Telefónica Germany startet mit CPCM von MicroNova in das LTE-Mobilfunkzeitalter

"Bei LTE wird eine komplett neue Funkschnittstellentechnik eingeführt, die mit der von UMTS bzw. GSM nichts gemeinsam hat. Die Konsequenz daraus ist, dass mit der Einführung von LTE wie seinerzeit bei UMTS wieder ein komplett neues Funkzugriffsnetz aufgebaut werden muss, was mit einem nicht unwesentlichen Kostenaufwand verbunden ist.”
(Rudolf Riemer, Chefredakteur und Herausgeber UMTSLink)

Bisher vor allem für das Fernsehen genutzte Frequenzen stehen seit der Versteigerung der „Digitalen Dividende“ für den Einsatz im neuen Mobilfunkstandard „Long Term Evolution“ (LTE) zur Verfügung. Im Gegensatz zu UMTS, HSDPA oder GPRS unterstützt LTE unterschiedliche Bandbreiten. Telefónica Germany setzt auch beim Aufbau des LTE-Netzes auf CPCM von MicroNova, der aus dem Common Planning Manager und Common Configuration Manager besteht.

Die Entwicklung des LTE-Standards als UMTS-Nachfolger begann bereits im Jahr 2004 durch eine Arbeitsgruppe der 3GPP (3rd Generation Partnership Project Organisation). Die tatsächliche Einführung eines solchen neuen Mobilfunkstandards stellt die Netzbetreiber vor zahlreiche strategische und logistische Herausforderungen.

MicroNova-Framework integriert LTE in CPCM
Beim Aufbau des LTE-Netzes gelten die gleichen Rahmenbedingung wie auch bei UMTS: Bestehende Prozesse und der reibungslose Betrieb stehen an erster Stelle. Aus diesem Grund hat die MicroNova AG die LTE-Technologie in den bewährten und etablierten CPCM integriert, der die Planung und den Betrieb von Mobilfunknetzen unterstützt. Die Lösung ist Multi-Vendor-fähig, modular aufgebaut und arbeitet regelbasiert. Im Zusammenhang mit der LTE-Integration kam das von
MicroNova entwickelte Integrations-Framework zum Einsatz, ein Plug-in zur Parameterverwaltung. Dieses Plug-in für CPCM ermöglicht es, die Konfigurationsparameter und die Konfigurationsdatensätze über eine grafische Benutzeroberfläche zu erzeugen, zu verwalten und anzupassen. Darin eingeschlossen ist das Management aller System-Schnittstellen zu den Planungssystemen und dem Live-Netz. Innerhalb der Parameterverwaltung legt das System dabei pro Hersteller, Equipment, Software-Version und North-Bound-Interface-(NBI)-Version einen Konfigurationsdatensatz an. Weiterhin ermöglicht das Framework eine Aufteilung der Konfigurationsparameter in Parameterklassen:

• ERA (Engineering Rule – Automatic): Anhand herstellerunabhängiger Planparameter und Plandesign-Regeln (Plandesign-Makros) werden vollautomatisch herstellerspezifische Parameter generiert, die nicht mehr angepasst werden können.
• ERS (Engineering Rule – Switched): Durch herstellerunabhängige Planparameter und Plandesign-Regeln (Plandesign-Makros) werden vollautomatisch herstellerspezifische Parameter generiert, die durch den Netzplaner bzw. -optimierer nachträglich an das Live-Netz angepasst werden können.
• OPT (Optimizable): Herstellerspezifische Parameter, die nicht von anderen Parametern bzw. Parameterklassen abgeleitet werden können und mit einem Default-Wert vorbesetzt werden, kann der Planer bzw. Optimierer nachträglich an das Live-Netz anpassen.
• NWP (Network Wide Parameter) – Konfigurations-Templates, die durch das Plandesign bzw. den Equipment-Hersteller vorgegeben werden und im gesamten Live-Netz bzw. in Teilbereichen des Netzes (z.B. Indoor/Outdoor) gleichzusetzen sind

Vorgehen bei der Integration einer neuen Technologie in CPCM von MicroNova

Mit dem Import der NBI-Spezifikation (siehe Abbildung) legt der jeweilige Anwender – in diesem Fall entweder Mitarbeiter von MicroNova oder dank der Erweiterung auch geschultes Personal von Telefónica Germany – einen neuen Konfigurationsdatensatz an. Somit ist bereits eine vollständige Live-Netzkonfiguration vorhanden, und Anwender können zeitnah erste Tests (Live-Netz-Importe) durchführen. Beste­hende Konfigurationsdatensätze können als Referenz dienen, wobei das System einen Abgleich zwischen der neuen Konfiguration und der alten durchführt. Gültige Konfigurationsparameter kann CPCM dabei automatisch übernehmen. Über einen Parameter-Editor passen die Anwender die bis dato „automatisch“ erstellte Parameterkonfiguration an die Bedürfnisse des Carriers und der Vorgaben des Plandesigns an. Die Kernfunktionalitäten des Editors sind dabei:

• Änderung der Parameterklasse
• Hinzufügen/Löschen/Editieren von Planobjekten/-parametern
• Konfiguration der Plan-Wirk-Überführung (Objektmodell-Überführung)
• Export einer bestehenden Parameterkonfiguration in ein Excel-File für Review-Zwecke

Bevor Planer bzw. Designer eine Parameterkonfiguration als gültigen Konfigurationsdatensatz freigeben, überprüft das System die neue Version anhand vordefinierter bzw. anwenderspezifischer Validierungsregeln auf ihre Vollständigkeit und Konsistenz.

Der Hauptvorteil für den Carrier besteht darin, dass sich die Entwicklungszeiten nochmals verkürzten und die Auswirkungen von nachträglichen Spezifikationsänderungen so gering wie möglich gehalten werden. Der Carrier selbst kann kleinere Änderungen der Design- und Hersteller-Spezifikation innerhalb der Test- bzw. Abnahmephase durchführen – mit entsprechend positiven Folgen für die Flexibilität während dieser Phasen und vor allem auch für den späteren Betrieb.

CPCM von MicroNova unterstützt selbstorganisierende Netze
LTE zählt zu den so genannten Self Organizing Networks (SONs – selbstorganisierende Netzwerke). Hinter dieser Bezeichnung verbirgt sich die Fähigkeit zur selbständigen Konfiguration und Optimierung von Netzelementen in einem Mobilfunknetz nach dem Plug-and-Play-Prinzip. Die Bandbreite der Möglichkeiten ist groß: Selbsttätige Reaktionen von Funkzellen auf ausgefallene Nachbarzellen, die Optimierung der Funkabdeckung und -qualität oder die Lastverteilung und optimale Zusammenarbeit sind nur einige der Vorteile. Die Unterstützung bei den Ausrüstern ist derzeit noch in der Anlaufphase. Laut Equipmenthersteller werden schon bald Netzknoten und Funkzellen weitgehend automatisiert in Betrieb gehen können. Dieses Konzept soll dazu beitragen, die Komplexität des Gesamtnetzes zu reduzieren sowie die Effizienz des Betriebs und der Verwaltung über den gesamten Lebenszyklus eines Netzes zu verbessern. In der Folge sinkt die Zahl manueller Eingriffe und die damit verbundenen Kosten sowie Fehlerwahrscheinlichkeiten.

Trotz der genannten Fähigkeiten müssen Netzbetreiber die spezifischen SON-Features beim Roll-Out neuer Stationen konfigurieren und auch während des laufenden Betriebs immer wieder anpassen. Ein Schwerpunkt der SON-Philosophie liegt bei den Nachbarschaftsbeziehungen bzw. Hand-Over-Beziehungen zwischen den einzelnen Stationen: Sie werden innerhalb des Netzes automatisch organisiert, Planer können sie jedoch in Form von so genannten Black-Lists und White-Lists oder Schwellenwerten (Thresholds) etc. innerhalb einer Basisstation steuern. CPCM berechnet dabei die notwendigen Abgleiche innerhalb des LTE-Netzes und stellt die Basis für eine vollständige Nachbarschaftsplanung zwischen LTE und GSM/UMTS. Die GUI-gesteuerte Bedienung und Konfiguration des LTE-Standards integriert sich nahtlos in das bestehende System. Dadurch bietet CPCM über alle Mobilfunktechnologien hinweg (GSM, UMTS, LTE) größtmögliche Transparenz für den Anwender.

CPCM im Einsatz

Fazit
Mit LTE unterstützt CPCM nun erfolgreich eine weitere Technologie: Durch den Einsatz der Parameterverwaltungsapplikation konnte MicroNova in kürzester Zeit die LTE-Technologie von Huawei und Nokia Siemens Network in CPCM integrieren. Das leistungsfähige Framework ermöglichte es, das Projekt in nur drei Monaten pro Equipment-Hersteller durchzuführen. Damit hat auch das Team der MicroNova AG einen Teil dazu beigetragen, die Einführung des Mobilfunkstandards der vierten Generation voranzutreiben.