lte網絡異構網技術及部署建議
2014/10/14 12:26:44一、背景
隨著移動互聯網的迅猛發展和智能終端的大量普及，移動數據業務量呈現爆炸式增長趨勢。同時，移動網絡流量分布表現出極為嚴重的時空不均衡性，忙時忙區承載了全網主要的數據流量。傳統的技術手段在解決以上需求時表現乏力，在諸多背景下，一種的新的組網形態“異構網”逐漸受到了關注。異構網通過空間復用提高單位區域內的頻譜效率，獲得更大的網絡容量。
二、異構網的定義與組網方案
異構網絡是指由不同類型的基站節點組網，每種節點具有不同的特性。LTE異構網，則是指在傳統的宏基站覆蓋的基礎上，再部署低功率站節點（LPN）的混合組網方式。與傳統的不同頻率分層組網不同的是，這些LPN節點與宏基站占用相同的頻率及載波帶寬。
目前對LTE 異構網定義的低功率節點包括：
1、RRH：指通過有線連接到BBU的射頻拉遠型低功率基站，即常說的RRU，發射功率一般為46dBm，主要用于城區的局部深度覆蓋，室內外熱點覆蓋。
2、Pico eNB：指通過有線連接到核心網，相對于RRH更小的低功率基站，發射功率一般為23-30dbm，主要用于辦公室、咖啡廳等相對較封閉的中小型室內場景。
3、HeNB：指通過家庭寬帶連接到核心網一種低功率基站, 發射功率一般小于23dBm，在2G和3G被稱為Femtocell，一般部署在家庭或小型企業，并由用戶自行部署。
4、Relay nodes：指通過無線連接到施主基站的一種低功率基站，發射功率一般為30dbm。
圖1 LTE異構網的組網方案示意圖
異構網通過LPN的部署，可大大增加網絡容量，減少宏站負荷，提高小區邊緣速率和平均吞吐量，有效吸收熱點地區話務，解決網絡話務不均衡特性等問題。
三、異構網關鍵技術
異構網絡在增強網絡性能的同時也給網絡部署帶來了一些消極影響，如：同頻組網干擾增大、移動性管理難度增大、安全問題復雜化等，異構網發展了一些關鍵技術，應對上述挑戰。
1、小區范圍擴展（CRE）
由于LPN發射功率都小，一般情況下，除非是UE十分接近低功率站點的情況下，UE接收到LPN的場強都會比較低，從而選擇LPN節點的用戶會遠小于選擇宏站的用戶數，無法實現有效的負荷分擔。因此為了最大化利用上LPN節點的容量資源，異構網改變了小區駐留策略，因此選擇CRE算法（小區范圍擴展），擴展低功率節點的覆蓋范圍以實現話務分擔。
2、增強的小區間干擾協調（eICIC）
異構網絡中，由于低功率發射的LPN節點與高功率發射的宏站覆蓋區域完全重疊，其干擾形勢更加嚴峻。異構網中，干擾的瓶頸轉到控制信道上，3GPP提出了增強型小區間干擾協調技術（eICIC），可以分成時域、頻域、功率等控制方法。
3、協作多點傳輸（CoMP）
協作多點傳輸：是指地理位置上相互分離的多個小區的協作發射/接收，為一個或多個用戶進行服務。通過引入CoMP技術改善UE和基站的接收信號質量，解決小區邊緣干擾問題，從而在高負載下，提高小區邊緣和系統吞吐量。
4、自組織網絡（SON）
自組織網絡技術其產生背景是異構組網內的網元數量大幅度增加，通過傳統的方式進行手動管理，會大大降低異構網的可運營能力，所以通過SON（自組織網絡）技術提升網絡的智能化程度是必要的選擇。SON自組織網絡有三個方面的能力，包括自配置、自優化和自愈能力。
四、應用部署建議
以下給出異構網在實際網絡部署中的技術方案等進行相應建議。
1、干擾協調技術應用建議：
對目前已在3GPP上討論的干擾協調技術的適用場景如下：
（1）CA based ICIC，頻域，適用于Macro&Pico，R11版本
（2）eICIC，時域,適用于Macro&Pico、Macro&HeHB、Macro&RRH，R10版本
（3）FeICIC，時域方法，適用于Macro&Pico、Macro&RRH，R11版本
2、CoMP應用建議：
（1）上行業務信道覆蓋受限，使用上行CoMP技術提升網絡覆蓋
（2）下行容量需求增多時，使用下行CoMP（JP）改善下行網絡吞吐量和邊緣用戶覆蓋
（3）傳輸時延對CoMP性能影響較大，故建議采用BBU池集中部署的方式。
五、結束語
本文探討了LTE異構網產生的背景、概念及組網方案，分析了異構網的幾項關鍵技術及其性能影響，并針對商用網絡部署LTE異構網提出了初步建議。
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