論文組網(wǎng)部分

1、為充分利用不同網(wǎng)絡間的互補特性，協(xié)同是保證異構網(wǎng)組網(wǎng)性能的關鍵，尤其是資源分配的協(xié)同。因此異構組網(wǎng)需要考慮宏站與低功率節(jié)點間是同頻還是異頻組網(wǎng)，各網(wǎng)元節(jié)點間是否要有直接交互的接口，網(wǎng)元間是否需要同步等。2.4.1 頻率在傳統(tǒng)3G 系統(tǒng)中，由于缺乏有效的干擾規(guī)避機制，一般建議宏站與Pico/Femto 基站之間采用異頻組網(wǎng)，以減少網(wǎng)絡干擾。在LTE 系統(tǒng)中，由于LTE 在時域和頻域兩個維度分配資源，具有更靈活的無線資源調(diào)度方式，同頻組網(wǎng)情況下可以通過ICIC、CoMP 等技術進行干擾協(xié)調(diào)。仿真結果表明宏站與Pico 基站同頻組網(wǎng)具有更高的頻譜利用率。對于中繼節(jié)點來說，如頻率資源充裕，接入鏈路與回

2、傳鏈路之間采用不同的頻段，即帶外中繼可以獲得更好的性能。對于CSG HeNB，與宏站之間的干擾協(xié)調(diào)非常困難，可優(yōu)先考慮異頻組網(wǎng)。另外將CSG HeNB 設置為可以兼容公眾用戶且CSG 用戶優(yōu)先的混合（hybrid）模式也是比較好的辦法。2.4.2 同步在傳統(tǒng)的LTE FDD 同構網(wǎng)絡中，eNode B 之間不需要時間同步，但在采用時域eICIC 以及CoMP 聯(lián)合傳輸時，發(fā)送節(jié)點之間在時間和頻率上都必須嚴格同步。這在RRH場景是比較容易實現(xiàn)的，但在分散部署的Pico 場景，則需要額外增加GPS 等同步方式。112.4.3 接口異構網(wǎng)的性能與節(jié)點間協(xié)同的松緊程度密切相關，節(jié)點間的協(xié)同越緊密，網(wǎng)絡

3、整體性能越好4。而eICIC、CoMP 以及SON 等協(xié)同技術均要求在異構網(wǎng)節(jié)點之間可以進行信息交互，信息交互主要通過基站內(nèi)接口或X2 接口實現(xiàn)。RRH間的協(xié)同性能是最好的， 可以進行站內(nèi)協(xié)同， 而Pico、HeNB、Relay 的信息交互接口在逐步完善過程中，如R10 開始支持Pico 的X2 接口，R11 開始支持HeNB 的X2 接口。.4 回傳與節(jié)點選擇具備高帶寬、低時延回傳鏈路（如點對點/WDM 光纖）的場景，可以考慮部署RRH，應用CoMP、動態(tài)eICIC 等技術實現(xiàn)與宏站之間的高度協(xié)同，提升網(wǎng)絡12整體性能。對于其他如銅線、微波等質(zhì)量較差的回傳鏈路，則考慮部署相對獨立的低功率節(jié)點

4、，Pico 等相對獨立的低功率節(jié)點也可以通過ICIC等技術實現(xiàn)簡單的干擾管理，并實現(xiàn)與宏站之間的切換?？傮w而言，RRU 與高性能回傳的組合可以獲得更好的網(wǎng)絡性能，Pico/HeNB 與低性能回傳的組合卻能提高建網(wǎng)靈活性、降低建網(wǎng)成本，運營商需根據(jù)具體場景選擇性價比最佳的方案。應用場景異構網(wǎng)有以下5種典型應用場景。（1）覆蓋延伸通過Femto、Pico或RRH拉遠方式延伸宏網(wǎng)絡覆蓋。（2）家庭覆蓋通過Femto進行家庭網(wǎng)絡覆蓋。（3）室外弱區(qū)覆蓋通過Micro、Pico或RRH拉遠方式對宏網(wǎng)絡覆蓋弱區(qū)和盲區(qū)進行覆蓋補充。（4）室外熱點覆蓋通過Pico、Micro 或低功率RRH方式進行熱區(qū)和熱點

5、覆蓋。（5）室內(nèi)熱點覆蓋通過Femto、Pico等方式進行室內(nèi)熱點覆蓋。2.6具體部署方案異構網(wǎng)覆蓋有以下特點：高頻譜效率，可提升網(wǎng)絡容量；更靠近用戶，可增加UL/DL數(shù)據(jù)流量；深度覆蓋，可滿足QoE需求；低功率、低輻射，可實現(xiàn)綠色解決方案；易于部署，安裝方便；回傳靈活。以下給出5種具體場景的部署策略建議。.1 街道a）場景特點。低層商鋪通常密集分布在繁華商業(yè)區(qū)，商鋪內(nèi)信號一般被附近高層建筑所阻擋，以語音業(yè)務為主，極少發(fā)生高速率數(shù)據(jù)業(yè)務。b）關鍵需求。解決部分沿街弱覆蓋問題，不能破壞商鋪裝修，天線安裝不能破壞市容市貌。c）解決方案。Small cell+光纖/無線回傳+偽裝天線，具有部署快速、

6、設備體積小、易部署，建設快、支持無線回傳、覆蓋效果明顯、投資回報快等優(yōu)勢。.2 大型場館a）場景特點。場景多（看臺、媒體區(qū)、功能區(qū)等多場景覆蓋）；內(nèi)部區(qū)域13空曠，多小區(qū)，覆蓋區(qū)易交疊干擾；容量要求高，客戶集中；高端用戶多，以數(shù)據(jù)業(yè)務為主，業(yè)務質(zhì)量要求高；業(yè)務突發(fā)性強，忙閑差別大；業(yè)務突發(fā)時業(yè)務密度大；多運營商，多系統(tǒng)合路；多系統(tǒng)頻率，調(diào)制不一致，合路困難。b）解決方案。在室外廣場實施RRU或Micro部署，實現(xiàn)小區(qū)域覆蓋；在媒體區(qū)、VIP區(qū)增加WLAN或Pico熱點，以吸收話務；在普通看臺區(qū)域采用Pico+賦形天線，以實現(xiàn)精確覆蓋。.3 熱點a）場景特點。容量需求高，話務量和數(shù)據(jù)流量大，用戶

7、密集。b）解決方案。在數(shù)據(jù)業(yè)務集中熱點部署Pico、Femto或低功率的RRH單元，以吸收熱點數(shù)據(jù)業(yè)務、提升系統(tǒng)容量、降低建設成本。.4 別墅a）場景特點。周圍綠化面積大，樓宇間距寬，樓層少（少于4層），高端用戶多，用戶對質(zhì)量要求高。b）關鍵需求。室外覆蓋室內(nèi)，要求設施美觀，需考慮居民對天線的抵觸情緒。c）解決方案。采用體積小、易安裝的RRU+路燈美化天線；采用易部署、施工周期短的網(wǎng)線傳輸、POE供電；一次部署，同時支持2G/3G/LTE 和MIMO；無傳輸資源時采用Micro無線回傳覆蓋。.5 組網(wǎng)策略與配置宏蜂窩部署規(guī)則需結合small cell共同規(guī)劃，利用頻率分配和資源調(diào)度降低Macr

8、o 與small cell 間的干擾，同時結合small cell快速靈活部署、低TCO優(yōu)勢給室內(nèi)外熱點及覆蓋空洞提供快速覆蓋和分流，并結合GSM/UMTS 網(wǎng)絡、即將部署的LTE 網(wǎng)絡負載情況及QoS優(yōu)先級等進行網(wǎng)絡選擇優(yōu)化，以提高用戶業(yè)務體驗、降低單一網(wǎng)絡負載擁塞的可能性。異構網(wǎng)將隨著技術進步，逐步發(fā)展為融合多種無線制式、多種新LPN網(wǎng)元的復雜網(wǎng)絡。針對其發(fā)展特性提出如下建議。a）網(wǎng)絡初期。依靠2G、3G網(wǎng)絡提供語音服務，依靠LTE、WLAN網(wǎng)絡提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務，宏蜂窩進行廣域的中低速覆蓋。b）網(wǎng)絡中期。根據(jù)網(wǎng)絡負載和實際應用場景情況，選擇Micro、Pico、Femto或Relay等sm

9、all cell進行熱點地區(qū)擴容和覆蓋空洞補盲；根據(jù)基帶池的技術成熟度，利用基帶池技術組網(wǎng)，以節(jié)省因潮汐效應等導致區(qū)域網(wǎng)絡負載遷移而造成的網(wǎng)絡資源利用率低下，并有效降低站址資源及能耗。c）網(wǎng)絡后期。根據(jù)技術演進趨勢，建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡軟件平臺，僅需根據(jù)技術發(fā)展更新基帶模塊，以軟件升級實現(xiàn)技術升級及與已建網(wǎng)絡的統(tǒng)一管理和應用。3.2協(xié)作多點傳輸（CoMP）協(xié)作多點傳輸：是指地理位置上通過相互分離的多個小區(qū)的協(xié)作發(fā)射/接收，為一個或多個用戶進行服務，本質(zhì)可以理解為多小區(qū)的MIMO技術應用。通過引入CoMP技術改善UE和基站的接收信號質(zhì)量，解決小區(qū)邊緣干擾問題，提高小區(qū)邊緣和系統(tǒng)吞吐量。根據(jù)數(shù)據(jù)信息是否

10、在多個傳輸節(jié)點之間進行共享，CoMP技術可以分為兩類：多點聯(lián)合處理（JP）和協(xié)調(diào)調(diào)度波束賦形（CSCB）。多點聯(lián)合處理（JP），即在多個協(xié)作節(jié)點（基站）之間通過共享數(shù)據(jù)、調(diào)度信息等，聯(lián)合為目標用戶提供服務。協(xié)調(diào)調(diào)度波束賦形，指對資源進行聯(lián)合調(diào)度規(guī)避干擾，對調(diào)度到相同資源的兩個終端進行則通過波束賦形來控制彼此的干擾。JP技術能獲得較大的傳輸增益，但節(jié)點間交互量大；CSCB技術使得節(jié)點間信息交互量減小，但無法獲得協(xié)助傳輸增益。3GPP在LTE R11版本對異構網(wǎng)CoMP性能分析，僅考慮了宏站和RRH的組合情形，分成相同cell id和不同cellid兩種場景。表2 給出兩種場景的仿真結果，可知其小

11、區(qū)邊緣增益顯著。CoMP技術的應用對傳輸時延要求很高。在實際部署中除了上述宏站和RRH的組合需要考慮到各類基站的組合。表2 異構網(wǎng) CoMP仿真結果場景場景：1macro+4小功率RRHs，25UEs對比SU/MU-MIMO的性能增益?zhèn)鬏斈Ｊ教炀€配置小區(qū)平均增益小區(qū)邊緣增益不同CELLID2 cellsJT2×20.58%15.89%同CELLID2 cellsJT2×21.86%25.95%在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，為了滿足用戶的服務需求，需要提供更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜效率。為了達到這個目標，在第三代合作伙伴計劃的LTE-Advanced中采用協(xié)作多點傳輸與接收( CoMP) 以提

12、高接收信號質(zhì)量并減少空間干擾，提高系統(tǒng)整體性能。通常CoMP 可以分為協(xié)作調(diào)度/波束賦形和聯(lián)合傳輸。盡管它可以顯著提升小區(qū)邊緣用戶和系統(tǒng)的平均吞吐量，但是協(xié)作需要在協(xié)議簇基站之間進行信令和數(shù)據(jù)共享，同時需要協(xié)作的用戶數(shù)越多，信息交換產(chǎn)生的回程量越大，從而增加了系統(tǒng)開銷。在實際的通信系統(tǒng)中，采用全協(xié)作的方式會對回程網(wǎng)絡產(chǎn)生極大的挑戰(zhàn)，還會引入很高的復雜度，所以主要分析部分用戶協(xié)作。用戶協(xié)作的劃分需要設置判定規(guī)則，常用的有基于協(xié)作距離劃分和基于信干噪比劃分，通過預設的門限值來決定用戶是否進行協(xié)作。3.2.1 系統(tǒng)模型考慮下行鏈路蜂窩系統(tǒng)，由M 個基站組成，每個小區(qū)內(nèi)有相同的頻率復用。每個基站有Nt

13、根傳輸天線，且位于小區(qū)的中心，每個用戶有一根接收天17線。將系統(tǒng)分成多個協(xié)議簇，一個協(xié)議簇內(nèi)有D 個小區(qū)，一個小區(qū)內(nèi)有K 個用戶。=u1，u2，u3，.uDK公式（3-3）表示協(xié)議簇內(nèi)的用戶集合。因此，服務基站為b 的用戶k 的接收信號功率為：Yk，b =Pk,bhk,bwk,bXk,b + i=1,ikNk,bPi,bhk,bwi,bXi,b +b´=1,b´bMhk,b´j=1Nk,b´Pj,b´Wj,b´Xj,b´ + nk,b公式（3-4）其中：Pk,bhk,bwk,bXk,b為有用信號，i=1,ikNk,bPi,b

14、hk,bwi,bXi,b為小區(qū)內(nèi)干擾，b´=1,b´bMhk,b´j=1Nk,b´Pj,b´Wj,b´Xj,b´ 為小區(qū)間干擾；hk,b為是從基站b到用戶k的信道信息，用1 × Nt的信道向量來表示hk,b，也就是：hk,b=hk,b,1hk,b2,hk,b Nt公式（3-5）所以用戶k 在一個指定的協(xié)議簇內(nèi)的全信道為: hk = hk,1,hk,2,hk,D公式（3-6）是分配給用戶k 的功率，wk,b是相應的預編碼， nk,b是期望為0，方差為2的高斯白噪聲，于是接收到的信干噪比為:SINRk,b = Pk,b

15、hk,bWk,b2I+2公式（3-7）I = i=1,ikNk,bPk,bhk,bWk,b2 + b´=1,b´bMj=1Nk,b´Pk,b´hk,b´Wk,b´2 公式（3-8）I 代表用戶受到的來自其他用戶的干擾。用戶既接收來自服務基站的有用信號，同時又不可避免地受到其他基站的干擾。尤其是那些小區(qū)邊緣用戶將經(jīng)歷更為惡劣的信道環(huán)境，可能導致有用信息會淹沒在干擾中，引起較差的SINR。采用迫零預編碼算法來進行預處理。用戶的聯(lián)合預編碼可以寫成:W= HHS (H(S)HH（S）)-1公式（3-9）S 表示一個分組內(nèi)的用戶集,H(S) =

16、 h1,h2,hNT公式（3-10）H表示共軛轉(zhuǎn)置運算。N 是分組內(nèi)的用戶數(shù)量。因此，可以得到:W= h1h2hNHh1h2hNHh1h2hNH-1= W1,W2,WN公式（3-11）式中，WK表示用戶k 的預編碼。對于hiWj，當i = j時為常數(shù)或近似常數(shù)，否則為0通過將相鄰小區(qū)組合成協(xié)議簇，利用回程來共享用戶的信道和數(shù)據(jù)信息，在基站之間進行協(xié)作，就可以將干擾信號消除或者轉(zhuǎn)化為對用戶有用的信號，18提高吞吐量性能。既然用戶有協(xié)作與非協(xié)作2種傳輸模式，根據(jù)信道隔離度對用戶進行分類，具體計算公式為:k,b = k,bEhk,b2 /1NcEhk,b2公式（3-12）信道隔離度考慮到了用戶的信道

17、信息和周邊環(huán)境的聯(lián)系，它與純粹的根據(jù)距離劃分相比，對接收信號質(zhì)量的影響更大。在每個時刻，基站需要根據(jù)信道狀態(tài)信息的反饋重新計算用戶的隔離度，決定用戶是否需要進行協(xié)作。由于用戶的移動以及周圍環(huán)境的變化，用戶的信道狀態(tài)將會隨著時間的改變而改變。因此存在一個潛在的不足，就是如果用戶的隔離度離門限值很接近，無論是偏高一點還是偏低一點，都有很大的概率在下一時刻越過門限，引起頻繁的狀態(tài)切換，形成所謂的“乒乓效應”。這將會帶來很多不必要的回程和額外的信令開銷，同時也增加了用戶的通信負擔用S = s1,s2,sT0，1×1公式（3-13）表示為用戶狀態(tài)，其中0表示非些許哦，1表示協(xié)作。co和n-co

18、分別表示協(xié)作集和非協(xié)作集，并滿足= co，n-co。具體步驟如下： 設定隔離度的雙門限L、H，其中L>H； 初始化co =n-co= ，表示空集。設置初始化判定門限M，LMH，計算各個用戶信道隔離度i判斷是否iM，如果是，將該用戶加入?yún)f(xié)作集合co，設置用戶協(xié)作狀態(tài)標識si = 1 ，否則將該用戶加入非協(xié)作集合n-co，設置用戶協(xié)作狀態(tài)標識si = 0 ; 每隔一個預定周期，重新計算信道隔離度，如果用戶上一時刻的協(xié)作狀態(tài)標識si = 1 ，判斷是否i>H，如果是，將用戶從協(xié)作集合co中刪除，加入非協(xié)作集合n-co，協(xié)作狀態(tài)標識更改為si =0 ，否則保持原協(xié)作狀態(tài); 如果用戶上一時刻

19、的協(xié)作狀態(tài)標識si = 0 ，判斷是否iL，如果是，將用戶從非協(xié)作集合n-co中刪除，加入?yún)f(xié)作集合co，協(xié)作狀態(tài)標識更改為si = 1 ，否則保持原協(xié)作狀態(tài)。 根據(jù)這個策略，將同時存在協(xié)作用戶與非協(xié)作用戶的隔離度在兩個門限之間，而且用戶也不再頻繁地切換傳輸狀態(tài)。圖3-2簡單描述了用戶隔離度隨時間變化的可能情況。采用傳統(tǒng)單門限，如果僅僅選擇L或H作為判定門限，那么可以看到用戶需要在時刻a、b、c、d 或者e、f、g、h 改變傳輸模式。而如果在雙門限的情形下，一開始把隔離度小于H的用戶劃分為協(xié)作用戶。用戶的模式傳輸將保持更長的一段時間，僅僅在時刻e 進行切換; 當下一時刻隔離度小于L時才進行再一次

20、的切換。這樣回程量將會大大減少。19圖3-2 信道隔離度隨時間變化關系之下的關鍵技術Femtocell 的發(fā)展歷程一直與移動通信網(wǎng)絡沿課題保持密切聯(lián)系。隨著兩層網(wǎng)絡中無線業(yè)務需求層次的不斷豐富和更新，對femtocell 研究與應用仍在繼續(xù)深化中，本節(jié)將歸納其中值得進一步探討的方向。3.3.1 Femtocell 的自組織和自優(yōu)化自組織網(wǎng)絡(SON, self-organizing network)通過網(wǎng)絡節(jié)點間的無線鏈路進行相互協(xié)作，完成信息交換和服務共享，具備自組織、多跳、自規(guī)劃等特性。Femtocell 大規(guī)模部署將是未來移動通信網(wǎng)中的趨勢，而其使用和移除都存在不確定性。要實現(xiàn)理想的自主

21、式即插即用功能時，需要研究femtocell 自組織特性來優(yōu)化資源管理，如合理的頻譜規(guī)劃和抑制跨層干擾等。自組織和自優(yōu)化也是LTE 和LTE-A 標準中femtocell 的重要趨勢之一62。兩層網(wǎng)絡中femtocell 自組織特性通過分布式處理實現(xiàn)，可歸結為自配置和自優(yōu)化過程，用來完成femtocell 之間負載分享，功率、容量和接入機制的理性選擇63。不僅如此，femtocell 自組織和自優(yōu)化還將進一步表現(xiàn)為自配置、自監(jiān)控、自診斷和自修復，以適應網(wǎng)絡結構的動態(tài)變化。3.3.2 Femtocell 在異構網(wǎng)中的研究下一代移動通信網(wǎng)結構將呈現(xiàn)出多重結構的異構網(wǎng)絡。具備低成本、低功耗特性的fe

22、mtocell 的引入，為原有macrocell 提供了增強總體網(wǎng)絡容量的解決方案，可視為不同特性網(wǎng)絡相結合的一個實例。LTE-A 中力圖提高每單位區(qū)域內(nèi)的頻譜效率，因此異構網(wǎng)、如集合macrocell、picocell、femtocell 和Relay 等多種網(wǎng)絡節(jié)點、其特點是靈活地配置低成本網(wǎng)絡，使處于覆蓋下的所有用戶都能享受同等的寬帶服務體驗。隨之而來的問題如抑制各自網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域間的相互干擾，多重網(wǎng)絡間垂直切換等，需要通過不同網(wǎng)絡間的協(xié)調(diào)來解決。隨著未來網(wǎng)絡結構特性趨于多樣化，涉及femtocell 等的移動通信異構網(wǎng)20絡研究仍將進一步深化。3.3.3 兩層網(wǎng)絡間的協(xié)作式多點傳輸協(xié) 作

23、 式 多點傳輸(CoMP,)是當前無線通信領域的熱點技術，通過多個小區(qū)的相互協(xié)作來提高小區(qū)邊緣的鏈路質(zhì)量和實現(xiàn)可靠傳輸，并解決小區(qū)邊緣易出現(xiàn)的干擾等問題。不難看出，若能在femtocellmacrocell兩層網(wǎng)絡間結合CoMP，將帶來抑制干擾和改善系統(tǒng)性能等諸多優(yōu)勢。但CoMP 在兩層網(wǎng)絡間的實現(xiàn)難度不容忽視，如backhaul 中時延造成實時信息交互不易完成，聯(lián)合數(shù)據(jù)處理算法復雜度較高等，可以通過有線和無線相結合的方式來連接FAP 和MBS，以實現(xiàn)兩層網(wǎng)絡的協(xié)作。同時研究者們也在兩層網(wǎng)絡間引入類似于X2 的接口機制，該類機制的引入將大大改善信息交互效率，但也會降低FAP 的部署靈活性，因此

24、未來研究中仍需探索適用于兩層網(wǎng)絡間新的信息交互方式。結合上文所述，femtocell 的自組織特性，能參與構建異構網(wǎng)絡以及網(wǎng)絡間的協(xié)作式傳輸，有望消除通信網(wǎng)絡覆蓋邊緣無線業(yè)務容量受限的局限性，達到一致性覆蓋的理想效果。同時這將給不同網(wǎng)絡間的協(xié)作、backhaul 連接等帶來極大挑戰(zhàn)。3.3.4 網(wǎng)絡虛擬化 femtocell在femtocell 穩(wěn)步發(fā)展的同一時期，研究者們提出了移動虛擬網(wǎng)絡運營(MVNO)的概念，用來節(jié)省網(wǎng)絡的管理成本和提高運行效率。MVNO 和femtocell 是移動通信領域業(yè)務需求量劇增和多樣化的發(fā)展結果，也都被認為是下一代移動互聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。事實上，femtocel

25、l 的易于部署以及無需牌照等特點，非常適合于實現(xiàn)MVNO66，能為未來無線服務提供更多選擇。移動網(wǎng)絡虛擬化femtocell 可以延伸出新的接入方式，如利用NDMA(network prefix division multipleaccess)快速接入因特網(wǎng)，并滿足各種不同用戶的差異化業(yè)務需求。這也將是未來移動互聯(lián)網(wǎng)中備受關注的熱點問題。3.3.5 天線技術與 femtocell 的集成應用Femtocell 的加入極大地提高了兩層網(wǎng)絡中的頻譜利用率，而多天線或智能天線等能進一步獲得空間分集的優(yōu)勢，兩者的結合將極大提升兩層網(wǎng)絡的系統(tǒng)容量。對于城區(qū)中較密集的高層建筑，femtocell 能和分布

26、式天線找到較好的應用結合點：借助分布式天線，femtocell 可完成建筑物內(nèi)各層間的無線覆蓋，并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)念B健性，其中如何設計接收信號的聯(lián)合處理算法等仍值得繼續(xù)探討。Femtocell 與天線技術的結合也可作為一種實現(xiàn)室外應用的途徑。文獻的研究者們利用安裝于街邊設施(street furniture)，如路燈柱和電話亭的簡單雙極子天線，初步論證了可利用Radio Steering來實現(xiàn)對室外區(qū)域不同方向的覆蓋。這種低成本天線的配置有助于femtocell 室外覆蓋的擴展，同時根據(jù)無線設備位置和業(yè)務需求合理的調(diào)節(jié)覆蓋區(qū)域，是極具應用價值的研21究方向。3.3.6 Docitive femt

27、ocell下一代無線網(wǎng)絡設計者們追求的2 個首要目標是頻譜效率和低成本運行。通過認知途徑來完成自適應資源管理是極具吸引力的解決方案之一。前文中有論及，在認知femtocell 中，由認知型基站進行中心化處理，最優(yōu)決策的給出是基于獲取各分布節(jié)點信息和操作來完成，不足在于認知過程復雜度過高。有人提出了Docitive Radios(源于拉丁文“docere”，意為“教導”)的概念，其含義是減少認知復雜度，加速學習過程，從而獲得更可靠的決策。Docitive femtocell 強調(diào)節(jié)點間通過相互教導的信息交互方式來降低對無線環(huán)境認知的復雜度，這與未來移動網(wǎng)絡結構中分布式或非中心化的無線資源管理是一

28、致的，這種更為智能化的femtocell概念，將是未來特色化的研究方向之一。5 LTE重疊覆蓋分析方法不同小區(qū)間的高重疊覆蓋，由于同頻組網(wǎng)，必然會引起干擾，干擾的程度都會在SINR中體現(xiàn)出來，進而影響下載速率。在分析方法中，將重疊覆蓋和SINR以及下載速率進行關聯(lián)分析，從而得出重疊覆蓋對網(wǎng)絡結構的影響程度。在對重疊覆蓋的分析中通常會采用掃頻數(shù)據(jù)，對于SINR的分析則采用路測數(shù)據(jù)，兩者通過柵格化進行關聯(lián)。重疊覆蓋對SINR的影響非常明顯，6dB范圍內(nèi)的重疊信號數(shù)越多，其平均SINR值與最大SINR估計值越低，在重疊覆蓋度為1的情況下，平均SINR為，每增加一個重疊覆蓋小區(qū)，SINR下降40%以上

29、，在重疊覆蓋為4時，SINR下降為。以某城市的數(shù)據(jù)分析結果為例，將重疊覆蓋和下載速率進行關聯(lián)分析，兩者的相關度如圖5所示。圖5重疊覆蓋度與平均下載速率影響分析從圖5可以看出，重疊覆蓋對下載速率的影響非常明顯，6dB范圍內(nèi)的重疊信號數(shù)越多，其下載速率越低，在重疊覆蓋度為1的情況下，平均下載速率為，每增加一個重疊覆蓋小區(qū)，平均下載速率下降20%以上，在重疊覆蓋為4時，平均下載速率降為。由上述分析可知，重疊覆蓋影響著SINR與下載速率，在減少弱覆蓋的同時，防止小區(qū)間的過多重疊覆蓋，實現(xiàn)覆蓋“不多不少”的目標，成為網(wǎng)絡結構優(yōu)化中非常重要的一個方面。3.1.2.1 CRE方案小區(qū)選擇的依據(jù)通常是UE接收

30、信號的功率或質(zhì)量，常用的選擇方式是基于RSRP值的大小。如式（3-1）所示，用戶把接收到的來自各基站的參考信號功率最大的1個基站作為為其服務的基站。Cell_LDserving=arg maxRSRPi公式(3-1)當宏小區(qū)中引入Pico基站后，由于Pico基站的發(fā)射功率較低，若仍使用上述方法進行小區(qū)選擇，必將導致Pico基站覆蓋邊緣的大部分用戶仍選擇接入到宏小區(qū)中，將使宏基站負載遠遠大于Pico基站，從而不利于Pico基站充分利用頻率資源分流宏基站負載。為克服上述問題，可采用一種基于偏置（bias）的小區(qū)選擇方式。如式（3-2）所示，對宏基站偏置為零，而對Pico基站偏置為一個非負值，這樣即

31、使是用戶接收到來自Pico基站的RSRP值比宏基站低，用戶仍可選擇接入到Pico基站中。該方案可有效增加用戶接入Pico基站的幾率，以平衡宏基站與Pico基站的負載。Cell_LDserving=arg maxRSRPi+biasi公式(3-2)自組織網(wǎng)絡（SON）自組織網(wǎng)絡(Self Organizing Network)，是指實現(xiàn)異構網(wǎng)內(nèi)節(jié)點的自動配置與管理。SON技術是LTE R8版本引入，并在R9和R10逐步完善。SON產(chǎn)生的背景源于異構組網(wǎng)的網(wǎng)元數(shù)量的大幅度增加，如此多的網(wǎng)元，特別是當分散在網(wǎng)絡各個角落的LPN節(jié)點，如果都通過傳統(tǒng)的方式來進行手動管理的話，會大大增加人員成本嚴重降低異構網(wǎng)的可運營能力。所以智能化的SON技術應運而生。SON網(wǎng)絡兼具三個方面的能力，包括自我配置、自我優(yōu)化和自我修愈能力。自我配置，指SON下所有網(wǎng)元都具備自發(fā)現(xiàn)、參數(shù)自動下載、軟件自動更新等自啟站的功能，與此同時還要能夠?qū)崿F(xiàn)對周邊基站節(jié)點的自動測量，依據(jù)周圍基站的參數(shù)來自動匹配合適的參數(shù)配置。而當與周圍的基站發(fā)生參數(shù)沖突