SON技术实现小基站智能化

 

Small Cell是一种蜂窝网接入点，在网络扩容、绿色节能、提高室内覆盖和宏小区性能等方面发挥了越来越突出的作用。随着数据业务的蓬勃发展，Small Cell越来越得到运营商的青睐。

Small Cell的核心技术是SON(Self-Organizing Network)技术方案，SON以降低网络运维成本和改善网络性能为目的，主要包括自配置(Self-configuration)和自优化(Self-optimization)功能。自配置指Small Cell刚加入网络时通过自动安装和配置过程获得可运行的基本配置以实现设备即插即用，主要包括小区参数、邻区、频点等基本参数配置;自优化指在Small Cell运行过程中，根据网络状态的变化自动调整参数以优化网络性能，包括拥塞控制、小区间干扰协调等。具体包含以下技术。

小区参数自配置技术

小区参数因制式而异，主要为LAC、CellId、工作频点、BSIC(2G)、扰码(3G)、PCI(LTE)等，一般在候选集合内按照某种规则分配即可，具体策略需考虑制式差异：对于GSM系统，需满足配置相同BCCH载频的小区必须配置不同BSIC的原则;对于TD-SCDMA和WCDMA系统，则需要满足配置相同频点的小区必须配置不同扰码的原则。对于LTE系统，PCI配置则需满足以下两个要求：一是不冲突，即任何两个相邻的同频小区都不能使用同一个PCI;二是不混淆，即在一个小区的所有邻区中不能有任何两个同频小区使用相同的PCI.

邻区自配置技术

邻区自动配置技术是Small Cell将周围有邻区关系的小区自动配置到其邻区列表的技术，它具有以下关键特点。

邻区发现：可通过静态配置、Small Cell无线环境感知技术和移动终端测量报告等实现，但仍需解决先上电的Small Cell如何将后上电的Small Cell配置成邻区等关键问题。

邻区筛选：受限于邻区列表长度，需要对邻区进行筛选，需要考虑因素为地面链路相关配置数据、邻区RAT及邻区所属运营商属性、与该邻区的距离与互操作需求等。

冗余邻区和漏配邻区检测：冗余邻区和漏配邻区是网络翻频、设备先后上电、小区故障和邻区个数限制等的产物，以节能、切换及时为目的，如何及时检测邻区冗余和漏配并及时纠正是邻区配置技术的一大挑战。

场景需求：在某些特定的场景，如无主导小区、邻区存在快速移动用户等场景，部分邻区无需互配邻区关系，以避免频繁切换导致性能下降。

频点自配置自优化技术

频点自配置自优化是减少网络干扰的有效手段。主要包含如下几个方案。

预留频点：宏站为Small Cell预留独立候选频点集合并将其统一配置到宏站邻区列表中，Small Cell则在该集合中选择最优频点。

镜像频点：Small Cell需要在参考邻区的邻区列表中选择干扰最小邻区的频点作为Small Cell的频点。

常规方案：Small Cell按照干扰最小原则在候选频点集合选择合适的频点。

从移动性角度看，前两个方案还可实现从宏小区向Small Cell的自动重选。

功率自配置自优化技术

功率自配置自优化技术需要确定Small Cell的最大发射功率，即要在期望的覆盖范围、小区间干扰之间获得平衡，需考虑以下因素。

接入模式：当为开放模式时如何避免功率配置过大;当为闭合模式时需要考虑正常访客等因素。

干扰：解决在频点配置受限且存在干扰情况下的功率配置以保证业务质量;获取期望覆盖范围信息，由于受Small Cell部署地房屋结构差异、用户摆放位置随机等因素影响，如何通过保证期望覆盖范围进行功率配置是技术难点。

移动性要求：需要功率配置能够在满足信号覆盖的前提下加强Small Cell的话务吸纳能力，在出现拥塞条件下进行覆盖收缩。

拥塞控制技术

拥塞控制技术是Small Cell通过实时监测系统负载，当发现系统拥塞后，执行接入限制、功率限制、分组业务降速、切换等拥塞解决措施，最大限度地保证在网用户的业务质量;当发现拥塞解除后，需自动解除接入限制和功率限制，恢复分组业务速率等措施及时恢复用户的业务感知。

小区间干扰协调技术

小区间干扰协调技术(ICIC)，其思想是通过灵活的频率复用技术，使相邻小区间干扰信号源距离尽可能远，以达到抑制小区间干扰的目的。ICIC可分为部分频率复用(FFR： Fractional Frequency Reuse)和软频率复用(SFR： Soft Frequency Reuse)两种方式。对于FFR，相邻小区中心用户共享相同频率资源，而其边缘用户使用互相正交频率资源;对于SFR，用户被分配到拥有不同功率等级的整个系统带宽中，即中心用户使用低发射功率的频率资源，边缘用户使用高发射功率的频率资源，并且保证相邻小区高发射功率的频率资源互相正交。

由此可见，ICIC技术是以少量牺牲中心用户的网络性能来获得小区性能的极大提升，特别是边缘用户网络性能的提升，在LTE小区中广泛应用。

综上所述，SON技术涉及面广，各个关键技术之间相辅相成，缺一不可。在实际应用中，SON方案设计必须结合产品硬件能力、用户需求及运营商规划等进行综合考虑。