論文組網部分

1、<p>　　2.4 組網相關問題探討</p><p>　　為充分利用不同網絡間的互補特性，協同是保證異構網組網性能的關鍵，尤其是資源分配的協同。因此異構組網需要考慮宏站與低功率節(jié)點間是同頻還是異頻組網，各網元節(jié)點間是否要有直接交互的接口，網元間是否需要同步等。</p><p><b>　　2.4.1 頻率</b></p><p>　　

2、在傳統3G 系統中，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，以減少網絡干擾。在LTE 系統中，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度方式，同頻組網情況下可以通過ICIC、CoMP 等技術進行干擾協調。仿真結果表明宏站與Pico 基站同頻組網具有更高的頻譜利用率。</p><p>　　對于中繼節(jié)點來說，如頻率資源充裕，接入鏈路與回傳鏈路之間采

3、用不同的頻段，即帶外中繼可以獲得更好的性能。</p><p>　　對于CSG HeNB，與宏站之間的干擾協調非常困難，可優(yōu)先考慮異頻組網。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。</p><p><b>　　2.4.2 同步</b></p><p>　　在傳統的LTE FDD

4、同構網絡中，eNode B 之間不需要時間同步，但在采用時域eICIC 以及CoMP 聯合傳輸時，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的，但在分散部署的Pico 場景，則需要額外增加GPS 等同步方式。</p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　2.4.3 接口</b></p&g

5、t;<p>　　異構網的性能與節(jié)點間協同的松緊程度密切相關，節(jié)點間的協同越緊密，網絡整體性能越好[4]。而eICIC、CoMP 以及SON 等協同技術均要求在異構網節(jié)點之間可以進行信息交互，信息交互主要通過基站內接口或X2 接口實現。RRH間的協同性能是最好的， 可以進行站內協同， 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

6、接口。</p><p>　　2.4.4 回傳與節(jié)點選擇</p><p>　　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 等技術實現與宏站之間的高度協同，提升網絡</p><p><b>　　12</b></p><p>　　整體性能。對于其他如銅線、微波等

7、質量較差的回傳鏈路，則考慮部署相對獨立的低功率節(jié)點，Pico 等相對獨立的低功率節(jié)點也可以通過ICIC等技術實現簡單的干擾管理，并實現與宏站之間的切換?？傮w而言，RRU 與高性能回傳的組合可以獲得更好的網絡性能，Pico/HeNB 與低性能回傳的組合卻能提高建網靈活性、降低建網成本，運營商需根據具體場景選擇性價比最佳的方案。</p><p>　　2.5異構網應用場景</p><p>　　異

8、構網有以下5種典型應用場景。</p><p><b>　　（1）覆蓋延伸</b></p><p>　　通過Femto、Pico或RRH拉遠方式延伸宏網絡覆蓋。</p><p><b>　?。?）家庭覆蓋</b></p><p>　　通過Femto進行家庭網絡覆蓋。</p><p&

9、gt;<b>　　（3）室外弱區(qū)覆蓋</b></p><p>　　通過Micro、Pico或RRH拉遠方式對宏網絡覆蓋弱區(qū)和盲區(qū)進行覆蓋補充。</p><p><b>　　（4）室外熱點覆蓋</b></p><p>　　通過Pico、Micro 或低功率RRH方式進行熱區(qū)和熱點覆蓋。</p><p>

10、;<b>　?。?）室內熱點覆蓋</b></p><p>　　通過Femto、Pico等方式進行室內熱點覆蓋。</p><p><b>　　2.6具體部署方案</b></p><p>　　異構網覆蓋有以下特點：高頻譜效率，可提升網絡容量；更靠近用戶，可增加UL/DL數據流量；深度覆蓋，可滿足QoE需求；低功率、低輻射，可實

11、現綠色解決方案；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。</p><p><b>　　2.6.1 街道</b></p><p>　　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)生高速率數據業(yè)務。</p><p>　　b）關鍵需求。解決部分沿街弱覆蓋問題，不能

12、破壞商鋪裝修，天線安裝不能破壞市容市貌。</p><p>　　c）解決方案。Small cell+光纖/無線回傳+偽裝天線，具有部署快速、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。</p><p>　　2.6.2 大型場館</p><p>　　a）場景特點。場景多（看臺、媒體區(qū)、功能區(qū)等多場景覆蓋）；內部區(qū)域</p>&

13、lt;p><b>　　13</b></p><p>　　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，以數據業(yè)務為主，業(yè)務質量要求高；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，多系統合路；多系統頻率，調制不一致，合路困難。</p><p>　　b）解決方案。在室外廣場實施RRU或Micro部署，實現小區(qū)域覆蓋；在媒體區(qū)、VIP

14、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，以實現精確覆蓋。</p><p><b>　　2.6.3 熱點</b></p><p>　　a）場景特點。容量需求高，話務量和數據流量大，用戶密集。</p><p>　　b）解決方案。在數據業(yè)務集中熱點部署Pico、Femto或低功率的RRH單元，以吸收熱點數據業(yè)務

15、、提升系統容量、降低建設成本。</p><p><b>　　2.6.4 別墅</b></p><p>　　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，用戶對質量要求高。</p><p>　　b）關鍵需求。室外覆蓋室內，要求設施美觀，需考慮居民對天線的抵觸情緒。</p><p>　　c）解決方

16、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。</p><p>　　2.6.5 組網策略與配置</p><p>　　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度降低Macro 與small cell 間的干擾，同時結合small

17、 cell快速靈活部署、低TCO優(yōu)勢給室內外熱點及覆蓋空洞提供快速覆蓋和分流，并結合GSM/UMTS 網絡、即將部署的LTE 網絡負載情況及QoS優(yōu)先級等進行網絡選擇優(yōu)化，以提高用戶業(yè)務體驗、降低單一網絡負載擁塞的可能性。異構網將隨著技術進步，逐步發(fā)展為融合多種無線制式、多種新LPN網元的復雜網絡。針對其發(fā)展特性提出如下建議。</p><p>　　a）網絡初期。依靠2G、3G網絡提供語音服務，依靠LTE、WLAN

18、網絡提供高速數據業(yè)務，宏蜂窩進行廣域的中低速覆蓋。</p><p>　　b）網絡中期。根據網絡負載和實際應用場景情況，選擇Micro、Pico、Femto或Relay等small cell進行熱點地區(qū)擴容和覆蓋空洞補盲；根據基帶池的技術成熟度，利用基帶池技術組網，以節(jié)省因潮汐效應等導致區(qū)域網絡負載遷移而造成的網絡資源利用率低下，并有效降低站址資源及能耗。</p><p>　　c）網絡后期。

19、根據技術演進趨勢，建立統一的網絡軟件平臺，僅需根據技術發(fā)展更新基帶模塊，以軟件升級實現技術升級及與已建網絡的統一管理和應用。</p><p>　　3.2協作多點傳輸（CoMP）</p><p>　　協作多點傳輸：是指地理位置上通過相互分離的多個小區(qū)的協作發(fā)射/接收，為一個或多個用戶進行服務，本質可以理解為多小區(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量，解決小區(qū)邊

20、緣干擾問題，提高小區(qū)邊緣和系統吞吐量。</p><p>　　根據數據信息是否在多個傳輸節(jié)點之間進行共享，CoMP技術可以分為兩類：多點聯合處理（JP）和協調調度／波束賦形（CSCB）。多點聯合處理（JP），即在多個協作節(jié)點（基站）之間通過共享數據、調度信息等，聯合為目標用戶提供服務。協調調度／波束賦形，指對資源進行聯合調度規(guī)避干擾，對調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

21、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，但無法獲得協助傳輸增益。3GPP在LTE R11版本對異構網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，可知其小區(qū)邊緣增益顯著。</p><p>　　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。</p

22、><p>　　表2 異構網 CoMP仿真結果</p><p>　　在現代通信系統中，為了滿足用戶的服務需求，需要提供更高的數據速率和頻譜效率。為了達到這個目標，在第三代合作伙伴計劃的LTE-Advanced中采用協作多點傳輸與接收( CoMP) 以提高接收信號質量并減少空間干擾，提高系統整體性能。通常CoMP 可以分為協作調度/波束賦形和聯合傳輸。盡管它可以顯著提升小區(qū)邊緣用戶和系統的平均吞吐

23、量，但是協作需要在協議簇基站之間進行信令和數據共享，同時需要協作的用戶數越多，信息交換產生的回程量越大，從而增加了系統開銷。在實際的通信系統中，采用全協作的方式會對回程網絡產生極大的挑戰(zhàn)，還會引入很高的復雜度，所以主要分析部分用戶協作。用戶協作的劃分需要設置判定規(guī)則，常用的有基于協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作。</p><p>　　3.2.1 系統模型</p>

24、<p>　　考慮下行鏈路蜂窩系統，由M 個基站組成，每個小區(qū)內有相同的頻率復用。每個基站有 根傳輸天線，且位于小區(qū)的中心，每個用戶有一根接收天</p><p><b>　　17</b></p><p>　　線。將系統分成多個協議簇，一個協議簇內有D 個小區(qū)，一個小區(qū)內有K 個用戶。 = 公式（3-3）表示協議簇內的用戶集合。因此，服務

25、基站為b 的用戶k 的接收信號功率為： = + + + 公式（3-4）其中： 為有用信號， 為小區(qū)內干擾， 為小區(qū)間干擾； 為是從基站b到用戶k的信道信息，用1 的信道向量來表示 ，也就是：</p><p>　　公式（3-5）所以用戶k 在一個指定的協議簇內的全信道為: </p><p>　　= 公式（3-6）是分配給用戶k 的功率， 是相應

26、的預編碼， 是期望為0，方差為 的高斯白噪聲，于是接收到的信干噪比為:</p><p>　　= 公式（3-7）I = + 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

27、進行預處理。用戶的聯合預編碼可以寫成:</p><p>　　= 公式（3-9）S 表示一個分組內的用戶集,H(S) = 公式（3-10） 表示共軛轉置運算。N 是分組內的用戶數量。因此，可以得到:</p><p>　　= = 公式（3-11）</p><p>　　式中， 表示用戶k 的預編碼。對于 ，當 = j時為常數

28、或近似常數，否則為0</p><p>　　通過將相鄰小區(qū)組合成協議簇，利用回程來共享用戶的信道和數據信息，在基站之間進行協作，就可以將干擾信號消除或者轉化為對用戶有用的信號，</p><p><b>　　18</b></p><p>　　提高吞吐量性能。既然用戶有協作與非協作2種傳輸模式，根據信道隔離度對用戶進行分類，具體計算公式為:</

29、p><p>　　= / 公式（3-12）</p><p>　　信道隔離度考慮到了用戶的信道信息和周邊環(huán)境的聯系，它與純粹的根據距離劃分相比，對接收信號質量的影響更大。在每個時刻，基站需要根據信道狀態(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

30、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</p><p>　　3.2.2雙門限用戶劃分方法</p><p>　　用S = 公式（3-13）</p><p>　　表示為用戶狀態(tài)，其中0表示非些許哦，1表示協作

31、。 和 分別表示協作集和非協作集，并滿足 = 。具體步驟如下：</p><p>　　設定隔離度的雙門限 、 ，其中 ；</p><p>　　初始化 = = ， 表示空集。設置初始化判定門限 ，計算各個用戶信道隔離度 判斷是否 ≤ ，如果是，將該用戶加入協作集合 ，設置用戶協作狀態(tài)標識 = 1 ，否則將該用戶加入非協作集合 設置用戶協作狀態(tài)標識 = 0 ;</p>

32、<p>　　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作狀態(tài)標識 = 1 ，判斷是否 ，如果是，將用戶從協作集合 中刪除，加入非協作集合 ，協作狀態(tài)標識更改為 =0 ，否則保持原協作狀態(tài); 如果用戶上一時刻的協作狀態(tài)標識 = 0 ，判斷是否 ≤ ，如果是，將用戶從非協作集合 中刪除，加入協作集合 ，協作狀態(tài)標識更改為 = 1 ，否則保持原協作狀態(tài)。</p><p>　　根據這個

33、策略，將同時存在協作用戶與非協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。采用傳統單門限，如果僅僅選擇 或 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 的用戶劃分為協作用戶。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 時才進行再一次的切換。

34、這樣回程量將會大大減少。</p><p><b>　　19</b></p><p>　　圖3-2 信道隔離度隨時間變化關系</p><p>　　3.3異構網之下的關鍵技術</p><p>　　Femtocell 的發(fā)展歷程一直與移動通信網絡沿課題保持密切聯系。隨著兩層網絡中無線業(yè)務需求層次的不斷豐富和更新，對femtoc

35、ell 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。</p><p>　　3.3.1 Femtocell 的自組織和自優(yōu)化</p><p>　　自組織網絡(SON, self-organizing network)通過網絡節(jié)點間的無線鏈路進行相互協作，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中的趨勢，而其使用

36、和移除都存在不確定性。要實現理想的自主式即插即用功能時，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]。兩層網絡中femtocell 自組織特性通過分布式處理實現，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

37、和自優(yōu)化還將進一步表現為自配置、自監(jiān)控、自診斷和自修復，以適應網絡結構的動態(tài)變化。</p><p>　　3.3.2 Femtocell 在異構網中的研究</p><p>　　下一代移動通信網結構將呈現出多重結構的異構網絡。具備低成本、低功耗特性的femtocell 的引入，為原有macrocell 提供了增強總體網絡容量的解決方案，可視為不同特性網絡相結合的一個實例。LTE-A 中力圖提高

38、每單位區(qū)域內的頻譜效率，因此異構網、如集合macrocell、picocell、femtocell 和Relay 等多種網絡節(jié)點、其特點是靈活地配置低成本網絡，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絡覆蓋區(qū)域間的相互干擾，多重網絡間垂直切換等，需要通過不同網絡間的協調來解決。隨著未來網絡結構特性趨于多樣化，涉及femtocell 等的移動通信異構網</p><p><b

39、>　　20</b></p><p>　　絡研究仍將進一步深化。</p><p>　　3.3.3 兩層網絡間的協作式多點傳輸</p><p>　　協 作 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)的相互協作來提高小區(qū)邊緣的鏈路質量和實現可靠傳輸，并解決小區(qū)邊緣易出現的干擾等問題。不難看出，若能在femtocellmacroc

40、ell兩層網絡間結合CoMP，將帶來抑制干擾和改善系統性能等諸多優(yōu)勢。但CoMP 在兩層網絡間的實現難度不容忽視，如backhaul 中時延造成實時信息交互不易完成，聯合數據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，以實現兩層網絡的協作。同時研究者們也在兩層網絡間引入類似于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，因此未來研究中仍需探索適用于兩層網絡間新的信

41、息交互方式。結合上文所述，femtocell 的自組織特性，能參與構建異構網絡以及網絡間的協作式傳輸，有望消除通信網絡覆蓋邊緣無線業(yè)務容量受限的局限性，達到一致性覆蓋的理想效果。同時這將給不同網絡間的協作、backhaul 連接等帶來極大挑戰(zhàn)。</p><p>　　3.3.4 網絡虛擬化 femtocell</p><p>　　在femtocell 穩(wěn)步發(fā)展的同一時期，研究者們提出了移動虛

42、擬網絡運營(MVNO)的概念，用來節(jié)省網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網的關鍵技術。事實上，femtocell 的易于部署以及無需牌照等特點，非常適合于實現MVNO[66]，能為未來無線服務提供更多選擇。移動網絡虛擬化femtocell 可以延伸出新的接入方式，如利用NDMA(network prefix division multi

43、pleaccess)快速接入因特網，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網中備受關注的熱點問題。</p><p>　　3.3.5 天線技術與 femtocell 的集成應用</p><p>　　Femtocell 的加入極大地提高了兩層網絡中的頻譜利用率，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絡的系統容量。對于城區(qū)中較密集的高層建筑，

44、femtocell 能和分布式天線找到較好的應用結合點：借助分布式天線，femtocell 可完成建筑物內各層間的無線覆蓋，并提高數據傳輸的頑健性，其中如何設計接收信號的聯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來實現對室外區(qū)域不同方向

45、的覆蓋。這種低成本天線的配置有助于femtocell 室外覆蓋的擴展，同時根據無線設備位置和業(yè)務需求合理的調節(jié)覆蓋區(qū)域，是極具應用價值的研</p><p><b>　　21</b></p><p><b>　　究方向。</b></p><p>　　3.3.6 Docitive femtocell</p>&l

46、t;p>　　下一代無線網絡設計者們追求的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

47、的決策。Docitive femtocell 強調節(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，這與未來移動網絡結構中分布式或非中心化的無線資源管理是一致的，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。</p><p>　　5 LTE重疊覆蓋分析方法</p><p>　　不同小區(qū)間的高重疊覆蓋，由于同頻組網，必然會引起干擾，干擾的程度都會在SINR

48、中體現出來，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分析，從而得出重疊覆蓋對網絡結構的影響程度。在對重疊覆蓋的分析中通常會采用掃頻數據，對于SINR的分析則采用路測數據，兩者通過柵格化進行關聯。重疊覆蓋對SINR的影響非常明顯，6dB范圍內的重疊信號數越多，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12.78dB，每增加一個重疊覆蓋小區(qū)，SINR下降40%以上，在重

49、疊覆蓋為4時，SINR下降為2.1dB。以某城市的數據分析結果為例，將重疊覆蓋和下載速率進行關聯分析，兩者的相關度如圖5所示。</p><p>　　圖5重疊覆蓋度與平均下載速率影響分析</p><p>　　從圖5可以看出，重疊覆蓋對下載速率的影響非常明顯，6dB范圍內的重疊信號數越多，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27.82Mbps，每增加一個重疊覆蓋小區(qū)，平均下

50、載速率下降20%以上，在重疊覆蓋為4時，平均下載速率降為14.61Mbps。</p><p>　　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，實現覆蓋“不多不少”的目標，成為網絡結構優(yōu)化中非常重要的一個方面。</p><p>　　3.1.2.1 CRE方案</p><p>　　小區(qū)選擇的依據通常是UE接收信號的功率

51、或質量，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。</p><p>　　C _L =arg max{RSR }公式(3-1)</p><p>　　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

52、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。</p><

53、p>　　C _L =arg max{RSR +b a }公式(3-2)</p><p>　　2.3.4自組織網絡（SON）</p><p>　　自組織網絡(Self Organizing Network)，是指實現異構網內節(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。</p><p>　　SON產生的背景源于異構

54、組網的網元數量的大幅度增加，如此多的網元，特別是當分散在網絡各個角落的LPN節(jié)點，如果都通過傳統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的可運營能力。所以智能化的SON技術應運而生。SON網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。</p><p>　　自我配置，指SON下所有網元都具備自發(fā)現、參數自動下載、軟件自動更新等自啟站的功能，與此同時還要能夠實現對周邊基站節(jié)點的自動測

55、量，依據周圍基站的參數來自動匹配合適的參數配置。而當與周圍的基站發(fā)生參數沖突時，也可以根據一定的策略來依據優(yōu)先級進行自動調整參數。</p><p>　　自優(yōu)化，指網絡內的各個節(jié)點通過X2或S1接口來進行信息間的彼此交互和策略的協商，從而來達到對網絡的優(yōu)化管理，其包括負荷分擔、移動性管理、節(jié)能、干擾協調、自動化網絡測試等幾項功能。</p><p>　?。?）需求及技術原理</p>

56、<p>　　隨著現代通信技術的快速發(fā)展，促使移動通信網絡也變得越來越復雜和龐大。這對于運營商來說，在使用某一項新技術的同時，也必須將降低基礎設施建設費用（CAPEX）和網絡運營費用（OPEX）作為一項參考因素，其實這是一項極大的挑戰(zhàn)。在這個背景之下，NGMN（NextGeneration Mobile Network）組織和3GPP共同提出了自配置自優(yōu)化網絡的構架需求，其最終目標是通過對實現網絡自配置、自維護和自優(yōu)化，以達

57、到降低操作維護人員人員成本開銷、減少人為操作、來穩(wěn)定提高網絡性能。</p><p>　　SON網絡技術能夠有效地實現自我檢測并解決網絡異常情況，其可以達到自動適應網絡變化，是目前來看未來實現解決網絡規(guī)劃的優(yōu)化工作、提升網絡服務的質量、大幅度降低網絡建設和維護成本減少開支的最有效途徑之一。現有的無線側自配置自優(yōu)化功能主要包含網絡自優(yōu)化和基站自配置兩部分，其中網絡自優(yōu)化包括：網絡節(jié)能優(yōu)化、LTE 網絡內部及跨RAT的

58、移動頑健性優(yōu)化、隨機接入參數的優(yōu)化、LTE網絡內部及跨RAT的移動負載均衡優(yōu)化以及最小化路測；基站自配置包括：鄰區(qū)自配置（ANR）、基站自啟動、物理層小區(qū)的標識（PCI）自配置。</p><p>　　此外，除了以上的研究外，3GPP還進一步劃分提出了基于終端分類（比如終端速度等方面)的移動頑健性、小小區(qū)（small cell）以及移動負載均衡優(yōu)化功能等場景下的自組織增強功能研究。</p><p

59、><b>　　現狀及應用前景</b></p><p>　　隨著現有移動通信技術的不斷成熟，也面臨著時時刻刻要保證應對各種環(huán)境下的不同需求的組網需求，但是運營成本反而需要不斷的控制降低，所以持續(xù)不斷地降低網絡運營成本和維護網絡復雜度是各大運營商的長期目標。通過對自配置、自優(yōu)化等機制的引進，可以再提高網絡性能和質量的同時，開可以做到節(jié)省建設和運營成本，大大的提高了網絡利潤率。因此，網絡自配