5G网络中基于大数据的虚拟SON架构研究
2021-12-25盖俊荣
盖俊荣
中国移动通信集团设计院有限公司浙江分公司 浙江 杭州 310000
在5G商用牌照发放下，5G建设的速度也越来越快。5G网络中也接入了很多不同类型的接入点，但是这些接入点之间的关系是非常复杂的，在这种情况下，5G网络在进行维护和运营的过程中，也面临着很大的挑战。所以，在5G网络中，自组网络（SON）也成为不可缺少的技术。因此，虚拟自组网络结构还是值得进行深入研究的。在研究虚拟SON架构过程中，主要对其自组网络技术进行分析，深入分析其技术中的基础功能和管理构架，通过研究，为5G网络提供更加多元化的数据业务，使网络之间实现信息互换，优化和组织网络组织，使当前网络状态实现智能化、网络参数动态关联能力。
1 自组网络技术分析研究
1.1 基础功能
自组网络简称SON，该网络的产生是随着LTE发展而形成的。自组网络定义，指的是在网络中引入自组能力，将网络中人工维护和排障等环节，由人工干预转化成自动化维护和排障[1]。
当前，自组网络自身功能主要分为三个方面：第一个是自配置、第二个是自优化、第三个是自治愈。
1.1.1 第一自配置。在自组网络中，指的是对当前网络中的设备参数进行自动配置，比如中继站、微基站等。自配置的目标是，实现即插即用，或者是自动建立基站。自配置的主要功能有：无线参数配置、基站数据准备与自动检测、传输参数配置等等。
1.1.2 第二自优化。移动网络变化的过程中是动态变化的，比如，对当前网络的容量进行扩充，对新的基站进行有效的部署，或者是对参数进行良好的调整，进而适应本地的环境条件与业务量[2]。在无线SON中，自优化指的是，自组网络通过对关键指标、无线参数进行有效的监视，然后利用优化算法，对关联的无线参数进行合理的调整，进而保障网络的高效运行。网络优化是进行连续性闭环处理的一个过程，同时还包含了优化参数、参数重新布置、性能评估等。如果自配置参数是在初始阶段时期得到的，那么在后期的时候这种参数就不在适用，需要对其进行优化，这样才能使网络性能得到进一步提升。自优化功能主要有自检和重配、优化、优化切换、参数优化等。
1.1.3 第三自治愈。在SON中，可以将自治愈定为自发执行行为，自治愈能够有效保障网络的顺利运行，避免发生一些破坏性问题。其具体功能有，有效解决即将发生的故障，自动对故障问题进行诊断和检测，之后自动执行问题纠正机制，网络出现异常之前，就可以采取有效的措施。而且在网络节点失效情况下，其自我修复机制主要功能会降低故障问题所造成的影响。之前传统网络基站出现故障时，在识别的时候会比较困难，而自治愈主要的任务是性能检测和系统告警，自动发现网络中的一些问题，然后在对自主网络管理结构定位进行有效检测，将其部分或者是全部故障进行有效的消除掉。自治愈功能包括网络故障自动跟踪检测、处理故障信息等等。
1.2 管理架构分析研究
在LTE中，自组网络的管理结构分为三部分，第一部分是分布式，第二部分是集中式，第三部分是混合式
1.2.1 第一分布式，优化算法执行是在演进型基站中进行的，而自组网络系统则要装备在演进型基站中，但是由于设备部署工作量比较大，所以，自组网络及结构也可以接受自组网络算法。
1.2.2 第二个是集中式，优化算法执行是在操作维护管理中进行的，在执行的过程中，将自组网络系统装备在操作维护管理中就可以执行，这种设备部署的工作量比较小，而自组网络只需简单支持优化算法就行。
1.2.3 第三个是混合式，优化算法执行，有部分是在操作维护管理中，还有其他一些优化算法是在演进型基站中执行的。
在当前大部分自组网络中，其管理结构很多都是采用H-SON，而网管系统与演进型基站是在自组网络实体协作下，使自组网络功能实现集中化管理。
2 5G网络自组网未来发展研究
在5G网络中，通过有效应用NFV和SDN技术，5G自组网络可实现虚拟自组网络架构，通过网络架构，使其更加的灵活和开放，同时提高其扩展性。传统自组网络系统，其结构应用的是D-SON、C-SON混合H-SON结构，而5G演练是在基础上来进行演练的，应用的是V-SON架构。而D-SON算法，其部署还是在本地小区来实现服务器和浏览器之间的通信，V-SON在运行的过程中，是运行于虚拟机上，它的配置是在浏览器和服务器侧的网管服务器里面。而且V-SON数据实体，还可以自动检索和管理移动台和基站数据，这些数据一般有系统管理和配置管理数据等，但V-SON可以将基于值的汇总数据进行有效的分离，和传统配置管理等一些原始数据相比较而言，能够使其处理的速度得到进一步提升。
5G可以提供多样化的数据业务，自组网络可以跟踪网络，网元之间还可以实现信息互换，执行自组网络算法能够对网络进行优化和组织。此外，在自组网络中，还要将大数据技术引入进来，这是因为5G网络运行中会有大量的数据，但是所产生的这些大量数据，并不是所有的数据都是有效的，要对这些大数据进行预处理，来有效减轻自组网络的压力。
3 结束语
文章对5G网络中的，大数据虚拟SON架构进行了研究，阐述了自组网络技术（SON），并分析了大数据虚拟网络架构。通过本文对自组网络管理架构中的基础功能和管理架构进行研究，通过研究，了解传统自组网络架构相比较而言，5G网络中的基于大数据的虚拟自组网络架构，其比传统的自组网络架构更加的智能化，并具有一定的自我协调能力和开放性，所以，在后期研究自组网络构架过程中，也具有良好的参考作用。
