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關鍵技術一:LTE 同構小區間幹擾協調 | 帶你讀《5G UDN(超密集網絡)技術詳解》之十第 2 章 LTE 微蜂窩和小小區技術

第 2 章 LTE 微蜂窩和小小區技術

2.2 LTE小小區技術發展曆史

| 2.3 LTE 小小區關鍵技術 |

參見第 2.2 節,将進一步詳細解釋 LTE 小小區相關的關鍵技術,并且關聯 着說明它們對後續 5G NR 小小區的基線性影響和适用情況。

2.3.1 LTE 同構小區間幹擾協調

LTE Rel-8 早期版本,支援靜态和半靜态頻域的 ICIC 技術。靜态 ICIC 是 指在網絡規劃部署之時,就完成基站之間的無線資源的協同配置,比如,預切 割配置設定好時頻資源塊,後續網絡運作期間不再發生改變,直到網絡節點的重規 劃或重新開機。這種基于網管 OAM 的方式,可以減少基站 eNB 間 X2 接口上的信 令開銷,甚至不要求配置 X2 接口,是以可以一定程度降低部署的成本;但靜 态 ICIC 不能根據網絡動态實時環境(比如,新使用者分布、流量分布、小區負載等) 的變化而自适應地調整無線資源的分割配置,進而可能導緻無線資源使用率偏 低,幹擾規避性能很有限。通常基于網管 OAM 的方案,都稱為非标準化方案。

面向同構宏蜂窩的半靜态 ICIC 技術,要求相鄰 eNB 之間适時地互動 X2AP 幹擾協作信令,在網絡環境變化之時,具有比靜态 ICIC 更好的無線資 源使用率和幹擾規避性能。對于下行資料傳輸,源 eNB 通過 X2 接口流程負 載訓示,半靜态地互動相對窄帶發射功率值(RNTP,Relative Narrowband Transmit Power),它用于通知相鄰 eNB,源 eNB 在目前工作載波上的每個 PRB 時頻資源塊内的發射功率,是否将超過預先配置的門限值,超過則說明該 PRB 時頻資源塊内的幹擾較大。在接收到 RNTP 輔助參數之後,相鄰 eNB 可 以将處于自己和源 eNB 相鄰小區的邊緣使用者,盡量排程在源 eNB 發射功率較 低的頻域資源塊上,進而避免了小區邊緣使用者受到源 eNB 的強幹擾影響。對于上行資料傳輸,類似地,源 eNB 通過 X2 接口流程負載訓示,互動過載訓示(OI, Overload Indicator)和強幹擾訓示(HII,High Interference Indicator),用 來告知相鄰 eNB 其在各個頻域資源塊上遭受到的上行幹擾情況,OI 有高、中、 低 3 個取值,而 HII 用于通知相鄰 eNB,源 eNB 在各個頻域資源塊上是否将會 産生強幹擾,于是相鄰 eNB 可将處于自己和源 eNB 相鄰小區邊緣的使用者,盡 量排程在非強幹擾的頻域資源塊上。

在 LTE NR 載波共享的部署場景下,相鄰的 eNB 和 gNB 基站之間,也可 以利用類似 ICIC 的技術流程,來預留上下行時頻資源塊,通過半靜态的雙向協 商流程,實作異構基站間對公共載波資源的共享。ICIC 技術實質就是,源基站 把自己管轄小區内各個子頻域上的上下行潛在幹擾和負荷情況,适時地通知到 相鄰基站,相鄰基站通過限制處于自己小區邊緣終端排程的方式,主動去規避 強幹擾,以達到幹擾平衡的效果。理論上,該原理同樣适用于 5G NR 系統内 gNB 基站之間。

2.3.2 LTE 異構小區間增強幹擾協調

面向異構微蜂窩的 eICIC 技術原理如圖 2-2 所示,宏基站 eNB 通過在某些接近 空白子幀(ABS,Almost Blank Subframe)位置上,幾乎不發送信号或故意降低信 号的發射功率,來減少對同頻覆寫内的 LTE 小小區的強幹擾。當終端處于小小區的 CRE 區域内的時候,LPN 節點盡量利用宏基站 eNB 配置的 ABS 子幀對應的時間塊 資源,來進行下行資料傳輸,這樣可以規避來自同頻宏小區的強幹擾碰撞,進而處 于 CRE 區域内的終端,能獲得更好的小小區服務,但該方案的缺點是宏小區需要犧 牲掉一些寶貴的時間塊資源。當終端處于小小區的非 CRE 區域内的時候,可以認為 宏基站的下行幹擾有限,是以 LPN 可對終端進行自由排程。理論上,該原理同樣适 用于 5G NR 系統内,但 NR 針對下行參考信号以及 SS-Block進行了重新設計,從 更根本的角度減少了小區公共信号産生的小區間幹擾。

eICIC 技術雖能有效解決宏小區和小小區之間的幹擾,但是随着小小區密 度的增加,衆多小小區互相間的幹擾将變得更為複雜,此時基于時域的 eICIC 技術就不夠了,需要利用波束賦形、分布式幹擾測量技術等。

eICIC 還包括基于載波聚合的幹擾控制方案,用于解決實體控制信道之間 的幹擾問題。如圖 2-3 所示,控制信道 PDCCH 在主載波(PCC,Primary Component Carrier)上發送,利用跨載波排程機制,實作對輔載波(SCC, Secondary Component Carrier)上資料信道 PDSCH 的排程和資源配置設定。由 于宏小區和其同覆寫内的小小區分别使用了不同的頻點作為主載波,是以可以避免宏小區與小小區各自實體控制信道 PDCCH 之間的強幹擾碰撞,這可以提 升控制信道的解碼健壯性。

2.3.3 LTE-A CA