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LTE/LTE-A系统自 织网络技术和标准化进展
图3是一个过迟切换的检测过程。在进行问题检测时,重建基站将重建小区的标识和重建UE的标识通过X2接口通知给UE连接中断前所连的服务基站,即最后服务基站。由最后服务基站根据本地存储的UE上下文确定UE连接中断的原因。
过早切换的检测过程如图4所示。与过迟切换检测过程类似,最后服务基站根据从重建基站所获得的信息和本地存储的UE上下文确定连接中断的原因。最后服务基站再将检测结果发送给问题切换所对应的基站,以便问题基站参数调整。
切换到错误小区的检测过程如图5所示。与前两种检测类似,最后服务基站首先确定导致UE连接中断的原因,再将检测结果通知给问题切换所对应的源基站,即问题基站,以便问题基站进行参数调整。移动健壮性优化功能详细的检测流程可以参见文献[3-4].
除了切换参数设置问题外,网络覆盖漏洞也可能导致UE连接失败,因此在进行MRO检测时,需要能区分出覆盖问题和参数设置问题。为此,在Rel-9和Rel-10阶段,分别引入和增强了UE测量上报机制,允许将连接失败前后的测量结果上报,以辅助对连接失败原因的判断[5].为了解决异系统间切换参数配置错误所导致的UE连接失败问题,在阶段,MRO在已有Intra-LTE过早和过迟切换检测机制的基础上进行了扩展,支持了对异系统到LTE的过早切换和LTE到异系统的过迟切换的检测[6].
异系统间的非必要切换和乒乓切换虽然不会导致UE掉话,但是会引起大量核心网信令交互,造成不必要的信令开销。因此,相关问题的检测也先后在Rel-10和Rel-11阶段进行了标准化。
异系统间非必要切换指UE在系统可以保持良好连接的情况下,被切换到其他系统。为了检测非必要切换,当UE从LTE小区切换到异系统小区时,目标小区需配置继续测量LTE频点的信号质量,如果
小区的信号质量满足预设门限,则可判定发生了非必要切换。
异系统间乒乓切换指UE从系统切换到异系统后,在很短的时间内回切到LTE系统的情况。乒乓切换的检测基于在网络节点间传输的历史信息进行,UE历史信息中记录了UE最近所接入的最多16个小区的标识以及在每个小区的停留时间。通过UE历史信息,在UE从异系统切入LTE小区时,目标LTE小区可以判断UE是否发生了乒乓切换。为了排除由于LTE系统覆盖漏洞引发的乒乓切换,可以配置UE在异系统小区内检测LTE小区的信号质量。
切换参数优化一向是移动通信网络优化的重点和难点,移动健壮性优化机制的引入将有助于对切换问题的自动分析和定位,提升网络优化的效率。
2.3自治愈技术
自治愈技术指OAM持续监测通信网络,一旦发现可以自动解决的故障,就启动对相关必要信息的收集,如错误数据、告警、跟踪数据、性能测量、测试结果等,并进行故障分析,根据分析结果触发恢复动作。自治愈功能同时也将监测恢复动作的执行结果,并根据执行结果进行下一步操作,如有必要可以撤销恢复动作。
目前,在LTE规范[7]中,标准化了两种自治愈触发场景,一种是由于软硬件异常告警触发的自治愈;另一种是小区退服触发的自治愈。相应的,一些可用的自动恢复方法有:根据告警信息定位故障,通过软件复位或切换到备份硬件等方式,进行故障恢复;调整相邻小区的覆盖,补偿退服小区的网络覆盖等。
现代移动通信网络设备种类繁多,一旦发生故障,排查起来费时费力。自治愈功能可以自动、迅速地发现网络故障,并尝试恢复,降低对用户体验的不利影响。自治愈对保障通信网络运行稳定性具有重要意义。
3 SON技术发展趋势
技术自2007年被引入系统以来,经历了Rel-8到个版本的标准演进,功能日渐丰富。
但LTE SON的研究工作还远未完成,未来的标准化应朝3个方向发展:
(1)功能需要进一步优化和完善在标准化过程中,SON还有一些遗留问题待解决。例如,对HetNet场景下广泛存在的乒乓和短时驻留问题,尚未确定解决方案;系统间MRO机制对UE从异系统到LTE的过迟切换,从LTE到异系统的过早切换,UE从异系统切换到错误的LTE小区等问题,目前还尚未标准化。
(2)SON的研究范围还将延伸和扩展随着LTE/LTE-A系统自身的演进,新技术和新场景的出现必然会对提出新的需求。例如,在即将开始的Rel-12阶段,小小区(Small Cell)技术将作为一个关键特性被引入,将可能同时保持与宏小区和小小区的连接。小小区所带来的LTE系统网络拓扑的改变需要SON设计与之匹配的自配置机制;连接机制的变化需要SON的连接失败检测技术进行必要的增强。
(3)SON的已有机制还有待现网的检验除了自配置的部分功能外,的其他大部分功能还没有经过商用网络的规模使用。随着商用网络的部署,SON现有机制可能会暴露出各种问题,还需要进行进一步的研究和完善。
4结束语
为了满足人们对无线通信不断增长的需求,运营商不得不采用越来越庞大的无线通信系统,如不断增加的基站数量、共存的2G/3G/4G系统、引入的分层网络架构等,导致网络变得越来越复杂,巨大的管理工作和高昂的运维成本,使得采用技术成为LTE/LTE-A系统的一个必然选择。目前,3GPP在SON自配置、自优化和自治愈方向上已经标准化了一系列的技术方案,其中部分技术已经在LTE现网中得到了应用和验证。未来随着LTE/LTE-A商用规模的扩大和SON标准工作的持续推进,作为LTE/LTE-A的一项关键技术,将迎来更快更好的发展。