SON技術(shù)實(shí)現(xiàn)小基站智能化

Small Cell是一種蜂窩網(wǎng)接入點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容、綠色節(jié)能、提高室內(nèi)覆蓋和宏小區(qū)性能等方面發(fā)揮了越來越突出的作用。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，Small Cell越來越得到運(yùn)營商的青睞。

Small Cell的核心技術(shù)是SON（Self-Organizing Network）技術(shù)方案，SON以降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本和改善網(wǎng)絡(luò)性能為目的，主要包括自配置（Self-configuration）和自優(yōu)化（Self-optimization）功能。自配置指Small Cell剛加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)通過自動(dòng)安裝和配置過程獲得可運(yùn)行的基本配置以實(shí)現(xiàn)設(shè)備即插即用，主要包括小區(qū)參數(shù)、鄰區(qū)、頻點(diǎn)等基本參數(shù)配置；自優(yōu)化指在Small Cell運(yùn)行過程中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化自動(dòng)調(diào)整參數(shù)以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，包括擁塞控制、小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)等。具體包含以下技術(shù)。

——小區(qū)參數(shù)自配置技術(shù)。小區(qū)參數(shù)因制式而異，主要為LAC、CellId、工作頻點(diǎn)、BSIC（2G）、擾碼（3G）、PCI（LTE）等，一般在候選集合內(nèi)按照某種規(guī)則分配即可，具體策略需考慮制式差異：對(duì)于GSM系統(tǒng)，需滿足配置相同BCCH載頻的小區(qū)必須配置不同BSIC的原則；對(duì)于TD-SCDMA和WCDMA系統(tǒng)，則需要滿足配置相同頻點(diǎn)的小區(qū)必須配置不同擾碼的原則。對(duì)于LTE系統(tǒng)，PCI配置則需滿足以下兩個(gè)要求：一是不沖突，即任何兩個(gè)相鄰的同頻小區(qū)都不能使用同一個(gè)PCI；二是不混淆，即在一個(gè)小區(qū)的所有鄰區(qū)中不能有任何兩個(gè)同頻小區(qū)使用相同的PCI。

——鄰區(qū)自配置技術(shù)。鄰區(qū)自動(dòng)配置技術(shù)是Small Cell將周圍有鄰區(qū)關(guān)系的小區(qū)自動(dòng)配置到其鄰區(qū)列表的技術(shù)，它具有以下關(guān)鍵特點(diǎn)。

鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)：可通過靜態(tài)配置、Small Cell無線環(huán)境感知技術(shù)和移動(dòng)終端測量報(bào)告等實(shí)現(xiàn)，但仍需解決先上電的Small Cell如何將后上電的Small Cell配置成鄰區(qū)等關(guān)鍵問題。

鄰區(qū)篩選：受限于鄰區(qū)列表長度，需要對(duì)鄰區(qū)進(jìn)行篩選，需要考慮因素為地面鏈路相關(guān)配置數(shù)據(jù)、鄰區(qū)RAT及鄰區(qū)所屬運(yùn)營商屬性、與該鄰區(qū)的距離與互操作需求等。

冗余鄰區(qū)和漏配鄰區(qū)檢測：冗余鄰區(qū)和漏配鄰區(qū)是網(wǎng)絡(luò)翻頻、設(shè)備先后上電、小區(qū)故障和鄰區(qū)個(gè)數(shù)限制等的產(chǎn)物，以節(jié)能、切換及時(shí)為目的，如何及時(shí)檢測鄰區(qū)冗余和漏配并及時(shí)糾正是鄰區(qū)配置技術(shù)的一大挑戰(zhàn)。

場景需求：在某些特定的場景，如無主導(dǎo)小區(qū)、鄰區(qū)存在快速移動(dòng)用戶等場景，部分鄰區(qū)無需互配鄰區(qū)關(guān)系，以避免頻繁切換導(dǎo)致性能下降。

——頻點(diǎn)自配置自優(yōu)化技術(shù)。頻點(diǎn)自配置自優(yōu)化是減少網(wǎng)絡(luò)干擾的有效手段。主要包含如下幾個(gè)方案。

預(yù)留頻點(diǎn)：宏站為Small Cell預(yù)留獨(dú)立候選頻點(diǎn)集合并將其統(tǒng)一配置到宏站鄰區(qū)列表中，Small Cell則在該集合中選擇最優(yōu)頻點(diǎn)。

鏡像頻點(diǎn)：Small Cell需要在參考鄰區(qū)的鄰區(qū)列表中選擇干擾最小鄰區(qū)的頻點(diǎn)作為Small Cell的頻點(diǎn)。

常規(guī)方案：Small Cell按照干擾最小原則在候選頻點(diǎn)集合選擇合適的頻點(diǎn)。

從移動(dòng)性角度看，前兩個(gè)方案還可實(shí)現(xiàn)從宏小區(qū)向Small Cell的自動(dòng)重選。

——功率自配置自優(yōu)化技術(shù)。功率自配置自優(yōu)化技術(shù)需要確定Small Cell的最大發(fā)射功率，即要在期望的覆蓋范圍、小區(qū)間干擾之間獲得平衡，需考慮以下因素。

接入模式：當(dāng)為開放模式時(shí)如何避免功率配置過大；當(dāng)為閉合模式時(shí)需要考慮正常訪客等因素。

干擾：解決在頻點(diǎn)配置受限且存在干擾情況下的功率配置以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量；獲取期望覆蓋范圍信息，由于受Small Cell部署地房屋結(jié)構(gòu)差異、用戶擺放位置隨機(jī)等因素影響，如何通過保證期望覆蓋范圍進(jìn)行功率配置是技術(shù)難點(diǎn)。

移動(dòng)性要求：需要功率配置能夠在滿足信號(hào)覆蓋的前提下加強(qiáng)Small Cell的話務(wù)吸納能力，在出現(xiàn)擁塞條件下進(jìn)行覆蓋收縮。

——擁塞控制技術(shù)。擁塞控制技術(shù)是Small Cell通過實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)載，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)擁塞后，執(zhí)行接入限制、功率限制、分組業(yè)務(wù)降速、切換等擁塞解決措施，最大限度地保證在網(wǎng)用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量；當(dāng)發(fā)現(xiàn)擁塞解除后，需自動(dòng)解除接入限制和功率限制，恢復(fù)分組業(yè)務(wù)速率等措施及時(shí)恢復(fù)用戶的業(yè)務(wù)感知。

——小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)。小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)（ICIC），其思想是通過靈活的頻率復(fù)用技術(shù)，使相鄰小區(qū)間干擾信號(hào)源距離盡可能遠(yuǎn)，以達(dá)到抑制小區(qū)間干擾的目的。ICIC可分為部分頻率復(fù)用（FFR: Fractional Frequency Reuse）和軟頻率復(fù)用（SFR: Soft Frequency Reuse）兩種方式。對(duì)于FFR，相鄰小區(qū)中心用戶共享相同頻率資源，而其邊緣用戶使用互相正交頻率資源；對(duì)于SFR，用戶被分配到擁有不同功率等級(jí)的整個(gè)系統(tǒng)帶寬中，即中心用戶使用低發(fā)射功率的頻率資源，邊緣用戶使用高發(fā)射功率的頻率資源，并且保證相鄰小區(qū)高發(fā)射功率的頻率資源互相正交。

由此可見，ICIC技術(shù)是以少量犧牲中心用戶的網(wǎng)絡(luò)性能來獲得小區(qū)性能的極大提升，特別是邊緣用戶網(wǎng)絡(luò)性能的提升，在LTE小區(qū)中廣泛應(yīng)用。

綜上所述，SON技術(shù)涉及面廣，各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)之間相輔相成，缺一不可。在實(shí)際應(yīng)用中，SON方案設(shè)計(jì)必須結(jié)合產(chǎn)品硬件能力、用戶需求及運(yùn)營商規(guī)劃等進(jìn)行綜合考慮。

作者：京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司 覃華忠 來源：人民郵電報(bào)