小区开关是一种有效的干扰抑制的方法。在异构网中,通过小区开关,将空负载或低负载的小区关闭,从而降低小区间的干扰;当小区有负载需求时,开启该小区,为用户提供服务。当小区处于关闭状态时,该小区不发送任何信号,包括公共参考信号CRS。
LTE Release 8~11可支持基于切换的小区开关,典型的时延为几百毫秒至几秒。当小区开关的转换时间较少时,如低于40 ms,动态小区开关可以提高整个系统的容量,并且转换时间越少,容量提升越大。LTE Release 12提出了采用发现信号DRS(Discover Signal)的动态小区开关,小区在关闭时只发送DRS。根据实现方法,可分为三种应用场景:基于切换的动态小区开关、基于载波聚合的动态小区开关和基于双连接的动态小区开关。基于切换的动态小区开关的流程如图5-8所示。
为了尽可能地提升系统容量,需要将小区开关时间控制在40 ms以下。在以上三种场景中,基于载波聚合的动态小区开关所需要的转换时间最少。如果用户的能力支持载波聚合,用户可以支持基于载波聚合的动态小区开关。在该场景中,通过理想回传相连的宏基站和微基站或微基站和微基站可支持载波聚合。其中宏基站小区或微基站小区为PCell(Primary Cell,主小区),微基站小区为SCell(Secondary Cell,辅小区)。处于关闭状态的微基站小区发送DRS,用户可以对该微基站小区进行基于DRS的RRM测量。PCell根据用户的测量汇报快速决定是否需要激活该微基站小区。微基站小区的激活/去激活(开启/关闭)可通过MAC(Media Access Control,介质访问控制)层信令实现,转换时间大约是20~30 ms。如果通过物理层信令,如(e)PDCCH,控制微基站小区的开关,转换时间可进一步降低,使用物理层控制信令,微基站小区开关的转换时间可降低到10 ms以下。在该方法中,所有用户都需具备载波聚合的能力,如果微基站小区中存在不支持载波聚合能力的用户,微基站小区开关需通过切换来实现,于是转换时间由不支持载波聚合能力的用户决定。或者工作在基于载波聚合的动态小区开关的微基站小区禁止不支持载波聚合能力的用户接入,这些用户都连接到其他小区。
图5-8 基于切换的动态小区开关流程
基于载波聚合的动态小区开关流程如图5-9所示。具体步骤如下:
1)PCell配置SCell的DRS图案和周期。
2)PCell通过RRC信令将SCell的图案和周期通知用户。这些信息有助于用户检测DRS。
3)SCell按照PCell的配置发送DRS,不发送任何其他信号。
4)PCell为用户配置基于DRS的测量对象。
图5-9 基于载波聚合的动态小区开关流程
5)用户通过PCell的辅助信息对SCell进行基于DRS的RRM测量。
6)用户将基于DRS的测量结果汇报给PCell。(www.daowen.com)
7)PCell收到用户的测量报告后,向SCell发送激活信令开启SCell。
8)PCell通过物理层信令(e)PDCCH通知用户SCell已被开启。
9)SCell发送常规信号,如PSS/SSS/CRS/PBCH,仍可以发送DRS。
10)用户向SCell发起随机接入,请求上行同步。
11)用户和SCell进行数据传输。
12)如果网络需要关闭SCell,PCell通过物理层信令(e)PDCCH通知用户SCell即将关闭。
13)PCell向SCell发送去激活信令关闭SCell。
14)SCell按照PCell的配置发送DRS(和步骤3相同)。
3GPP TR 36.872[8]总结了动态小区开关在不同转换时间时的性能。在理想情况下,即假设动态小区开关可基于子帧级别实现。在包产生的时刻(子帧),小区可在当前子帧实现开启,而在包完成传输的时刻(子帧),小区可在当前子帧实现关闭。表5-10列出了各个公司对理想情况下动态小区性能的评估。从评估结果中看出,在理想情况下,基于子帧级别的动态小区开关在网络中低负载时可获得较大的系统吞吐量提升,增益大约是20%~50%。
表5-10 理想情况下动态小区的性能
(续)
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