lte异构网络技术研究

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1、专题：LTE网络与终端技术LTE异构网络技术研究陈晓冬，吴锦莲，王庆扬（中国电信股份有限公司广东研究院广州510630）导复出3GPP从R10开始进行LTE异构网相关技术研究和标1引言在移动宽带业务爆发性增长、频率和站址资源有限的背景下，采用异构方式搭建移动网络是疏导热点数据流量的有效方式。异构网(HetNet)将成为移动网络的长期发展趋势。但是异构网的引入也将带来复杂的同频干扰、移动性管理以及QoS等问题。异构网从广义而言，是指综合多种无线接入网技术、组网架构、传输方式及各种发射功率的基站类型。如包括在移动网络中增加Wi-Fi热点。异构网

2、从狭义而言，专指在宏基站覆盖下增加同一制式的低功率节点，如微小区（microcell）、射频拉远（RRH）、微微小区（picocell）、家庭基站（HeNB）、中继节点（relaynode）等。在LTE阶段，网络技术的发展使得异构组网成为可能。首先，LTE在时域和频域两个维度分配资源，具有更灵活的无线资源调度方式，同频组网情况下更容易实现信号干扰协调；其次，下一代移动核心网的标准和设备可支持多种制式的无线接入技术，可实现对异构网的统一控制。准制定，主要包括干扰协调增强（eICIC）、协作多点传输（CoMP）、移动性增强、网管等。2LTE异构

3、网2.1网络架构按照3GPP定义，LTE异构网是指在宏小区覆盖下布放低功率节点（LPN）的组网方式，如图1所示，各种低功率节点主要特征见表1。2.2面临的主要问题异构组网可以带来网络容量的提升、网络部署更加灵活等一些显而易见的好处，但相对于单一宏站组成的同构网，异构网会面临一些自身特有的问题，主要包括以下几点。（1）来自闭合用户群（CSG）HeNB的干扰HeNB是异构网的重要组成部分，出于商业模式考虑，部分HeNB可能需要设置为CSG模式，即只允许特定用户接入。普通公众用户靠近这些CSGHeNB时，由于无法正常接入会带来额外的干扰问题。摘要

4、在移动数据业务爆发性增长、频率和站址资源有限的背景下，采用异构方式搭建移动网络是疏热点数据流量的有效方式，异构网将成为移动网络的长期发展趋势，但是异构网的引入将带来杂的同频干扰、移动性管理等问题。本文对LTE异构网的组网方案、关键技术进行研究，并提组网及技术应用建议。关键词LTE；异构网；覆盖范围扩展；增强型小区间干扰协调；协作多点传输文献标识码Adoi:10.3969/j.issn.1000-0801.2012.11.003图2异构网中的移动场景表1低功率节点主要特征低功率节点功率（dBm）回传接入到宏站时延数（μs）X2接口无X2接口(

5、R10以前)与宏站间通过空口连接对所有UE开放对所有UE开放支持闭合用户群(CSG)对所有UE开放RRHPicoeNodeBHeNB中继节点24/30/3724/30/372024/30（2）网络负荷的不均衡异构网中的Pico基站应用于公共场合，用于吸收热点话务，其发射功率远远小于宏基站，R8/R9传统的基于参考信号强度（RSRP）的服务小区选择机制，将导致宏小区覆盖区域内的Pico基站覆盖范围极其有限，无法实现有效的负荷分担。（3）高速移动用户进/出低功率节点对性能的影响由于低功率节点的引入，使得不同类型基站间的切换场景更加复杂，小区覆盖

6、范围越小则用户在小区内驻留的时间越短，尤其是高速移动用户，切换更加频繁、切换失败率更高，如图2所示。（4）回传随着异构网站点数量的增加，对回传（backhaul）数量的需求将会大量增加，受成本制约，海量的小功率节点只能因地制宜，利用铜缆、光纤、微波等各种各样的宽带接入链路作为回传，回传链路在带宽、时延等方面的差异不仅影响站点的服务性能，且会影响异构网元节点之间的协同工作。的频谱利用率及边界用户性能，3GPP从LTE-A开始对一些关键技术进行增强，包括小区覆盖范围扩展、小区间干扰协调、协作多点传输及移动性增强等。覆盖范围扩展为了让Pico等低

7、功率节点更好地吸收话务，3GPP引入了覆盖范围扩展（cellrangeextension，CRE）的概念，即通过在服务小区选择门限中增加偏移量的方式，扩展低功率节点的服务范围。3.13关键技术为了解决上述提到的技术问题，提高异构组网场景下图3异构网中的干扰场景在CRE机制中，服务小区的选择条件如下：服务小区=argmaxi∈Λ(RSRPi+Biasi)其中RSRP表示小区参考信号强度，Bias表示服务小区选择门限偏移量，两者单位为dB，Λ表示检测到的小区集合，i表示集合中某小区编号。通过对低功率节点设置较高的偏移值，从而扩展低功率节点的服务

8、范围，目前CRE主要用于Pico覆盖范围的扩展。同时，由于终端的发射功率是一样的，接入Pico时上行链路损耗明显小于接入宏基站的上行链路损耗，CRE可同时提升用户上行链路质量。C