PPTХ4

Report
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
Boot Self-Test
Auto-Connectivety
Автоматический ввод в
эксплуатацию
•
•
•
•
•

Deployment
Регистрация в системе управления
сетью
Инвентаризация
Обновление ПО
Инициализация интерфейсов S1 и X2
Тестирование
Auto-Connectivity
and Security Setup
Setup of OAM link
Self-Configuration

Automatic Inventory
update
Auto-Commissioning
Начальное конфигурирование
параметров радиосвязи
Dynamic Radio Configuration (DRC)

Автоматическое
конфигурирование в процессе
дальнейшей работы
Automatic SW & DB
Download
Automatic Licenses
Download
Setup link to Controller
(if available)
Setup S1 and X2
Interfaces
SW & DB Activation
Self-Test
Dynamic Radio
Configuration
Transition to
operational state
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 – 3
Optimal 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

UE
Cell A
Controller
Cell B
• Сбор отчётов RSRP
• Деление пользователей на
центральных (CC) и граничных
(CE) по величине SIR (signal-tointerference ratio)
• Периодическая отправка данных
на контроллер
UE
RRC_ConnectionReconfiguration
MeasurementReport (PCI, RSRP, RSRQ...)
RRC_ConnectionReconfiguration
MeasurementReport (PCI, RSRP, RSRQ...)
MeasurementReq
MeasurementReq

MeasurementReport
MeasurementReport
1
0
β=0,5 L=3
1
1
На контроллере
• Решение задачи оптимизации
Resource usage
policy evaluation
Resource Usage Policy
На соте
Resource Usage Policy
1
1
β=0,5 L=3
0
1
• Полоса частот для обслуживания CC
UE
• общее число L полос для
обслуживания CE UE
• частотный план на следующий ICICпериод;
• Периодическая рассылка
частотного плана сотам
ICIC
Small Cell – Small Cells

Формальная постановка задачи оптимизации:
 ⟶ max
,,
,

в условиях  
≥ () ,
  = 1, … , 
 = 
0<≤1
 = 0,1 ,  = 1, … , ,  = 1, … , 
 +1  = 1,
 = 1, … , 
+1 ×

 ≥ 1,
.
 = 1, … , 
=1

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
UE
eNB A
eNB B
Слишком ранний хендовер
UE
eNB A
eNB B
1. Сбой радиосвязи
1. Хэндовер UE из A в B
2. Сбой радиосвязи
2. Восстановление RRC соединения
3. RLF INDICATION
< Tstore_UE_cntxt
3. Восстановление RRC соединения
4. RLF INDICATION
5. HANDOVER REPORT
4. Слишком
поздний хэндовер
Слишком ранний
хэндовер
MRO
Выявление сбоев радиосвязи
Хендовер не в ту соту
UE
eNB A
eNB B
eNB C
1. Хэндовер UE Из A в B
2. Сбой радиосвязи
< Tstore_UE_cntxt
3. Восстановление RRC соединения
4. RLF INDICATION
5. HANDOVER REPORT
6. Хэндовер не в
ту соту
MRO
Выявление неоптимальных хендоверов
«Ping-pong» хендовер
eNB A
eNB B
«Короткий» хендовер
eNB A
eNB B
eNB C
1. Хэндовер UE Из A в B
1. Хэндовер UE Из A в B
< Tstore_UE_cntxt
< Tstore_UE_cntxt
2. Хэндовер UE Из B в C
2. Хэндовер UE из B в A
3. HANDOVER REPORT
Ping-pong
хэндовер
3. HANDOVER REPORT
4. Короткий
хэндовер
MRO
Оптимизация параметров мобильности
eNodeB
Контроллер
KPI REPORT
T_update
Подстройка
параметров
хэндовера

Условие хендовера: Mt > Ms + Hys – CIOst ;

Чем выше CIOst ,тем раньше будет
выполняться хэндовер UE из s в t;

Классификация ошибок хендовера;

Отправка статистики ошибок контроллеру;

Коррекция параметров мобильности на
контроллере:
Новые параметры хэндовера
KPI REPORT
Подстройка
параметров
хэндовера
Новые параметры хэндовера
•
•
lateNum
toWrongCellNum
earlyNum
•
pingPongNum
shortNum
•
•
w
moreCIO
lessCIO

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<1;
Защита от осцилляций CIO;
Возможно использование алгоритмов на базе
систем нечёткого логического вывода
Отправка скорректированных параметров
на eNodeBs.
MLB
Что такое нагрузка?

В спецификациях 3GPP TS 36.413, TS 36.423 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
1.
CompositeLoad
2.
Относительное количество канальных ресурсов, выделяемых
пользователям с CBR-трафиком (CBR-пользователям):
3.
с∈С 

Virtual Cell Load – VCL(Виртуальная нагрузка). Относительное
количество канальных ресурсов, необходимых (CBR-)пользователям
для удовлетворения QoS-требований :

с∈С


с∈С
4.
VCL с ограничением нагрузки в виде min
5.
Производные показатели. Например, относительное число отказов
вызова (Call Blocked Ratio - CBR), обусловленных перегрузкой соты
6.
и др.

,1
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)
•
•
b)
Быстрый
Реализуется в рамках RRM
процедуры LB
Контроль мощности (Cell
breathing)
•
•
c)
Очень медленный
Реализуется в рамках SON
процедуры CCO, оптимизирующей
ёмкость сети
Контроль сдвига хендовера
(Biasing)
•
•
Медленный
Реализуется в рамках SON
процедуры MLB
MLB
Biasing

Управление наступлением события A3, инициализирующего хендовер

Событие A3:
Measneigh+Oneigh,freq+Oneigh,cell-Hyst>Measserv+Oserv,freq+ Oserv,cell+a3Offset
•
•
•
•
•
•
Measneigh - значение мощности сигнала от соседней БС, измерянное мобильной станцией.
Measserv - значение мощности сигнала от обслуживающей БС, измерянное мобильной
станцией.
Oneigh,freq и Oserv,freq - с помощью этих параметров можно задать приоритет для частот, на
которых работает соседняя и обслуживающая БС, соответственно.
Oneigh,cell и Oserv,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 (== -CIOst).
MLB
Иллюстрация события A3
MLB
MB - MA = -Hys + CIOB,A
Hys
eNb A
MB - MA = 0
-CIOB,A
-CIOA,B
MB - MA = Hys – CIOA,B
Hys

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
eNb B
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

similar documents