SON技術實現(xiàn)小基站智能化

Small Cell是一種蜂窩網(wǎng)接入點，在網(wǎng)絡擴容、綠色節(jié)能、提高室內覆蓋和宏小區(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)務的蓬勃發(fā)展，Small Cell越來越得到運營商的青睞。

Small Cell的核心技術是SON(Self-Organizing Network)技術方案，SON以降低網(wǎng)絡運維成本和改善網(wǎng)絡性能為目的，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)絡時通過自動安裝和配置過程獲得可運行的基本配置以實現(xiàn)設備即插即用，主要包括小區(qū)參數(shù)、鄰區(qū)、頻點等基本參數(shù)配置;自優(yōu)化指在Small Cell運行過程中，根據(jù)網(wǎng)絡狀態(tài)的變化自動調整參數(shù)以優(yōu)化網(wǎng)絡性能，包括擁塞控制、小區(qū)間干擾協(xié)調等。具體包含以下技術。

小區(qū)參數(shù)自配置技術

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

鄰區(qū)自配置技術

鄰區(qū)自動配置技術是Small Cell將周圍有鄰區(qū)關系的小區(qū)自動配置到其鄰區(qū)列表的技術，它具有以下關鍵特點。

鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)：可通過靜態(tài)配置、Small Cell無線環(huán)境感知技術和移動終端測量報告等實現(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)等關鍵問題。

鄰區(qū)篩選：受限于鄰區(qū)列表長度，需要對鄰區(qū)進行篩選，需要考慮因素為地面鏈路相關配置數(shù)據(jù)、鄰區(qū)RAT及鄰區(qū)所屬運營商屬性、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)絡翻頻、設備先后上電、小區(qū)故障和鄰區(qū)個數(shù)限制等的產物，以節(jié)能、切換及時為目的，如何及時檢測鄰區(qū)冗余和漏配并及時糾正是鄰區(qū)配置技術的一大挑戰(zhàn)。

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

頻點自配置自優(yōu)化技術

頻點自配置自優(yōu)化是減少網(wǎng)絡干擾的有效手段。主要包含如下幾個方案。

預留頻點：宏站為Small Cell預留獨立候選頻點集合并將其統(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。

鏡像頻點：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)的頻點作為Small Cell的頻點。

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

從移動性角度看，前兩個方案還可實現(xiàn)從宏小區(qū)向Small Cell的自動重選。

功率自配置自優(yōu)化技術

功率自配置自優(yōu)化技術需要確定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：當為開放模式時如何避免功率配置過大;當為閉合模式時需要考慮正常訪客等因素。

干擾：解決在頻點配置受限且存在干擾情況下的功率配置以保證業(yè)務質量;獲取期望覆蓋范圍信息，由于受Small Cell部署地房屋結構差異、用戶擺放位置隨機等因素影響，如何通過保證期望覆蓋范圍進行功率配置是技術難點。

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

擁塞控制技術

擁塞控制技術是Small Cell通過實時監(jiān)測系統(tǒng)負載，當發(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)務質量;當發(fā)現(xiàn)擁塞解除后，需自動解除接入限制和功率限制，恢復分組業(yè)務速率等措施及時恢復用戶的業(yè)務感知。

小區(qū)間干擾協(xié)調技術

小區(qū)間干擾協(xié)調技術(ICIC)，其思想是通過靈活的頻率復用技術，使相鄰小區(qū)間干擾信號源距離盡可能遠，以達到抑制小區(qū)間干擾的目的。ICIC可分為部分頻率復用(FFR： Fractional Frequency Reuse)和軟頻率復用(SFR： Soft Frequency Reuse)兩種方式。對于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;對于SFR，用戶被分配到擁有不同功率等級的整個系統(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技術是以少量犧牲中心用戶的網(wǎng)絡性能來獲得小區(qū)性能的極大提升，特別是邊緣用戶網(wǎng)絡性能的提升，在LTE小區(qū)中廣泛應用。

綜上所述，SON技術涉及面廣，各個關鍵技術之間相輔相成，缺一不可。在實際應用中，SON方案設計必須結合產品硬件能力、用戶需求及運營商規(guī)劃等進行綜合考慮。