Малые соты. LTE SON. Михаил Якимов

Функции SON

Self-Planning HetNet Simulator на ranberry.net

Self-Configuring Автоматическое соединение с сетью Безопасное соединение с ядром сети Автоматический ввод в эксплуатацию Регистрация в системе управления сетью Инвентаризация Обновление ПО Инициализация интерфейсов S1 и X2 Тестирование Начальное конфигурирование параметров радиосвязи Автоматическое конфигурирование в процессе дальнейшей работы

Self-Configuring ANR Функциональная архитектура ANR Процесс поиска соседних сот

Self-Optimizing Оптимизация параметров работы сот Inter-Cell Interference Coordination (ICIC) – Контроль уровня интерференции вблизи границы сот за счёт координации использования канальных ресурсов между соседними сотами; Mobility Robustness Optimization (MRO) – динамическая коррекция параметров мобильности рабочего и холостого режимов на основе статистической информации об ошибках связи при ассоциации и хендовере с целью избегания таких ошибок; Mobility Load Balancing (MLB) – динамическая коррекция параметров мобильности рабочего режима на основе информации о загрузке канала соседних базовых станций с целью более равномерного распределения трафика активных пользователей между ними; Capacity and Coverage Optimization (CCO) – оптимизация области покрытия и ёмкости сети доступа; и др.

ICIC Small Cell – Macro Cell FFR – Fractional Frequency Reuse Soft FFR

ICIC Small Cell – Macro Cell FFR – 3Optimal Static FFR* * Saquib, N. ; Hossain, E. ; Dong In Kim, Fractional frequency reuse for interference management in LTE-advanced hetnets, IEEE Wireless Communications, Vol.20, Iss.2, April 2013

ICIC Small Cell – Small Cells На соте Сбор отчётов RSRP Деление пользователей на центральных (CC) и граничных (CE) по величине SIR (signal-to- interference ratio) Периодическая отправка данных на контроллер На контроллере Решение задачи оптимизации Полоса частот для обслуживания CC UE общее число L полос для обслуживания CE UE частотный план на следующий ICIC- период; Периодическая рассылка частотного плана сотам

ICIC Small Cell – Small Cells Формальная постановка задачи оптимизации: NP-полная задача. Допускает декомпозицию. Для нахождения локально оптимального частотного плана используется алгоритм оптимизации на базе метода покоординатного спуска

MRO Выявление сбоев радиосвязи Слишком поздний хендовер Слишком ранний хендовер

MRO Выявление сбоев радиосвязи Хендовер не в ту соту

MRO Выявление неоптимальных хендоверов «Ping-pong» хендовер«Короткий» хендовер

MRO Оптимизация параметров мобильности Условие хендовера: M t > M s + Hys – CIO st ; Чем выше CIO st,тем раньше будет выполняться хэндовер UE из s в t; Классификация ошибок хендовера; Отправка статистики ошибок контроллеру; Коррекция параметров мобильности на контроллере: Увеличить CIO при значительном числе поздних хендоверов; Уменьшить CIO при значительном числе иных ошибок хендовера; Короткий хендовер и «Ping-pong» хендовер не приводят к сбоям, поэтому их статистики берутся с весом W

MLB Что такое нагрузка? В спецификациях 3GPP TS , TS определен показатель CapacityValue, равный количеству ресурсов, доступных на соте, выраженному в % от общего количества ресурсов CompositeLoad = (1-CapacityValue)*CellCapacityClassValue CellCapacityClassValue – класс соты (среднее число RB за субкадр) CAC = CapacityValue*CellCapacityClassValue Нагрузка == Средняя фактическая занятость канала передачи

MLB Различные способы расчёта нагрузки

MLB Проблема неравномерного распределения нагрузки Нагрузка зависит от: числа активных UE объёма трафика UE состояния канала передачи UE

MLB Подходы к выравниванию нагрузки a)Хендовер отдельных UE в недогруженную соту (LB HO) Быстрый Реализуется в рамках RRM процедуры LB b)Контроль мощности (Cell breathing) Очень медленный Реализуется в рамках SON процедуры CCO, оптимизирующей ёмкость сети c)Контроль сдвига хендовера (Biasing) Медленный Реализуется в рамках SON процедуры MLB

MLB Biasing Управление наступлением события A3, инициализирующего хендовер Событие A3: Meas neigh +O neigh,freq +O neigh,cell -Hyst>Meas serv +O serv,freq + O serv,cell +a3Offset Meas neigh - значение мощности сигнала от соседней БС, измеренное мобильной станцией. Meas serv - значение мощности сигнала от обслуживающей БС, измеренное мобильной станцией. O neigh,freq и O serv,freq - с помощью этих параметров можно задать приоритет для частот, на которых работает соседняя и обслуживающая БС, соответственно. O neigh,cell и O serv,cell - с помощью этих параметров можно задать приоритет для соседней и обслуживающей соты, соответственно. Hyst - гистерезис (значение, которое используется для того, чтобы избежать очень частого переключения состояний - активно или нет данное событие). a3Offset - значение, на которое сигнал от соседней БС должен больше, чем сигнал от обслуживающей БС для наступления события (== -CIO st ).

MLB Иллюстрация события A3

MLB Если нагрузка соседней соты больше, то увеличить сдвиг, что приведёт к более неохотному хендоверу в соседнюю соту; Если нагрузка соседней соты меньше, то уменьшить сдвиг, что приведёт к более охотному хендоверу в соседнюю соту; Если допустимо, то сдвиг на соседней соте поменять соответствующим образом Если нагрузки почти одинаковые, то не менять сдвиг Сдвиг может меняться лишь в узком коридоре (коридор задаёт MRO) Шаг увеличения/уменьшения сдвига может выбираться адаптивно

Self-Healing Обеспечение работы сети на период сбоев Cell Outage Detection (COD) - Обнаружение сбоев оборудования Cell Outage Compensation (COC) – автоматическая компенсация сбоев оборудования Автоматическое обновление ПО и т.д.

COD/COC Cell Outage – полная потеря радиосвязи в зоне работы соты Причины Аппаратные и/или программные сбои (ошибки конфигурации и т.д.) Проблемы проводных линий связи (сбой проводного подключения) Сбои из-за прочих воздействий (например, нет питания или произошло физическое повреждение соты) Задачи Детектирование сбоев и классификация сбоев с применением вероятностных методов Оптимальная компенсация сбоев путём согласованного изменения мощности соседних сот (мощность сигнальных каналов, опорных сигналов и т.д.) на время сбоя

СПАСИБО