作为LTE Release 12中最重要的部署场景,微基站小区能够有效解决热点区域的数据流量井喷式增长,提供盲点地区覆盖和室内覆盖。宏微同频部署和宏微异频部署分别对应3GPP TR 36.872中的场景#1和场景#2[8]。在微基站小区部署初期,可能会采用宏微异频部署,部署后期,随着网络容量需求的提升以及频谱资源的紧张,将采用宏微同频部署。然而,宏微同频的微基站小区部署,会对系统的移动性管理带来更大的挑战。本节将针对宏微同频部署下的移动性问题以及潜在的解决方案加以讨论。
1.扩大微基站小区的吸热范围
图5-53给出了不同宏覆盖强度下的微基站覆盖范围。其中所有小区采用相同的偏移量(bias)值时,由图可以看出位于宏基站小区中心的微基站覆盖范围较小;随着宏基站小区信号减弱,微基站的覆盖范围逐渐增加。在实际网络中,对于针对目标为吸热的微基站,希望有更多的用户接入,然而部署于宏基站小区中心处的微基站小区往往达不到令人满意的效果。
图5-53 不同宏覆盖强度下的微基站覆盖范围
传统的切换过程中,为了给微基站小区增大覆盖范围,一种常用的方法是为微基站小区配置较大的偏移量,使得终端更加容易接入微基站小区,即CRE。然而,这种方法在实际系统中使用存在一定难度,因为宏基站需要依据微基站的位置情况配置不同的偏移量,并且对于临时部署的微基站,难以及时进行配置。
终端在系统中会对当前所在小区以及邻小区不断进行测量,并将测量结果上报给基站作为基站判决是否进行切换的依据。切换过程中常用的两个测量上报事件为EVENT A3和EVENT A4,具体上报准则如下:
·EVENT A3:Mn+Ofn+Ocn-Hys>Mp+Ofp+Ocp+Off
·ENENT A4:Mn+Ofn+Ocn-Hys>Thresh其中,Mn和Mp分别表示邻小区和当前小区的测量结果;Ofn和Ofp表示邻小区和当前小区的频率相关的补偿;Ocn和Ocp表示邻小区和当前小区的小区相关的补偿;Off是事件A3的补偿;Thresh是事件A4的门限。
分析两个上报事件,EVENT A4更加适用于小区中心的情况,更容易将终端拉入微基站。而小区边缘情况由于宏基站信号强度弱,同样采用EVENT A4的话可能会损失吸热效果,更适合采用EVENT A3。因此,这里提出两种扩展宏基站小区中心部署的微基站吸热范围的方案,见下面的方案2和方案3,CRE对应的方案为方案1。
三种扩大宏基站小区中心位置微基站小区吸热范围的方案如下(见表5-18):
方案1:采用A3或者A4,对于不同位置的微基站,配置不同的Ocn,例如中心微基站可以配置较大的偏移量。
方案2:终端位于小区中心时采用A4,小区边缘时采用A3,所有目标小区配置相同的Ocn或者不做配置。
方案3:同时配置A3和A4,所有目标小区配置相同的Ocn或者不做配置,哪个事件先触发上报,基站就依据哪个事件做切换判决。
表5-18 三种扩大宏基站小区中心位置微基站小区吸热范围对比
通过上述分析,方案3是最容易实现的方案。下面对方案3的工作原理加以详细解释,如图5-54所示,宏基站为系统内终端配置了两个切换事件A3和A4。当终端运动到小区边缘处的微基站#1附近时,EVENT A3先触发上报,而当终端运动到小区中心处的微基站#2附近时,EVENT A4先触发上报。宏基站基于先上报的事件执行切换准备等流程。(www.daowen.com)
图5-54 方案3的示意图
2.提升宏微间切换性能
异构网络中的切换性能有提升的空间,在5.2.5节中已给出了在密集部署微基站时的仿真性能。下面首先通过一组仿真,来评估微基站部署于宏基站小区中心与边缘处的切换性能。微基站小区和宏基站小区采用同频部署,频率为2.0 GHz。仿真区域内共包括两层19个三扇区小区,且每扇区内存在1个热点区域,每个热点区域内由4个微基站提供服务,同一簇内的微基站小区之间的站间距固定为40 m。其中对于微基站小区部署于宏基站小区边缘与中心的配置如下:
·小区边缘:热点区域中心位于所属扇区的夹角平分线方向,距离宏基站0.5倍小区半径。
·小区中心:热点区域中心位于夹角平分线方向,距离宏基站0.3倍小区半径。具体仿真场景如图5-55所示。
图5-55 仿真场景示意图
仿真结果如图5-56所示。由仿真结果观察,可以发现微基站处于小区中心时,微基站处宏基站的信号强度较高,宏微、微宏切换失败率相比微基站处宏基站信号强度较低时高,宏宏切换失败率不变。在切换相关的测量配置中,测量报告的TTT配置的长短可以调整切换失败率和乒乓(ping-pong)发生的概率。为了解决上述这种同频部署时且微基站部署于小区中心的情况下,宏微间切换性能进一步恶化的问题,可以提出这样的解决方法:依据微基站部署位置(宏基站信号的强度),调整切换参数,使得切换性能至可接受的切换失败率门限以下,以牺牲部分的Short ToS(ping-pong)性能为代价。
图5-56 仿真场景示意图
(1)微->宏切换性能提升
微基站小区在部署初期,依据其距离宏基站的远近,测量或者预估宏基站信号强度,静态设定TTT。当距离宏基站近或者宏基站信号强度高时,设置较短的TTT,以降低切换失败率。进一步,若微基站配置了侦听器的功能,微基站借助侦听器侦听周边宏基站功率,若宏基站的功率强度与当前配置的TTT不匹配,则进一步动态调整TTT,例如依据宏基站信号的强度,对TTT乘以相应系数。
(2)宏->微切换性能提升
对于支持Release 12的宏基站以及终端,宏基站可以依据微基站小区的部署位置,配置小区相关的TTT,例如为距离宏基站小区近的微基站配置更短的TTT。终端接收到宏基站发送的测量上报配置,依据配置的方式,为不同小区选取不同的TTT值。
对于不支持Release 12的宏基站与终端,宏基站无法为其邻区内的小区配置不同的TTT。在这种情况下,为了提升宏->微切换的性能,将问题转化为终端判断终端距离宏基站的位置,当宏基站通过上行的方式测量到终端距离宏基站距离较近,则下发测量报告配置,配置较短的TTT,反之若终端距离宏基站距离较远,则配置较长的TTT。
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