结合上面干扰协调的要求，再把不同ＵＥ不同业务的 ＱｏＳ要求、整个小区系统容量和临近的ＭａｃｒｏｃｅｌＩ内的资源 分配都考虑进来，可以设计出更好的动态资源调度的算法。 这在ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ系统中也是研究的重点。由于要准确地 测量信道质量和接收功率，不同的发射节点要实时更新共享 信息，信令设计以及ＵＥ、ｅＮＢ的计算复杂度都会增加。
５总结和展望
异构网络是为了满足ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ系统中热点场景和 室内通信需求而提出来的，主要方式是在传统的网络结构中 引入一些覆盖范围和发射功率都很小的节点。它具有灵活的 布网方式、较高的频谱效率，为用户提供高质量多类型的数 据服务，是非常有前景的技术方案。异构网络小区间的干扰 协调还面临很多挑战，诸如在小区间采用ＣｏＭＰ技术，由于 相邻的小区的类型不相同，ＵＥ的信道测量和反馈需要重新
对于封闭用户群基站来说。由于其部署有很大的随意 性，小区形状不规则，两个不同的家庭基站ＨｅＮＢ的覆盖范 围可能会有很大程度的重叠，在不同的家庭基站之间协调干 扰也是一个新的问题【５】。
３．２不同类型小区基站发射功率不同所造成的干扰场景 正如表１所列的那样，不同类型的基站发射功率相差很
大，在一个Ｐｉｃｏｃｅｌｌ或者Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ中通信的Ｕ Ｅ，其接收到来 自于Ｐｉｃｏｃｅｌｌ或者Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ基站发射的功率可能小于来自于 宏小区基站的发射功率，Ｐｉｃｏｃｅｌｌ或Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ内的ＵＥ接收到 很强的干扰【６】。这种干扰可以通过本文第４部分提供的子载波 分割以及资源调度的方法进行协调减弱。
ｂ）接收蛩ＪＳＦＩ—ＲＥＱ的ＵＥ向一个或者多个目标小区（即 干扰小区）发送空间反馈信息ＳＦＩ，ＳＦＩ中包括信道方向信息 ＣＤＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）以及效用。图２（ｂ） 中ＵＥ，，和ＵＥ２，分别向目标小区Ｃｅｌｌ２和Ｃｅｌｌ、发送ＳＦＩ。
Ｃ）接收到ＳＦＩ后，ｅＮＢ对资源调度进行优化，决定发 射功率以及波束，并对原来设定的资源分配进行调整。向 特定的用户群发送资源质量信息请求ＲＱＩ—ＲＥＱ（Ｒｅｓｏｕ ｒｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ），并向小区内广播资源质量 指示信号ＲＱＩ—ＲＳ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇａｎｌ），指称适合ＵＥ测量特点的资源块中的信道质量以及 干扰的大小。在图２（Ｃ）中，由于Ｃｅｌｌ。接收的ＵＥ，，的ＳＦＩ中 的效用高于ＵＥ２ １，所以Ｃｅｌｌ２“屈服”于Ｃｅｌｌ，，将波束指向了 ＵＥ：。，并向其发送了ＲＱＩ—ＲＥＱ信息，ＵＥ。，会分配新的资源 块来满足其要求。两个ｅＮＢ都向小区内广播了ＲＱＩ，ＵＥ分配到一定的无 线资源并正常通信，基站给小区边缘受到干扰的ＵＥ发送空 间反馈信息请求ＳＦＩ—ＲＥＱ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ），请求信息向ＵＥ指示了干扰小区。图２（ａ）中 Ｃｅｌｌ，和Ｃｅｌｌ。分别向ＵＥ，，和ＵＥ２，发送了ＳＦＩ—ＲＥＱ。
ｄ）ＵＥ分别向ｅＮＢ回复资源质量信息ＲＱＩ，ｅＮＢ根据接 收到的ＲＱＩ信息再次进行资源调度，完成数据通信。
责任编辑：左永君ｚｕｏｙｏｎｇｊｕｎ＠ｍｂｃｏｍ．ＣＦＩ＞＞＞ ６５
万方数据
一网规网优Ｌ
分层异构无线网络干扰协调——挑战和应对
４．２通过跨层资源调度实现 除了采用ＣｏＭＰ的方法消除异构网络之间的干扰，还可
３分层异构网络小区间干扰的新场景
表１ 不同类型小区ｅＮＢ参考参数设置ｐ１
黔
’ 中继
毫微微
宏小区 微微蜂窝
蜂窝
和基站 和用户
之间
之间
发射功率（ｄＢｍ）
４６
３０
２４
３０
３０
天线数目 天线高度（ｍ）
４ｔｘ，４ｒｘ ４ｔｘ，４ｒｘ ２ｔｘ，２ｒｘ ２ｔｘ，２ｒｘ ２ｔｘ，２ｒｘ
２７
５
１．５
５
５
天线方位角
扇形
以采用跨层优化和资源调度。实现资源的动态分配，降低异 构网络之间的干扰１１５Ｊ６］。
【１）子载波分配的方法 在一个小区中，把可以使用的子载波的集合进行分 配，一些子载波的集合分配给Ｐｉｃｏｃｅｌｌ使用，一部分分配给 Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ使用。依照信道的质量信息，对子载波的分配可 以进行动态调整，但是这种调整是比较慢的。存在干扰的可 能情况在于不同的小区分配的子载波方式不同，可能在小区 边缘造成干扰。 （２）功率控制的方法 除了将子载波进行分配之外，利用功率控制的方法。也 可以降低异构网络之间的干扰。可以将子载波分成如下三种 子类： ◆无功率限制的开放接入载波 Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ和Ｐｉｃｏｃｅｌｌ可以用最大功率发射； 不能被封闭用户群ＣＳＧ（ＨｅＮＢ）用作ＰＳＣ、ＳＳＣ、 ＰＢＣＨ和ＰＤＣＣＨ信道。 ◆有功率限制的开放接入载波 Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ必须用限定的低功率发射； Ｐｉｃｏｃｅｌｌ可以用最大功率发射； 不能被封闭用户群ＣＳＧ（ＨｅＮＢ）用作ＰＳＣ、ＳＳＣ、 ＰＢＣＨ和ＰＤＣＣＨ信道。 ◆低功率的封闭接入载波 可以被Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ、Ｐｉｃｏｃｅｌｌ以及ＣＳＧ使用（由于ＣＳＧ基 站的发射功率都很小，所以其他类型的基站在使用这些载波 的时候，其发射功率都是受到限制的）。 如图３所示，子载波１和３是无功率限制的开放接入子载 波，Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ和Ｐｉｃｏｃｅｌｌ都可以最大的功率发射（Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ 的最大功率ｌ：ＬＰｉｃｏｃｅｌｌ的最大功率大１６ｄＢ）；子载波２是有 功率限制的开放接入载波，Ｐｉｃｏｃｅｌｌ可以用最大功率发射。 Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ必须以受限的功率发射。 在图３中，Ｐｉｃｏｃｅｌｌ为ＵＥ０和ＵＥｌ提供服务，Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ 为ＵＥ２和ＵＥ３提供服务，它们可以分配的子载波都是子载波
图３功率控制的子载波在一个小区内的调度
１、２和３。ＵＥ０口Ｅ离Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ的基站比较远，接收到来自 Ｐｉｃｏｃｅｌｌ的功率大于来自于Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ的功率，为其分配子载 波１或者子载波３；ＵＥｌ距离Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ比较近，为其分配功 率受限的子载波２；ＵＥ２处在Ｍａｃｒｏｃｅｔｌ的中心位置，为其分 配子载波２。这样就能保证ＵＥ２的通信质量，子载波２覆盖的 范围只在基站的中心，对其他ＵＥ的干扰很小：ＵＥ３不能被子 载波２覆盖．只能为其分配子载波１和３．由于Ｐｉｃｏｃｅｌｌ的发射 功率小，所以对ＵＥ３的干扰也很小。
万方数据
≤·≤·≤责任编辑：左永君ｚｕｏｙｏｎｇｊｕｎ＠ｍｂｃｏｍ．ｃａ ６４
分层异构ｊ已线网络干扰协调一批战和应对
ｊ网规网优Ｌ
照Ｒｅｌ一８的标准，那么微型小 区的覆盖范围会非常小，达不 到设计的目的‘７ ８】。
从上行链路的角度来衡 量．ＵＥ选择接入微型小区其路 径损耗会更小。如果把上行链 路中接入路径损耗大小作为接 入标准的话，微型小区的覆盖 范围会扩大，那么微型小区中 ＵＥ以及基站的发射功率都会增 大。会对宏小区印其他用户造 成很大的干扰㈦。
全向
全向
定向
全向
图１ 分层异构网络结构
３．１网络拓扑变化所造成的干扰场景 在一个传统的蜂窝网的小区内引入很多不同类型的小
区，对于宏小区的基站来说，相当于小区内部增加了许多
天线增益（ｄＢ）
１４
３
３
７
３
“小区边缘”，增加了整个小区内干扰协调的复杂度【４Ｊ。
注：ｔｘ表示发射天线，ｒｘ表示接收天线。
异构网络的优点： （１）有效支持宽带多媒体用户对高数据速率的要求， 提供良好的用户体验。 （２）Ｌ Ｔ Ｅ Ａ ｄ Ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ潜在的部署频段包 括４ ５ ０ Ｍ Ｈ Ｚ～４ ７ ０ Ｍ Ｈ Ｚ、 ６ ９ ８ Ｍ Ｈ Ｚ～８ ６ ２ Ｍ Ｈ Ｚ、 ７ ９ Ｏ Ｍ Ｈ Ｚ～８ ６ ２ Ｍ Ｈ Ｚ、 ２．３ Ｇ Ｈ ｚ～２．４ Ｇ Ｈ ｚ、 ３ ４ＧＨｚ～４．２ＧＨｚ、４．４ＧＨｚ～４．９９ＧＨｚ。大量潜在的频段集 中在３．４ＧＨｚ以上的较高频段。高频段的路径损耗和穿透损 耗都比较大，异构网络缩短了用户和基站之间的距离，更加 便于利用这些高频频段。 异构网络的缺点： （１）在原来的小区范围之内引入了新的发射节点，相 当于引进了新的干扰源，小区间干扰协调是一个新的挑战。 （２）对于引进的新的发射节点，除了层１的小区间的干 扰协调的挑战外，对于层２和层３，还需要设计与之相关的公 共信道、控制信道、协议结构和物理过程，在一定程度上增 加了复杂度。
（１）频分复用的方法 利用ＣｏＭＰ技术中ＵＥ的测量和反馈机制，设计出频分复 用的方法消除异构网络小区间干扰。Ｐｉｃｏｃｅｌｌ和Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ覆 盖的范围小。发射功率小，ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ系统可以将某些 潜在的高频频段分配给这些基站，这些频段在不同的距离比 较远的Ｐｉｃｏｃｅｌｌ和Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ之间还可以复用。当ＵＥ接近某个 微型小区的基站时，ＵＥ和微型小区的基站及宏小区的基站 进行通信，申请进入微型小区，并在宏小区的基站登记，之 后ＵＥ就可以切换到较高频段的微型小区。 （２）波束成形的方法 本文所描述的波束成形的方法，特别适用于覆盖小区范 围小和服务用户少、小区内用户移动性稳定的情况，可以通 过空口实现信令的交互，简单实用¨２·１３】。其过程如下： ａ）基于效用函数（效用的形成参考文献［１４］，基于频 谱效率、交互的容量和延迟、ＣＳＩＴ的准确程度、ＵＥ的优
收稿日期：２００９年１１月１ ２日
于灵活地部署网络；同时这些节点的覆盖范围小，可以更加 方便地利用ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ潜在的高频段频谱。但是新的节 点的引入改变了原来网络的拓扑结构，使这种网络结构的小 区间干扰成为一个新的挑战。
２分层异构网络介绍
异构网络。按照小区覆盖范围的大小，可以将小区分 成宏小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区，以及用于信号 中继的中继站。宏小区基站相当于传统的小区基站，微微蜂 窝小区主要面向办公室和企业用户，毫微微蜂窝小区主要面 向家庭用户。产业应用方面，市场研究机构ＡＢＩ公司２００９年 ７月预计，到２０１ ３年全球将部署３６．６万个ＰｉｃｏｃｅｌＩ基站…。 Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ是一种家庭基站技术。主要用来解决家庭室内覆 盖的问题。它具有运行于ＩＰ协议、通过用户ＩＰ宽带网接入