0前语
跟着LTE宽带移动通讯技能的快速打开，移动通讯产业迎来了移动互联网年代的爆破式打开，新技能和新体系的呈现对运营商的网络建造及运营保护提出了越来越高的要求。比较之前的无线通讯体系，LTE体系能够供给更大的无线带宽，供给更多数量和更高质量的宽带运用，例如：高带宽需求的移动视频事务和高时延要求的在线游戏等。对每个LTE运营商而言，不得不面对的一个要害应战是怎么挑选高效率且低本钱的方法来供给这些新运用给用户。所以，运营商有必要操控好LTE基础设施建造的本钱开销（CAPEX）和运营LTE网络相关的运营开销（OPEX）。
为了帮忙LTE运营商更好地办理网络中巨大数量而且或许来自不同设备厂家的基站，下降OPEX，自组织网络（SON）的概念应运而生。电信运营商希望的网络是能够自装备、自运作以及自优化。对无线通讯运营商而言，则希望其基站网络能够在没有技能专家帮忙的情况下快速装置基站和快速装备基站运转所需参数，能够快速且主动发现邻区，能够在网络呈现毛病后主动完结重装备，能够主动优化空口上的无线参数等。除此之外，运营商们都希望传输和网络节点之间能够完结主动装备并抵达互联互通，能够主动挑选事务的QoS并主动优化。一切上述功用都归于自优化网络（SON）的领域，因而SON会支撑整个通讯网络的前期规划、中期运营和后期网络优化，完全贯穿一个通讯网络的悉数生命周期。
1自组织网络（SON）功用
自组织网络首要包含以下功用。
a）自装备：经过主动衔接和主动装备，新基站能够主动整合到网络中，主动树立与核心网之间（S1接口）和与相邻基站之间（X2接口）的衔接以及主动装备。
b）自优化：在UE和eNB丈量的帮忙下，在本地eNB层面上和/或网络办理层面上主动调整优化网络。
c）自愈合：完结主动检测、定位和去除毛病。
d）自规划：在容量扩展、事务检测或优化效果等触发下，动态地从头进行网络规划并履行。
2自组织网络（SON）的规范化发展
业界一致是SON能够被规范化为多厂家共用的处理计划，答应不同厂家的基站经过规范化接口完结互操作。但为确保不同厂家设备的独特性和竞争性，SON相关的算法没有必要规范化和一致。
在此思维的指导下，3GPP从R8就开端对自组织网络（SON）功用进行研讨和规范化，一向延续到R11中，未来在R12中或许持续研讨。在LTE评论的初期，推动SON在3GPP进行规范化的首要动力是：越来越多的网络参数和越来越杂乱的网络结构；无线技能和网络的快速演进会直接导致2G、3G和LTE/EPC网络并行运营；基站数量的快速扩展需求在装备和办理时尽或许削减人工干预。
2.1 R8 SON
最早的自组织网络（SON）作业是在3GPP中担任网络办理规范的SA5作业组发动，首要作业是清晰SON的概念和需求。在此基础上，SA5打开eNB的主动树立和SON主动邻区联系（ANR）办理的规范化作业。
a）SON的概念和需求规范化项目（WI）由多个运营商提议树立，TS32.500涵盖了这个规范化项目的效果。这个WI清晰了SON对OAM的要求，界说了SON在OAM体系中的架构，界说了自组织、自装备和自愈合的概念和E-UTRAN内以及树立2G/3G间的邻小区联系，界说了支撑SON的必要接口。
b）eNB主动树立是SON的最基本功用之一，其规范化效果终究体现在32.501（eNB自树立的概念和需求）、32.502（eNB自树立概述）、32.531、32.532和32.533.经过这个WI，一个新eNB在进入网络时能够主动树立eNB和网元办理（EM）之间IP衔接，能够主动下载软件，主动下载无线参数和传输装备相关的数据。它也能够支撑X2和S1接口的主动树立。在完结树立后eNB能够自检作业状况并给网管中心陈述查看效果。
c）SON主动邻区联系（ANR）办理是另一个独自的SA5 WI，完结LTE小区间和LTE小区和2G/3G小区间的邻区联系的主动树立。其终究规范化效果体现在32.761、32.762、32.763、32.765和32.511（ANR办理的概念和需求）中。这个WI能够帮忙运营商削减对传统手动ANR装备和削减运用ANR装备的规划东西的依靠。
2.2 R9 SON
3GPP SA5在R9中持续对SON进行研讨和规范化，规范化项目包含SON自优化办理和主动无线网络装备数据预备，研讨项目包含对SON自愈合研讨和家庭基站（HNB）SON相关OAM接口的研讨。
a）SON自优化办理是SON的另一个重要功用，能够用于监测和剖析网络功用数据，必要时会主动优化受影响的网络节点。经过主动从头优化、主动从头装备、乃至软件主动从头下载和主动加载，能够极大地削减人工干预。R9阶段的WI的作业方针首要包含负载均衡（LB）、切换参数优化、搅扰操控、容量和掩盖优化和RACH优化。
b）主动无线网络装备数据预备是R8自装备功用中未完结作业需求在R9阶段持续的WI，是针对一个特别场景提出的处理计划。当一个网元实体（小区或eNB）被参加到一个正在运营的网络中，因为依靠于正作业的网元实体，一些网络装备参数无法提早设置。该WI能够创立和分发这些相互依靠的参数，使其能被传递给新参加的网元实体和正在运转的网元实体。这个功用完全补偿和完善了自装备功用，使网元实体完结了真实的主动树立。
c）自检测和自愈合的研讨是SON子项目之一，首要用于体系主动检测毛病，在发现问题后能够减轻乃至处理这些问题。SA5的R9研讨中仅会集在自愈合功用，研讨或许的需求和处理计划。
d）家庭基站（HNB）SON相关OAM接口的研讨首要针对家庭基站，研讨受影响的各个实体之间接口怎么支撑SON.这些接口包含OAM网元之间的接口、OAM网元和NodeB之间接口、NodeB之间的接口和UE与NodeB之间的接口。
除了SA5的相关规范化和研讨作业外，RAN2和RAN3作业组也相应发动了无线侧R9 SON WI.RAN侧的WI首要针对现已清晰的SON用例提出无线侧技能处理计划并规范化，这些SON用例包含掩盖和容量优化、移动负载平衡优化（MLB）、移动健壮性优化（MRO）和RACH优化。
最小化路测（MDT）在R9中从一个研讨项目发动，由RAN2领导。虽然MDT独立于SON在3GPP RAN进行研讨和规范化，但对运营商而言MDT和SON都是主动有用办理网络的主动化东西。传统的人工开车丈量来进行网络优化具有本钱贵重、不可防止的CO2排放和有限的丈量区域等缺陷。而实践中，因掩盖欠好而导致衔接失利，用户常常投诉的这些掩盖欠好的地理方位常常是车辆底子无法抵达的当地。MDT首要研讨由网络装备的UE主动搜集路测相关数据、记载数据并上报丈量数据给网络。经过主动搜集MDT丈量数据，能够最小化的减轻运营商依靠人工进程监测和优化网络，一起削减CO2的排放和削减对环境的污染。
2.3 R10 SON
进入R10阶段，在R9自愈合研讨的基础上，SA5发动了自愈合办理（SH）的规范化作业。自愈合功用包含监测和剖析毛病办理、告警、告诉和自测效果等相关数据，主动触发或履行必要的纠正行为。该功用也能够削减人工干预，完结从头优化和从头装备主动进行，乃至软件的从头下载和再次加载。
因为在R9阶段RAN侧作业负荷过重，SON在RAN侧和SA5侧的规范化作业都只完结了归于榜首优先级的负载均衡和切换参数优化两部分内容。在R10阶段，SA5的SON规范化作业包含两部分，榜首部分是持续进行R9 SON自优化办理中留传的搅扰操控、容量和掩盖优化和RACH优化等作业，另一部分是研讨各个SON用例之间和谐功用作业，包含手动操作和主动操作功用之间的和谐、自相关用例和其他SON用例之间的和谐、不同自相关用例之间的和谐和一个自相关用例内不同方针之间的和谐。
一起，在RAN的作业层面，RAN3、RAN2和RAN4也在R10阶段持续R9留传的作业。为防止相同问题呈现，即因为作业量过大而无法完结悉数预订方针，RAN侧作业组对每一个方针都设置了优先级，以确保高优先级的方针能得到足够时刻被优先评论。
a）掩盖和容量优化（CCO），用于检测掩盖问题和容量问题。其间掩盖问题为榜首优先级，容量问题为第二优先级。
b）移动健壮性优化（MRO）增强，其用例包含inter-RAT环境下切换失利的检测和或许的批改。从LTE到UMTS/GSM的切换用例为榜首优先级，从UMTS/GSM到LTE的切换用例为第二优先级。其他用例还包含重建不成功情况下的UE丈量的取得、inter-RAT和intra-LTE环境下IDLE UE的乒乓切换问题、inter-RAT环境下激活形式UE的乒乓切换问题和切换到过错小区的短逗留等问题。
c）移动负载均衡（MLB）增强，其用例包含改进在LTE内的MLB可靠性和inter-RAT场景下MLB的功用。
在R9最小化路测（MDT）研讨效果的基础上，RAN全会决议发动依据信令架构计划的最小化路测MDT的规范化，由RAN2领导此WI，优先评论掩盖优化用例。规划MDT计划时考虑了实时丈量和非实时丈量两种方法以及各自怎么上报，清晰MDT丈量的发动要经过RRC信令装备，清晰MDT丈量效果要经过RRC信令上报，而上报的数据中能够带着可用的方位信息和时刻信息。
2.4 R11 SON
R11阶段，SON的首要作业是完结R10中留传的低优先级作业。为此RAN树立了新的R11作业项目（WI）：进一步的SON增强。其增强的规划首要包含移动健壮性（MRO）增强和inter-RAT场景下乒乓切换，也考虑依据不同RAT之间的QoS信息交换来挑选正确RAT、扩展UMTS和LTE之间的ANR机制、MRO和其他事务操控机制之间的更多和谐等。
一起依据运营商的需求，RAN2作业组在R11中持续研讨MDT的增强功用，要点会集在掩盖优化和QoS验证两个用例。关于掩盖优化议题，研讨要点是增强丈量纪录和陈述，例如：经过削减UE侧无用丈量的数量来削减UE电量耗费，研讨增强的上行掩盖优化和公共信道的掩盖优化等。关于QoS验证，首要研讨QoS相关的丈量纪录和陈述。
2.5 R12 SON
现在R11作业没有完毕，在各种场合现已开端对R12的相关立项打开火热评论。SON更多增强依旧是R12立项的一个热门话题。
R12中SON的更多增强关于一些现已存在的功用相互之间互操作很必要，关于R12中应考虑的新功用和新装备也很必要。现在业界一致是R12阶段需求持续完结R11留传的作业。例如R11增强的MRO现已完结了剖析是何种类型UE发生了链路失利，关于其他SON用例如MLB也能够有相似增强。
在考虑重要性和作业量的情况下，R12能够考虑持续研讨SON和其他新功用合作而催生出的一些新用例。
R12中最重要的议题是小小区增强，包含界说场景、小小区概念和需求。SON在布置小小区的本钱和杂乱性最小化上能够供给帮忙。网络规划的投入应当最小化，网络装备的投入包含节点的ID办理和邻区装备、网络优化的投入（移动健壮性、负载均衡和节能等）应当主动完结，这些都需求凭借SON.所认为宏小区场景界说的自优化和自装备等功用也能够用于异构网场景的小小区布置中。
一起，本地接入和异构网布置引入了新的网络装备规划。当时的网络（宏小区/微小区/家庭基站）各层之间的带宽分配都是静态方法，经过人工的网络规划来完结分配。而给已存在的层中主动添加新小区以及给各层动态分配带宽能够帮忙运营商快速并廉价的布置多层网络。
有源天线能够创立多个笔直和水平波束来完结动态波束调度。依据实践事务混合、事务方位和用户要求，运用动态波束调度能够精确地操控容量散布。SON能够经过有源天线的装备和优化来主动完结网络装备。
由上可知，在R12中SON更多增强能够包含UE分组或UE类型、小小区增强、凭借有源天线的动态调度以及异构网不同层之间的动态频率分配等。这些作业能够从研讨课题做起。
R11 MDT首要会集在非GBR类型数据的QoS验证，R12作业能够持续完结R11的QoS的既定方针，研讨GBR事务的用户体会检测并反映体会质量。一起MDT也能够合作小小区增强的议题，评论在该场景下MDT能够起到的效果。关于是否会在R12中持续打开MDT的作业，现在尚无一致认识和结论，但总的来说，上述方向也都能够从研讨课题做起。
当然，除了这些或许的R12 SON和MDT增强的技能点，假如运营商提出新的需求，呈现了新的SON和MDT用例，咱们信任这些都有或许在R12中被评价和研讨，而SON和MDT的作业也会持续进行下去。
3完毕语
综上所述，经过运用自组织网络SON和MDT功用，运营商能够完结网络规划、装备和优化进程的主动化，能够极大减轻运营商对人工的需求，然后能够大大下降运营商的OPEX.从3GPP规范化进程看，从R8开端一向持续到R11，自组织网络SON和MDT在3GPP的规范化作业一向是运营商和业界的宠儿，由运营商需求和实践用例在不断驱动。在可预见的未来，随同新需求呈现和更多实践用例被清晰，SON和MDT技能会将持续坚持为业界重视的要点，在3GPP未来的版别中不断推动其技能研讨和规范化。
