SON的架構
根據最佳化算法的執行位置，SON（Self Organization Network，自組織網路）可以分為三類：集中式SON、分散式SON和混合式SON。
集中式SON
集中式SON（Centralised SON）：SON算法在OAM（Operation Administration and Maintenance）系統上執行。集中式SON分為以下兩種。
1. 網路管理的集中式SON（NM-Centralised SON）：SON算法在OAM系統的綜合網管層。
2. 網元管理的集中式SON（EM-Centralised SON）：SON算法在OAM系統的設備網管層。
如圖1所示，由於所有的SON功能都位於OAM系統中，所以集中式部署較為容易。但是由於不同的設備製造商有不同的OAM系統，所以不同製造商之間的支持性差異較大。而且集中式SON也不支持需要快速回響的套用場景。並且，為了實現集中式SON，需要對S1接口進行擴展。
圖1 集中式SON架構分散式SON
分散式SON（Distributed SON）：SON算法在無線接入網的網元上執行。對於E-UTRAN，SON算法在eNB上執行，如圖2所示。
圖2 分散式SON架構在分散式SON中，所有SON功能都位於eNB中，所以部署起來工作量較大。該方式對複雜最佳化機制的支持比較困難，需要大量eNB的協作。但分散式SON對有些情況的支持是非常理想的，例如當最佳化只涉及少量eNB，且需要快速最佳化回響時。並且，為了實現分散式SON，需要對X2接口進行擴展。
混合式SON
混合式SON（Hybrid SON）：SON算法在OAM系統的綜合網管層、OAM系統的設備網管層、無線接入網網元中的2個或3箇中執行。對於E-UTRAN，混合式SON的部分最佳化算法在OAM系統中執行，部分最佳化算法在eNB中執行。
如圖3所示，在混合式SON中，簡單快速的最佳化機制在eNB中實現，複雜的最佳化機制在OAM中執行，所以混合式SON能靈活支持各類不同的最佳化情況。通過X2接口，它還能支持不同設備製造商之間的最佳化。但它的部署成本較高，並且還需要對相應的接口進行擴展。
圖3 混合式SON架構SON的主要功能
SON主要包括三大功能，分別是自配置（Self-configuration）、自最佳化（Self-optimization）、自愈（Self-healing）。目前，3GPP協定中已經為LTE定義了自配置、自最佳化和自愈功能的相關套用場景。
自配置功能
自配置功能包括基站自建立及基站運行過程中的自動管理。自配置功能使新增的網路節點能做到即插即用，在網路節點運行過程中，對其軟體、參數等進行管理升級。自配置功能大大地減少了網路建設開通中手動配置參數的工作量及基站運行過程中的人工干預，減小了網路建設難度，降低了網路建設成本。
自配置功能包括以下功能模組。
1. 自測試
eNB自動發起健康性檢查，檢查內容包括站點經緯度、eNB狀態、eNB時間、設備版本信息、單板信息、小區個數、參考時鐘、GPS模組信息、風扇信息、電源供電是否正常、環境溫度等。當eNB上電後，或eNB配置數據更新後，或eNB軟體更新後，由eNB自動發起並執行自測試功能，也可手動發起自測試功能。
2. 自動獲取IP位址
eNB上電後自動獲取IP位址，並獲得網管和接入網關的IP位址。
3. 自動建立eNB與OAM系統之間的連線
4.傳輸自建立
eNB自建立過程中，自動發起並執行S1接口自建立；自動鄰區關係配置過程中，自動建立X2接口。
5. 軟體自動管理
eNB自建立過程中，初始軟體自動下載與激活；eNB進入工作狀態後，軟體自動升級、下載與激活；軟體升級過程失敗後回退到原軟體版本。
6. 無線配置參數和傳輸配置參數的自動管理
eNB自建立過程中，自動下載並配置無線參數和傳輸參數；eNB進入工作狀態後，自動更新無線參數和傳輸參數的配置。
7. 自動鄰區關係配置
eNB自建立過程中，通過網路下發的鄰區關係列表進行自動鄰區關係的建立；eNB進入工作狀態後，進行自動鄰區關係的最佳化。
8. 自動資產信息管理
eNB自建立過程中，向OAM系統自動上報硬體、軟體及其他資產信息；eNB進入工作狀態後，當資產信息發生變化時，eNB向OAM系統自動上報資產信息。
9. 自配置過程的監控與管理功能
對自配置過程中的各功能模組工作狀況進行監控，並向運營商提供相關信息，也允許運營商對自配置功能的執行過程進行控制。該功能使得自配置過程可控。
eNB自配置功能的工作流程如下：
1) eNB開機後，啟動自測試功能。
2)eNB自動配置物理傳輸鏈路並建立與DHCP/DNS伺服器的連線，DHCP/DNS伺服器會為eNB分配IP位址。
3)eNB自動建立與OAM之間的連線、S1接口的連線、X2接口的連線。
4) 對eNB進行鑒權。
5)eNB下載相應的軟體版本，包括eNB的配置檔案。這些配置檔案包含網路規劃的預配置無線參數。
6)eNB配置完成之後，再次執行自測試，並且向OAM系統提交狀態報告。
自最佳化功能
自最佳化是指網路設備根據其自身運行狀況，自適應地調整參數，以達到最佳化網路性能的目標。傳統的網路最佳化可以分為兩個方面：其一為無線參數的最佳化，如發射功率、切換門限、小區個性偏置等；其二為機械最佳化，如天線方向、天線下傾角等。SON的自最佳化功能只能部分代替傳統的網路最佳化。
自最佳化主要包括以下功能。
1. ANR（Automatic Neighbour Relation function，自動鄰區關係最佳化）
2. MLB（Mobility Load Balancing optimisation，移動性負載均衡最佳化）
3. MRO（Mobility Robustness Optimisation，移動性魯棒性最佳化）
4. RO（RACH Optimisation，隨機接入信道最佳化）
5. ES（Energy Savings，基站節能）
6. ICIC（Inter-cell Interference Coordination，小區間干擾協調）
7. CCO（Coverage and Capacity Optimization，覆蓋與容量最佳化）
以上自最佳化功能的實現方案將在8.2節詳細說明，此處不再贅述。
自愈功能
自愈功能是SON的主要功能之一。自愈的目的是消除或減少那些能夠通過恰當的恢復過程來解決的故障。從故障管理的角度來看，不論是自動檢測並自動清除的告警，還是自動檢測但需手動清除的告警，故障網元都應對每一個檢測到的故障給出相應的告警。
自愈功能可由告警觸發。在這種情況下，自愈功能模組對告警進行監視。當發現告警時，自動觸發自愈過程。另外，一些自愈功能位於eNB上，並需要快速回響。這種情況下，當eNB檢測到故障時，可直接觸發自愈過程。自愈過程首先收集必要信息並進行深度分析，然後根據分析結果判斷是否需要執行恢復過程來自動解決故障。當自愈過程結束後，自愈功能會將自愈結果上報給集成參考點（Integration Reference Point，IRP）管理器，並且可以將恢復過程存檔。
