lte网络异构网技术及部署建议
2014/10/14 12:26:44一、背景
随着移动互联网的迅猛发展和智能终端的大量普及，移动数据业务量呈现爆炸式增长趋势。同时，移动网络流量分布表现出极为严重的时空不均衡性，忙时忙区承载了全网主要的数据流量。传统的技术手段在解决以上需求时表现乏力，在诸多背景下，一种的新的组网形态“异构网”逐渐受到了关注。异构网通过空间复用提高单位区域内的频谱效率，获得更大的网络容量。
二、异构网的定义与组网方案
异构网络是指由不同类型的基站节点组网，每种节点具有不同的特性。LTE异构网，则是指在传统的宏基站覆盖的基础上，再部署低功率站节点（LPN）的混合组网方式。与传统的不同频率分层组网不同的是，这些LPN节点与宏基站占用相同的频率及载波带宽。
目前对LTE 异构网定义的低功率节点包括：
1、RRH：指通过有线连接到BBU的射频拉远型低功率基站，即常说的RRU，发射功率一般为46dBm，主要用于城区的局部深度覆盖，室内外热点覆盖。
2、Pico eNB：指通过有线连接到核心网，相对于RRH更小的低功率基站，发射功率一般为23-30dbm，主要用于办公室、咖啡厅等相对较封闭的中小型室内场景。
3、HeNB：指通过家庭宽带连接到核心网一种低功率基站, 发射功率一般小于23dBm，在2G和3G被称为Femtocell，一般部署在家庭或小型企业，并由用户自行部署。
4、Relay nodes：指通过无线连接到施主基站的一种低功率基站，发射功率一般为30dbm。
图1 LTE异构网的组网方案示意图
异构网通过LPN的部署，可大大增加网络容量，减少宏站负荷，提高小区边缘速率和平均吞吐量，有效吸收热点地区话务，解决网络话务不均衡特性等问题。
三、异构网关键技术
异构网络在增强网络性能的同时也给网络部署带来了一些消极影响，如：同频组网干扰增大、移动性管理难度增大、安全问题复杂化等，异构网发展了一些关键技术，应对上述挑战。
1、小区范围扩展（CRE）
由于LPN发射功率都小，一般情况下，除非是UE十分接近低功率站点的情况下，UE接收到LPN的场强都会比较低，从而选择LPN节点的用户会远小于选择宏站的用户数，无法实现有效的负荷分担。因此为了最大化利用上LPN节点的容量资源，异构网改变了小区驻留策略，因此选择CRE算法（小区范围扩展），扩展低功率节点的覆盖范围以实现话务分担。
2、增强的小区间干扰协调（eICIC）
异构网络中，由于低功率发射的LPN节点与高功率发射的宏站覆盖区域完全重叠，其干扰形势更加严峻。异构网中，干扰的瓶颈转到控制信道上，3GPP提出了增强型小区间干扰协调技术（eICIC），可以分成时域、频域、功率等控制方法。
3、协作多点传输（CoMP）
协作多点传输：是指地理位置上相互分离的多个小区的协作发射/接收，为一个或多个用户进行服务。通过引入CoMP技术改善UE和基站的接收信号质量，解决小区边缘干扰问题，从而在高负载下，提高小区边缘和系统吞吐量。
4、自组织网络（SON）
自组织网络技术其产生背景是异构组网内的网元数量大幅度增加，通过传统的方式进行手动管理，会大大降低异构网的可运营能力，所以通过SON（自组织网络）技术提升网络的智能化程度是必要的选择。SON自组织网络有三个方面的能力，包括自配置、自优化和自愈能力。
四、应用部署建议
以下给出异构网在实际网络部署中的技术方案等进行相应建议。
1、干扰协调技术应用建议：
对目前已在3GPP上讨论的干扰协调技术的适用场景如下：
（1）CA based ICIC，频域，适用于Macro&Pico，R11版本
（2）eICIC，时域,适用于Macro&Pico、Macro&HeHB、Macro&RRH，R10版本
（3）FeICIC，时域方法，适用于Macro&Pico、Macro&RRH，R11版本
2、CoMP应用建议：
（1）上行业务信道覆盖受限，使用上行CoMP技术提升网络覆盖
（2）下行容量需求增多时，使用下行CoMP（JP）改善下行网络吞吐量和边缘用户覆盖
（3）传输时延对CoMP性能影响较大，故建议采用BBU池集中部署的方式。
五、结束语
本文探讨了LTE异构网产生的背景、概念及组网方案，分析了异构网的几项关键技术及其性能影响，并针对商用网络部署LTE异构网提出了初步建议。
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