Самоорганизующаяся сеть

( Самоорганизующаяся сеть SON ) — это технология автоматизации, предназначенная для планирования, настройки, управления, оптимизации и восстановления сетей мобильного радиодоступа упрощения и ускорения . Функциональность и поведение SON были определены и определены в общепринятых рекомендациях мобильной индустрии, разработанных такими организациями, как 3GPP (Проект партнерства 3-го поколения) и NGMN (Мобильные сети следующего поколения).

SON был кодифицирован в 3GPP Release 8 и последующих спецификациях в ряде стандартов, включая 36.902, ^[1] а также общедоступные официальные документы, описывающие варианты использования NGMN. ^[2] Первой технологией, использующей функции SON, станет Long Term Evolution (LTE), но эта технология также была адаптирована к более старым технологиям радиодоступа, таким как Универсальная система мобильной связи (UMTS). Спецификация LTE по своей сути поддерживает такие функции SON, как автоматическое обнаружение отношений соседства (ANR), которое представляет собой 3GPP LTE Rel. 8 флагманских функций. ^[3]

Вновь добавленные базовые станции должны самостоятельно настраиваться в соответствии с парадигмой «подключи и работай», в то время как все действующие базовые станции будут регулярно самостоятельно оптимизировать параметры и алгоритмическое поведение в ответ на наблюдаемую производительность сети и условия радиосвязи. Кроме того, могут быть задействованы механизмы самовосстановления, чтобы временно компенсировать обнаруженный сбой оборудования в ожидании более постоянного решения.

Архитектурные типы SON

Самоорганизующиеся сети обычно делятся на три основных архитектурных типа.

Распределенный СОН

В этом типе SON (D-SON) функции распределяются между сетевыми элементами на границе сети, обычно между элементами ENodeB . Это подразумевает определенную степень локализации функциональных возможностей и обычно предоставляется поставщиком сетевого оборудования, производящим радиоячейку.

Централизованный СОН

В централизованном SON (C-SON) функция обычно концентрируется ближе к сетевым узлам более высокого порядка или к сетевой OSS , чтобы обеспечить более широкий обзор большего количества краевых элементов и координацию, например, нагрузки в широкой географической области. Из-за необходимости взаимодействия с ячейками, поставляемыми различными поставщиками оборудования, системы C-SON чаще всего поставляются сторонними производителями.

Гибридный СОН

Гибридный SON — это сочетание централизованного и распределенного SON, объединяющее элементы каждого в гибридное решение.

Подфункции SON

Функциональные возможности самоорганизующейся сети обычно делятся на три основные подфункциональные группы, каждая из которых содержит широкий спектр декомпозированных вариантов использования.

Функции самостоятельной настройки

Самоконфигурация стремится к парадигме «подключи и работай», при которой новые базовые станции автоматически настраиваются и интегрируются в сеть. Это означает, что и установка подключения, и загрузка параметров конфигурации выполняются программно. Самоконфигурация обычно предоставляется поставщиками оборудования как часть поставки программного обеспечения с каждой радиоячейкой. Когда новая базовая станция подключается к сети и включается, она немедленно распознается и регистрируется сетью. Соседние базовые станции затем автоматически корректируют свои технические параметры (такие как мощность излучения, наклон антенны и т. д.), чтобы обеспечить необходимое покрытие и пропускную способность и в то же время избежать помех.

Функции самооптимизации

Каждая базовая станция содержит сотни параметров конфигурации, которые управляют различными аспектами сотовой сети. Каждый из них можно изменить, чтобы изменить поведение сети, основываясь как на наблюдениях за самой базовой станцией, так и на измерениях на мобильной станции или телефоне. Одна из первых функций SON автоматически устанавливает отношения соседства (ANR), в то время как другие оптимизируют параметры произвольного доступа или надежность мобильности с точки зрения колебаний при передаче обслуживания. Очень показательный вариант использования — автоматическое отключение процента базовых станций в ночное время. Соседняя базовая станция затем переконфигурирует свои параметры, чтобы обеспечить покрытие всей территории сигналом. В случае внезапного роста спроса на соединение по какой-либо причине «спящие» базовые станции «просыпаются» практически мгновенно. Этот механизм приводит к значительной экономии энергии для операторов.

Функции самовосстановления

Когда некоторые узлы в сети выходят из строя, механизмы самовосстановления направлены на снижение последствий сбоя, например, путем корректировки параметров и алгоритмов в соседних ячейках, чтобы другие узлы могли поддерживать пользователей, которых поддерживал вышедший из строя узел. В устаревших сетях неисправные базовые станции иногда трудно идентифицировать, и для их устранения требуется значительное количество времени и ресурсов. Эта функция SON позволяет немедленно обнаружить такие неисправные базовые станции, чтобы принять дальнейшие меры и гарантировать отсутствие или незначительное ухудшение качества обслуживания для пользователей.

Функции самозащиты

Это проактивный подход системы к защите от проникновения в систему любого несанкционированного пользователя и от любой активной или пассивной атаки. Основные цели самозащиты — сделать безопасность системы нерушимой, а также сделать данные конфиденциальными и безопасными.

Введение СОН

Функции самоорганизующихся сетей постепенно внедряются с появлением новых систем 4G в сетях радиодоступа, что позволяет ограничить влияние потенциальных «проблем с прорезыванием зубов» и постепенно повысить уверенность. Можно заметить, что механизмы самооптимизации в сетях мобильного радиодоступа имеют некоторое сходство с алгоритмами автоматической торговли на финансовых рынках. SON также был модернизирован для существующих сетей 3G, чтобы помочь снизить затраты и повысить надежность обслуживания.

На торговой конференции Mobile World Congress в 2009 году были сделаны первые крупные анонсы функциональности SON для мобильных сетей LTE. Первые развертывания произошли в Японии и США в 2009/10 году. ^[4]

Помимо других преимуществ, развертывание SON позволило мобильным операторам сократить время развертывания сети, уменьшить количество потерянных вызовов, повысить пропускную способность, уменьшить перегрузки и достичь других эксплуатационных показателей эффективности, включая экономию энергии и затрат.

Ссылки

Литература

К. Бруннер, Д. Флор: Генерация карт потерь и помех как средство реализации SON в развернутых сетях UMTS. В: Материалы конференции IEEE по автомобильным технологиям. (VTC весна '09). Барселона, Испания, апрель 2009 г.

Внешние ссылки

3GPP
НГМН
Nomor Research: Технический документ «Самоорганизующиеся сети (SON) в долгосрочной эволюции 3GPP»
Самоорганизующиеся сети, SON, руководство по самостоятельной настройке, оптимизации и исцелению.

[1] 3GPP

[2] Загрузки НГМН

[3] Нет

[4] Новости Далласа

[1]

[2]

[3]

[4]