SingleSON：為Giga時代的網絡運維護航

SingleSON：為Giga時代的網絡運維護航在MBB時代，多制式、多層次網絡的自動化控制成為運營商降低運維成本、提升運維效率的迫切需求。SingleSON解決方案實現了從單制式網絡到多制式網絡，以及到多層次網絡的自配置、自優(yōu)化和自維護，幫助運營商有效降低OPEX、顯著提升運維效率。網絡運維面臨新挑戰(zhàn)隨著無線技術的快速發(fā)展以及智能終端的日益普及，全球移動寬帶用戶數在強勁地增長，運營商希望不斷提供更高速率的網絡來滿足人們對無線寬帶的需求。來自GSA的數據表明，全球80%以上的運營商同時運營著GSM和UMTS網絡，其中有35家已經部署了LTE網絡，其余大部分也計劃在未來1－2年內部署LTE。同時，運營商也計劃在熱點區(qū)域引入小基站、Wi-Fi接入點，投資建設下一代MBBHetNet網絡。由此造成網絡部署、維護、排障的復雜度和成本呈指數上升。另一方面，根據InfoneticsResearch的分析報告，目前全球前5大移動運營商的收入總和占全球所有移動運營商收入總和的40%，運營成本的占比也是40%，而這5大運營商各自的運營成本幾乎占收入的70%。且隨著人工成本的增加，特別是在發(fā)達國家，運營成本的關鍵是人力成本，運營商的OPEX不斷攀升。因此，多制式、多層次網絡的自動化控制成為運營商降低運維成本、提升運維效率的迫切需求。自組織網絡SON（Self-OrganizingNetwork）技術的出現正是為了降低網絡規(guī)劃、部署、維護、排障的成本，提高設備利用效率，使運營商能高效運營維護高流量網絡，在滿足客戶需求的同時，自身也能夠得到持續(xù)發(fā)展。從LTESON到SingleSON的創(chuàng)新NGMN在2006年提出自組織網絡的概念，3GPP從2007年便開始啟動LTESON標準的討論，LTE成為了業(yè)界第一個將SON標準化、商用化的網絡。LTESON的主要功能包括：自配置、自優(yōu)化和自愈。自配置過程定義為新部署的節(jié)點（eNB）通過自動安裝來獲取系統(tǒng)運行基本參數，整個安裝過程只需要一次進站，大大減少了人工成本；自優(yōu)化過程定義為通過UE和eNB的測量及性能測量來自動調整網絡；自愈功能的目的是自動檢測并定位絕大部分故障，提供自愈機制以解決不同等級的故障，將人工的關注點從簡單的日常操作轉移到真正提高網絡質量的工作中。2010年6月，華為和沃達豐成立了LTESON創(chuàng)新項目組，聚焦于LTESON的創(chuàng)新和商用。在沃達豐D2的第三季度創(chuàng)新大會上，聯(lián)合創(chuàng)新中心團隊第一次提出了SingleSON的概念，即借助LTESON的產業(yè)成熟度來幫助GSM、UMTS網絡提供類似SON的功能，并且通過SingleSON中eCoodinator這個核心節(jié)點，實現GSM、UMTS和LTE各個制式、頻點之間的協(xié)同和聯(lián)合優(yōu)化，以及宏網絡和小基站網絡之間的協(xié)同，提高HetNET網絡的資源利用率。SingleSON的商業(yè)特性2011年10月18日，華為首次向業(yè)界正式發(fā)布了SingleSON解決方案，這也是全球第一個多制式的SON解決方案，標志著業(yè)界對多制式、多層次網絡的建設和運維進入到一個新的水平。SingleSON解決方案實現了從單制式網絡到多制式網絡，以及到多層次網絡的自配置、自優(yōu)化和自維護。站點的即插即用狹義的即插即用特性是指基站在硬件安裝完畢上電后，基站能自動連接到運維支撐系統(tǒng)，并下載、激活其專屬配置數據，最終能提供無線服務。但這顯然忽略了專屬配置數據的規(guī)劃過程，實際上基站只有被配置了正確的參數，才能提供服務，因此，SingleSON把參數的自規(guī)劃合并到即插即用特性中，自規(guī)劃內容包括基站的傳輸參數、無線參數和天饋系統(tǒng)參數等。每個基站的配置參數可達上千個，靠人工規(guī)劃和配置幾乎是不可能完成的。因此，實現網絡參數的自動規(guī)劃和自動配置，SingleSON可極大地降低網絡規(guī)劃和部署成本。例如，在SingleRANHetNet場景下，運營商需要在現有GSM、UMTS網絡的基礎上部署LTE宏網。SingleSON首先規(guī)劃確定新站能不能建立在已有的站點位置，能不能和已有站點共享天饋、傳輸線路，以及新站小區(qū)的無線和天饋參數等。規(guī)劃完成后，自動生成配置文件保存在運營商的運維支撐系統(tǒng)中，一方面用于指導基站施工，另一方面等待新小區(qū)基站自動下載并應用。在部署階段，多?；镜募床寮从锰匦灾С忠淮蝹鬏斠?guī)劃、一次進站、一個站一個證書一條安全鏈路，簡單規(guī)劃特性可減少手工配置數據90%，支持快速建網。自動化的小區(qū)故障管理自動化的小區(qū)故障管理特性包括小區(qū)失效的自動檢測功能和自動補償功能。小區(qū)失效的含義是，小區(qū)喪失或部分喪失提供無線服務的能力，包括小區(qū)不能在全部或部分地理區(qū)域提供服務，小區(qū)服務的用戶數量大大下降，小區(qū)的總吞吐率大大下降等場景。小區(qū)損壞自動檢測功能監(jiān)測小區(qū)多項KPI，在發(fā)現KPI異常后可能需要驗證小區(qū)所服務的終端是否仍然可以發(fā)起業(yè)務，再判斷小區(qū)是否失效。一旦判斷小區(qū)失效，則向運營商發(fā)送告警。小區(qū)失效自動補償功能嘗試恢復小區(qū)功能；如果失敗，則調整失效小區(qū)的周邊鄰區(qū)向失效小區(qū)的用戶提供服務；必要時，考慮調整這些鄰區(qū)的天饋參數，以滿足終端的QoS要求。多制式、多層次網絡的移動性管理基站在完成部署后，進入運營狀態(tài)，此時需要確保網絡完全覆蓋目標區(qū)域，終端在任何時間、任何地點都能使用無線服務。SingleSON始終檢測網絡運營狀態(tài)，一旦發(fā)現有部分終端不能正常使用無線服務，則開始診斷網絡故障、分析根因，最終向運營商報告優(yōu)化建議，并在運營商控制下實施優(yōu)化。在優(yōu)化階段，多模自動化鄰區(qū)關系配置（ANR），使人工鄰區(qū)配置工作量降為0。ANR作為SingleSON解決方案的特性之一，支持多制式、多層次間網絡的鄰區(qū)關系自動管理和優(yōu)化，不僅能夠提升網絡運營效率，而且大大降低運營成本。優(yōu)化實施之后，SingleSON繼續(xù)監(jiān)視網絡性能、確認優(yōu)化效果，如果優(yōu)化效果不理想，則回退到優(yōu)化前的狀態(tài)，并再次執(zhí)行優(yōu)化方案。在整個優(yōu)化過程中，運營商需要人工操作的主要是確認故障根因，審核并授權實施優(yōu)化配置方案，由此大大減少檢測網絡運營狀態(tài)、查找故障根因，以及擬定優(yōu)化方案的人工投入，提高了運維效率。多制式、多層次網絡的流量管理流量管理是指網絡能夠根據終端報告等信息感知網絡流量分布，并根據運營商策略自動調整網絡配置和遷移終端，以便在滿足終端QoS的前提下，提升網絡資源利用效率。網絡流量感知包括網絡吞吐量的時間分布、空間分布、業(yè)務類型（QoS）分布等特征，主要依據是小區(qū)吞吐量KPI、終端測量報告和路測數據等。對于突發(fā)的、短時間內發(fā)生的通信量分布和網絡能力分布不一致的場景，SingleSON使用移動性負載平衡方案來解決，包括同站、站間、同頻、異頻、異系統(tǒng)、異站型層次小區(qū)間的方案。運營商通常還需要考慮服務類型和小區(qū)能力的映射關系，終端用戶優(yōu)先級和服務使用偏好等。值得一提的是，同頻大小站之間移動性負載平衡還需要考慮終端速度、小區(qū)間干擾水平等。對于長期頻繁發(fā)生的通信量分布和網絡能力分布不一致的場景，SingleSON使用天饋系統(tǒng)參數優(yōu)化方案來解決。通過分析終端測量報告，發(fā)現吞吐量分布熱點，SingleSON對于傳統(tǒng)天線主要優(yōu)化熱點地區(qū)的信號質量，對于智能天線則首先考慮調整智能天