1.ICIC的定义
小区间干扰协调(Inter-Cell Interference Coordination,ICIC)通过在小区间合理分配资源,尽量使相邻小区使用的频率资源正交,从而达到协调小区间干扰的目的,改善小区覆盖和边缘小区速率,提升小区频谱效率。
小区间协调的方式对各个小区中无线资源的使用进行限制,包括限制时频资源的使用或者在一定的时频资源上限制其发射功率等。ICIC功能可降低小区间干扰,提升小区边缘UE的性能。
ICIC实现方法是将小区划分频带为OC(边缘频带)和IC(中心频带),把小区中UE分为CCU(中心用户)和CEU(边缘用户)。调度算法概括如下:CEU调度限制在OC区域,CCU不限制调度,主要体现在资源数目和位置分配。
2.静态ICIC
ICIC以小区间协调的方式对各个小区中无线资源的使用进行限制,包括限制时频资源的使用或者在一定的时频资源上限制其发射功率等。静态ICIC原理:小区频带的划分固定、功率调整也相对静止,小区间不传递干扰协调信息。其优势为边缘频带静态配置,不需要基站之间交互信息;劣势为边缘频带配置比例无法适配小区负荷的变化,干扰协调效率低。
静态ICIC的主要方式有以下两种:软频率复用(Soft Frequency Reuse,SFR)和部分频率复用(Fractional Frequency Reuse,FFR)。
(1)软频率复用(SFR)
SFR将小区频带分为OC和IC,小区边缘用户与邻区中心用户占用相同的频带。与普通频率复用相比,SFR对某些子频带上的功率只是部分减少,而不是完全限制使用。因此对于SFR,需要调节某些子带上的功率。
如图5-6所示,A、B、C三个小区使用整个频带,但根据特定的频率复用方案,在各个子频带上有两种不同的功率分配方法。不同子频带上的平均SINR不再完全相同,每个小区全功率发射的子频带上的SINR会维持不变或提高,而发射功率被减小的子频带上的SINR则会减小。
(2)部分频率复用(FFR)
FFR将小区频带分为OC、IC及禁用频带,本区边缘频带对应邻区的禁用频带,可以减小边缘频带的干扰,但频谱利用率低,如图5-7所示。
从功率分配的角度来看,FFR有一个子频带被所有小区等功率使用(即频率重用因子为1),而其余子频带的功率分配在相邻小区间协调,从而在每个小区创造一个小区间干扰较低的子频带,成为小区边缘频带。从图5-7中可以看到部分频率复用方案可以最大程度规避边缘带的同频干扰,但是频率使用极低,一般不推荐使用。
3.半静态ICIC
除了对频带和功率的控制,ICIC还可以通过在相邻的源小区和目的小区之间发送一些调节指示,来动态地实现对相邻小区干扰的控制。E-UTRA系统基站间引入了X2接口,其典型时延为10~20 ms,使得半静态干扰协调技术应用成为可能。E-UTRA系统的ICIC技术在基站间交互小区负载信息,通过调整中心和边缘用户的频率资源分配及功率大小来协调干扰,提高边缘用户性能。(www.daowen.com)
ICIC主要的功能模块包括中心、边缘用户判断,上行和下行负载信息的指示,负载信息的收发管理,以及负载信息处理及其对资源调度、功率控制的影响。
ICIC测量包括上下行的测量,其中上行测量标识有高干扰指示(High Interference Indi⁃cation,HII)和过载指示(Overload Indication,OI),下行测量有相对窄带发射功率(Rela⁃tive Narrowband TX Power,RNTP)指示。eNB间的X2口可传递上行HII和OI指示,本小区通过接收的邻小区HII、OI、RNTP指示判定上下行的RB资源是否可用及其使用方式。
图5-6 软频率复用示意图
图5-7 部分频率复用示意图
HII是上行ICIC的一种指示,通过X2消息发送给相邻小区,其主要目的在于告诉相邻小区所指示的PRBs可能会有较大干扰,收到HII的小区在调度时尽量不要为边缘用户和SINR要求较高的中心用户分配这些PRBs。
OI是基站对噪声和干扰的测量,用来指示每个PRB上接收到的平均上行干扰和热噪声,分为高、中、低3个等级,邻小区收到OI后需要在相应的PRB上进行干扰功率调整和用户调度调整。上行负载信息的交互采用事件触发的形式,最短更新时间为20ms。
半静态ICIC下行负载信息中需要传输RNTP参数,该参数用来指示本小区PRB上的下行发送功率等级,通知邻小区哪些PRB以高功率发送,邻小区在调度边缘UE时尽量避开这些PRB。这个参数的特点如下:基于相对于额定功率的每PRB上最大功率,事件触发且报告周期最小为200ms,颗粒度为一个PRB,每个PRB用一个比特表示等级。
在LTE的上行链路传输中,小区可通过X2接口发送HII给相邻小区,事先控制使得相邻小区调度资源避开干扰,如图5-8所示。
图5-8 动态ICIC实现示意图
小区还可通过X2接口发送OI给相邻小区,当相邻小区收到OI报告后会采取自降干扰措施,如降低本小区发射功率。
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