jìn)一步在SON流程設(shè)計(jì)和協(xié)議設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李莉，彭木根. 下一代寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)自組織技術(shù)[J]. 電信技術(shù)， 2010（5）： 71-73.

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[4] Dimou K， Min Wang， Yu Yang， et al. Handover with 3GPP LTE： Design Principles and Performance[A]. Vehicular Technology Conference Fall（VTC 2009-Fall）[C]. IEEE 70th， 2009： 267.

[5] N Scully. Review of Use Cases and Framework II[S]. Deliverable 2.6 EU-Project SOC-RATES， 2009.

[6] NGMN. Use Cases Related to Self Organising Network Overall Description[S]. 2007.

[7] Stefania Sesia， Issam Toufik， Matthew Baker. LTE——UMTS長(zhǎng)期演進(jìn)理論與實(shí)踐[M]. 馬霓，鄔鋼，張曉博，等譯. 北京： 人民郵電出版社， 2009.endprint

當(dāng)LTE網(wǎng)絡(luò)趨于成熟穩(wěn)定，不再頻繁進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)集中優(yōu)化而是更注重局部地區(qū)的精細(xì)優(yōu)化時(shí)，則分布式體系架構(gòu)更為適合，這種架構(gòu)能夠兼顧優(yōu)化的速度和效率。

3.3 混合式體系架構(gòu)

如圖5所示，在混合式SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，SON功能存在于OAM系統(tǒng)和eNB中，因此可以同時(shí)利用集中式SON和分布式SON的優(yōu)點(diǎn)，而避免兩者的缺點(diǎn)。在進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，可以使用集中式SON獲取更加合理的優(yōu)化數(shù)據(jù)；在進(jìn)行局部小范圍網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，可以使用分布式SON來(lái)加速實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化功能。

現(xiàn)網(wǎng)宜采用混合式架構(gòu)，這種架構(gòu)能夠兼顧集中式和分布式架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，既可以進(jìn)行大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)集中優(yōu)化，又可以進(jìn)行局部小范圍網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)優(yōu)化，使優(yōu)化手段更為豐富，是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升的有效保證。

4 典型應(yīng)用場(chǎng)景

4.1 多系統(tǒng)共存場(chǎng)景

在圖6所示的多系統(tǒng)共存場(chǎng)景中，可以看出2G/3G系統(tǒng)（GSM/TD-SCDMA）、3G短期演進(jìn)系統(tǒng)（TD-HSPA/HSPA+）、3G長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)（TD-LTE）和IMT-Advanced系統(tǒng)有可能同時(shí)存在。由于不同的系統(tǒng)之間采用的傳輸技術(shù)、傳輸協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)都各不相同，使得系統(tǒng)之間存在比較明顯的相互影響。在這種場(chǎng)景下，IMT-Advanced設(shè)備的規(guī)劃、部署、運(yùn)行都需要考慮到不同系統(tǒng)的影響，因此導(dǎo)致部署周期變長(zhǎng)、優(yōu)化難度增大。這種場(chǎng)景下的SON協(xié)議設(shè)計(jì)，有利于未來(lái)大范圍組網(wǎng)的成本控制和性能提升[4]。

4.2 家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景

從圖7可以看出，在家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景中，用戶在網(wǎng)絡(luò)組建中的作用增加，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于新增設(shè)備的可操作程度降低，基本上需要用戶獨(dú)立地完成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。一方面，如果用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不熟悉，就有可能無(wú)法正確地安裝使用設(shè)備，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)下降；另一方面，如果用戶對(duì)于設(shè)備參數(shù)配置不正確，就有可能對(duì)周?chē)谡９ぷ鞯木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備造成嚴(yán)重影響，降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。因此，對(duì)于家庭式基站組網(wǎng)場(chǎng)景，一定要完善SON功能，使用戶能夠輕松地安裝使用設(shè)備，享受高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能維持在較好的水平[5]。

4.3 中繼站組網(wǎng)場(chǎng)景

如圖8所示，中繼是IMT-Advanced系統(tǒng)新引入的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型。引入中繼的目的主要是為了擴(kuò)展宏基站的覆蓋范圍，提升小區(qū)容量。中繼的加入使得傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離單跳通信變成了短距離兩跳通信，從而能夠顯著改善小區(qū)邊緣性能。作為一種新型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，中繼的自配置、自優(yōu)化、自治愈必然是研究重點(diǎn)，并且需要在標(biāo)準(zhǔn)化的工程中進(jìn)行討論和規(guī)范。結(jié)合中繼自身在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和干擾控制方面的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)高效合理的SON流程是亟需解決的問(wèn)題[6]。

4.4 多層式IMT-Advanced混合覆蓋場(chǎng)景

綜合圖9所示場(chǎng)景，在IMT-Advanced系統(tǒng)中存在著多層混合覆蓋的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，即在一定范圍的地理區(qū)域內(nèi)，存在著宏基站、中繼站、家庭式基站重復(fù)覆蓋的情況?？紤]到IMT-Advanced系統(tǒng)的同頻組網(wǎng)目標(biāo)，這種混合覆蓋必然會(huì)造成不同覆蓋區(qū)域之間的相互影響，使得任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增加、開(kāi)啟、關(guān)閉、故障都可能對(duì)系統(tǒng)整體性能造成影響。在這種場(chǎng)景下，網(wǎng)絡(luò)的自配置、自優(yōu)化和自治愈功能顯得尤為重要，這也是IMT-Advanced在SON標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中必須討論和研究的問(wèn)題[7]。

5 總結(jié)

本文主要研究了具有自主管理功能的自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、典型應(yīng)用場(chǎng)景等關(guān)鍵內(nèi)容，未來(lái)需要對(duì)IMT-Advanced系統(tǒng)SON技術(shù)從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等方面進(jìn)行全面推進(jìn)，將進(jìn)一步在SON流程設(shè)計(jì)和協(xié)議設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究。

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