随着无线网络的快速发展,整个网络表现出复杂度高、规模庞大、动态开放等特性,无线网络的参数越来越多,加大了网络运营和管理的复杂度。同时用户对于无线网络服务的感知敏感度提升,期望更加苛刻的服务质量,这就要求无线网络能够快速响应用户需求。传统的采用人工对网络进行优化、修复手段在时间上存在较大的延迟,同时也会带来高额的维护成本,不能满足需求。为了减少人工运营成本,并且进一步提高网络运行质量和优化效率,我们在无线接入网中引入自组织网络(Self-Organizing Networks, SON)的概念。SON是3GPP长期演进(LTE, Long Term Evolution)中标准化工作的重要内容,3GPP从R8版本开始引入SON概念及需求,经过从R9至R12版本中不断的完善和性能增强,SON的标准化工作已经逐渐趋于成熟。国内的中国通信标准化协会也在2012年召开了多次会议开展针对无线接入网自组织网络(SON)管理技术的讨论和标准化工作,对SON的网络管理架构、流程、接口进行定义。目前,国内外研究机构及厂商针对SON开展了大量的研究工作,主要的研究热点有爱立信的智能简易SON技术、诺西的为降低运营支出和改善网络质量的自动操作技术、华为用于改善无线接入技术和节省多层RAN网络运营成本的SingleSON等等。本论文是作者基于研究生期间参与研究课题所积累的一些研究成果进行理论上的总结和提炼而形成。本文首先着眼于LTE-A和SON的系统级性能,对LTE和SON的系统架构以及关键技术进行研究,为提出具体的自治愈算法做技术上的储备与铺垫。而后,本文在国内外研究较少的小区中断自治愈领域提出了两种具体的小区中断自治愈算法以及一种新型的中断补偿小区的选择方案。单小区中断恢复无法解决一些硬件类型的中断故障,我们设计新的解决思路是进行多小区联合补偿以弥补中断小区带来的覆盖空洞。本文提出的基于确定区间的小区中断补偿算法通过定义质量冗余参数选择补偿小区,算法弥补了之前补偿算法对网络整体性能的影响,在补偿中断小区的同时使得网络整体性能得到了一定的提升。本文又提出了一种有效的多小区联合自治愈算法,不仅对补偿目标进行优先级排序,分层优化,同时对调整参数进行优先级排序,增加了解的多样性,能保证多个参数的充分搜索,而不会对候选解的整个架构带来太大的破坏。本为还提出了一种对补偿小区进行分类的标准,研究不同类型补偿小区的补偿性能,并对不同小区的补偿效果进行仿真,为进一步的中断自治愈研究提供新的理论依据。