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从4G网络开始，各主设备厂家的SON功能就越来越完善，并且均可以投入生产使用，用的较频繁的有ANR（也就是邻区自动优化功能）。其实，SON包括很多的功能，比如负荷均衡、切换参数优化、容量和覆盖优化（CCO）、RACH优化等，本文是介绍3GPP R16 协议定义的SON功能.

负荷均衡优化

LB（Load Balancing）优化的目标是处理不均衡的业务负载分布，并最小化实现负载均衡所需的切换和重定向次数。应使用以下目标之一或以下目标的组合。具体目标值由优化人员配置。优化人员应为使用的目标分配权重。

可为负载均衡目标配置下表：

LB Monitor Function: 此功能用于监视负荷均衡优化（例如，监视相关的性能计数器或警报）。

LB Policy control function: 此功能用于配置负荷均衡优化策略。

对于负载均衡，SON LB决策算法位于eNB中。

IRPManager可以收集与负荷均衡相关的性能度量。

切换参数优化功能

对于LTE系统内，应使用以下目标之一或以下目标的组合。具体目标值由优化人员配置。优化人员应为使用的目标分配权重。

在实现优化人员配置的其他目标的情况下，应始终追求最小化不必要切换次数的目标。此目标可能不需要配置目标值。

下表是切换涉及的参数。

HO参数优化功能重点检测过早切换、过晚切换以及HO导致的网络资源使用率低下。以下输入可用于识别问题场景：

• 事件捕获和分析
• UE测量
• 性能测量

在事件捕获和分析中，eNodeB利用与UE上下文相关联的事件信息，例如先前切换的证据和HO失败细节（例如在哪个小区中切换失败以及UE在哪里重新建立连接）。

UE测量在UE测量报告中发送，它们可以指示HO是太早还是太迟。

在源或目标eNB处收集的HO相关性能测量（PM：performance measurements）可用于在小区级上检测切换相关问题。由于不正确的切换参数设置也会对小区产生影响，PM可以提供有用的信息，用于检测和解决由于不正确的参数设置而导致的切换相关问题。

切换参数优化功能旨在优化列出的切换参数，以缓解上述问题场景。不会指定优化算法。

对于切换参数优化，SON算法的位置有几个选项：

1.SON算法位于eNB中。

2.SON算法位于EM中，参数变化在eNB中执行。

第一个选项的示例如图2所示：

容量和覆盖优化（CCO：Capacity and coverage optimization）

容量和覆盖优化的目标是为无线网络提供最佳的覆盖和容量。需要考虑容量和覆盖率之间的权衡。为了达到容量和覆盖优化目标，可以优化以下参数：

1. 下行发射功率
2. 天线倾斜
3. 天线方位角

容量和覆盖优化问题的主要症状有：

覆盖空洞：覆盖空洞是指导频信号强度低于UE接入网络所需的阈值，或者服务小区和相邻小区的sinr都低于维持基本业务所需水平的区域。覆盖空洞通常是由物理障碍物造成的，如新建筑物、山丘、天线参数不合适或射频规划不足。覆盖空洞周围的用户将遭受掉话和无线链路失败。覆盖空洞的典型现象是切换失败频繁发生且不能通过切换参数优化来解决，或者掉话频繁发生且不能通过RRC重建来挽救。

弱覆盖：当服务小区的导频信号强度或信噪比（SINR）低于维持预设性能要求所需的水平（如小区边缘比特率）时，就会出现弱覆盖。

导频污染：在不同小区重叠覆盖较多的地区，干扰水平高，功率水平高，能耗高，小区性能可能较低。典型地，在这种情况下，UE可能接收到多个小区的高SNR和高干扰电平。

过远覆盖率：当一个小区的覆盖率远远超出计划时，它可以作为覆盖范围的“孤岛”出现在另一个可能不是直接邻居的小区内部。过覆盖的原因可能是建筑物中的反射或穿过开阔水域、湖泊等。该区域的UE可能会受到掉话或高干扰。

上下行信道覆盖不匹配（上下行不平衡）：下行信道覆盖大于上行信道覆盖是上下行信道覆盖不匹配的一种典型情况。当移动到不匹配区域时，UE将遇到上行问题。

在现实的网络中，这些症状可以被容忍到一定程度。当这些症状与其他因素（如症状频率、症状持续时间或受影响人群）结合时，可能表明存在真正的问题。

以下输入可用于识别问题场景：

1. UE测量
2. 性能测量
3. 报警、其他监控信息，如跟踪数据

UE测量在UE测量报告中发送，它们可以指示容量和覆盖问题。

在源或目标eNB处收集的与容量和覆盖相关的性能测量可用于在小区级别上检测与容量和覆盖相关的问题。MDT或与切换相关的性能测量也可用于检测小区级上的容量和覆盖相关问题。

CCO Monitor Function: 此功能用于监视容量和覆盖优化（例如，监视相关性能计数器、UE测量或警报）。

CCO Policy Control Function: 此功能用于配置容量和覆盖优化策略。

对于容量和覆盖优化（CCO），集中式CCO SON算法的位置有几个选项：

1） CCO-SON算法位于DM中。容量和覆盖优化决策采用DM集中式CCO算法。

2） CCO-SON算法位于NM（Network Manager）。容量和覆盖优化决策采用NM集中式CCO算法。

第一个选项的示例如图3所示：

RACH优化

RACH优化的目标是自动设置与RACH性能相关的几个参数。应使用以下目标之一。具体目标值由优化人员配置。

涉及的优化参数有。

• RACH配置（资源单元分配）；
• RACHpreamble 分割（在dedicated、group A, group B之间）；
• RACH回退参数值；
• RACH传输功率控制参数。

RACH优化由UE报告的信息和eNB之间的PRACH参数交换来支持。

接收轮询信令的UE应报告以下信息：

• 在RACH成功完成之前发送的RACH前导码的数目；
• 竞争解决失败。

SON功能之间可能存在冲突或依赖，SON协调是指防止或解决SON功能之间的冲突或负面影响，使SON功能符合优化人员的策略。

如图5所示，SON函数与网络参数之间存在网状关系，如果没有SON协调，可能会产生冲突或负面影响。

在以下情况下，节能和小区终端补偿之间可能会发生冲突。

一个或多个候选小区被配置成可能覆盖原始小区。源小区处于节能状态或即将进入节能状态。一个或多个候选小区进入停止状态，导致无法再提供源小区的覆盖范围。

如果源小区处于节能状态，则应离开节能状态。

如果源小区即将进入节能状态，则候选小区中断恢复且候选小区能够提供覆盖之前，原小区不应进入节能状态。

候选小区中断恢复后，原小区可能进入节能状态，候选小区可以重新接管源小区的覆盖范围。

容量和覆盖优化（CCO）、小区中断补偿（COC：Cell Outage Compensation）和节能管理（ESM：Energy Saving Management）可能要求在同一时间段内更改一个或多个小区的覆盖或容量，这可能导致以下问题：

图6是COC、CCO和ESM之间协调的典型场景。

在中断中检测到cell 1，COC将尝试通过重新配置一些补偿候选小区的RF配置来补偿中断cell 1，例如cell 2和cell 3的TX功率、天线倾斜和天线方位角。

在中断cell 1补偿之前，CCO可以检测到cell 1及其相邻小区（cell 2和其他蓝色小区）的覆盖相关KPI（如RRC连接建立成功率、小区吞吐量）的下降，并得出该KPI下降区域存在覆盖问题的结论。

同时，ESM在cell 2上运行，以补偿其相邻小区（cell 4）进入节能状态的覆盖。

从检测到中断cell 1的时间点开始，直到cell 1被cell 2和cell 3补偿为止，在这段时间内，如果COC、CCO和ESM之间没有协调，则可能会分别为COC、CCO或ESM目的调整cell 2的TX功率、天线倾斜和天线方位角。COC、ESM的调整和CCO的优化很可能在共同受影响的大修补偿候选cell（上例中的cell 2）中发生冲突。

也有可能是ESM在cell 2上运行以补偿处于节能状态的cell 4的覆盖，而COC检测到cell 1有中断，并请求cell 2补偿cell 1的覆盖。需要协调COC和ESM，以确定是否可以接受此请求。

小区恢复正常后，COC退出协调场景，CCO和ESM继续工作，需要很好的协调。例如，CCO可以向下调整cell 2的天线倾斜以提高覆盖信号质量，但是ESM可以相反方向调整cell 2的天线倾斜以扩大其覆盖区域以进行ESM补偿。因此，CCO和ESM之间应继续协调，以解决cell 2上可能出现的配置冲突。

其他冲突场景可能是：

cell A正在进行补偿，以便为处于能量节省状态的cell B提供覆盖。COC检测到cell A已中断。由于cell A不能再为cell B提供覆盖，因此cell B需要另一个小区覆盖，或者停用节能功能。

cell A处于能量储存状态。COC检测到cell B停电，请求A小区补偿B小区的覆盖，A小区可能需要终止节能以补偿B小区的覆盖。

在恢复期间对B 小区进行补偿的A小区只要需要对B小区进行补偿，就不应进入节能状态。

多个SON功能可能对网络资源有冲突的需求。这种情况被认为是“SON functions in conflict”，需要预防或解决冲突。协调职能将负责防止或解决冲突。

当存在“SON功能冲突”时，需要检测冲突。优化员对SON协调功能可以预先设置策略，以避免SON功能之间在某些相关资源上发生冲突。

冲突预防就是采取一些先进的方法来防止冲突的发生。然而，无论选择哪种实现方式，都不可能保证100%的冲突得到预防，因此需要对冲突进行检测和解决。冲突检测应首先作为冲突解决的前提条件。

SON协调功能是一个逻辑功能，这意味着它可以作为一个单独的功能实体或SON功能的一部分来实现。

当SON协调功能作为一个单独的功能实体实现时，所有SON功能都向SON协调功能发送必要的信息，SON协调功能将这些子功能作为一个集中的控制点进行协调。这种集中式协调方法满足了大范围的SON协调要求，如NM集中式SON函数与分布式SON函数之间的协调。

在其他一些情况下，只需要在较小的区域内进行协调，例如，一个域内分布的SON功能之间的协调。然后SON协调功能可以作为每个SON功能的一部分来实现。各SON功能之间可以相互交换必要的协调信息，以实现协调。

SON协调功能可以位于Itf-N的上方或下方。图7显示了SON协调功能的示例，SON协调功能是Itf-N上方的一个单独的功能实体。