Самоорганизующиеся сети (СОН) обладают потенциалом для быстрой и одновременной трансформации экономики сетей и улучшения качества обслуживания клиентов. Два варианта СОН — централизованный и децентрализованный — ориентированы на разные подходы. Операторам сетей необходимо понимать их возможности и учитывать, где каждый из них обеспечивает наилучшую поддержку оптимизации.
Системы SON автоматизируют настройку и оптимизацию беспроводных сетей, помогая операторам максимально эффективно использовать развернутую радиочастотную и спектральную пропускную способность, упрощать управление сетью радиодоступа (RAN) и улучшать качество обслуживания клиентов, одновременно снижая эксплуатационные расходы сети. Сложность и затраты, связанные с управлением сетью, неуклонно растут в течение нескольких лет, поскольку количество параметров сети, которые необходимо отслеживать и «настраивать», экспоненциально увеличивается как для контроллеров радиосети (RNC)/базовых станций в сетях 3G, так и для eNobeB/MME в LTE/4G сетей.
В частности, с учетом аспекта оптимизации RAN, на котором мы сосредоточены, на следующем рисунке представлено сравнение традиционного, устаревшего (ручного) подхода с автоматизированной оптимизацией с помощью SON. Преимущества, показанные на рис. 1, важны, поскольку традиционный процесс оптимизации RAN занимает приблизительно 8 недель, что медленнее, чем автоматизированный подход.
Примеры использования SON
Согласно 3GPP и NGMN, сценарии использования SON подразделяются на три основные категории. Эти три основные категории и ключевые составляющие следующие:
1. Самооптимизация
2. Самоконфигурация
3. Самоисцеление
Самооптимизация
Возможности самооптимизации включают оптимизацию покрытия, пропускной способности, переключения между базовыми станциями и подавления помех. Балансировка нагрузки является частью функциональности самооптимизации, позволяя системам SON выявлять соты, испытывающие перегрузку, и перенаправлять трафик на другие соты, имеющие достаточную пропускную способность. Оптимизация покрытия и пропускной способности позволяет планово корректировать узкие места в динамичных условиях как ежедневно, так и сезонно.
Самоконфигурация
Самоконфигурация обеспечивает автоматическое подключение и автоматическую настройку начальных параметров. Самоконфигурация на основе автоматического определения соседей (ANR) является одной из наиболее распространенных функций SON среди сетевых операторов.
Самовосстановление
Наконец, возможности самовосстановления позволяют автоматически обнаруживать и устранять сбои, такие как отключение сотовой связи. Что касается архитектуры систем SON, консорциум 3GPP определяет следующие три типа архитектур SON, которые могут быть применены в 2G / 3G / 4G и 5G сетей
1. C-SON (Централизованная самоорганизующаяся сеть)
2. D-SON (распределенная самоорганизующаяся сеть)
3. H-SON (гибридная самоорганизующаяся сеть)
Типы архитектуры SON
Централизованная сеть SON (C-SON)
В централизованной архитектуре алгоритмы SON для одного или нескольких вариантов использования размещаются в системе управления элементами (EMS) или на отдельном сервере SON, который управляет базовыми станциями eNB. Значения определенных параметров, являющиеся выходными данными алгоритмов SON, впоследствии периодически или по мере необходимости отправляются на базовые станции eNB. Использование централизованной стратегии позволяет более контролируемо внедрять алгоритмы SON. Перед изменением параметров SON можно учесть взаимодействие вариантов использования между алгоритмами SON. Однако, поскольку KPI и данные измерений UE должны отправляться в централизованное место для обработки, активные обновления параметров вариантов использования задерживаются. Для поддержания масштабируемости решения с точки зрения объема передаваемой информации, отфильтрованная и сжатая информация передается с базовой станции eNB на централизованный сервер SON. По сравнению с базовой станцией eNB, сервер SON располагает меньшим объемом информации. Использование полностью централизованной архитектуры SON ограничено алгоритмами, требующими более медленного времени отклика из-за большей задержки, вызванной временем, необходимым для сбора информации об UE. Кроме того, поскольку централизованный сервер SON является единой точкой отказа, сбой в работе сервера или магистральной сети может привести к тому, что eNB будет использовать устаревшие параметры, поскольку eNB, вероятно, будет реже обновлять свои параметры SON, чем это возможно при распределенном решении.
Распределенный SON (D-SON)
Алгоритмы SON размещены внутри базовых станций eNB в распределенной архитектуре, что позволяет eNB принимать автономные решения на основе измерений UE, полученных на этих станциях, и дополнительной информации от других eNB, получаемой через интерфейс X2. Распределенная архитектура обеспечивает более быструю оптимизацию и простое развертывание в сетях с несколькими производителями. Оптимизация может проводиться для различных периодов суток. Однако для предотвращения потенциальных сетевых нестабильностей и обеспечения оптимальной работы в целом требуется тщательный мониторинг KPI, поскольку невозможно гарантировать стандартную и идентичную реализацию алгоритмов в сети с несколькими производителями.
Гибридный SON (H-SON)
В практических условиях эти архитектурные варианты могут сосуществовать для различных целей и не являются взаимоисключающими, как это реализовано в гибридном подходе SON. Гибридный подход предполагает запуск части заданного алгоритма оптимизации SON в системе управления сетью (NMS), а также, возможно, запуск других частей того же алгоритма SON в базовой станции (eNB). Например, начальные значения параметров могут быть установлены на центральном сервере, а eNB могут обновлять и точно настраивать эти параметры в ответ на фактические измерения UE. Каждая реализация имеет свои преимущества и недостатки. В зависимости от доступной информации, для каждого варианта использования необходимо определить, следует ли использовать централизованную, распределенную или гибридную архитектуру. Также важны требования к обработке и времени отклика для конкретного варианта использования. Для гибридного или централизованного решения потребуется специальное партнерство между поставщиком инфраструктуры, оператором и, возможно, сторонней компанией-разработчиком инструментов для практического развертывания. В зависимости от того, как в настоящее время развернута инфраструктура, операторы могут выбрать оптимальный вариант действий.
Источник: https://www.linkedin.com/pulse/self-organizing-networks-5g-beyond-ak-shaw/
