LTE-Hi小小区发现及开关关键技术研究

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3GPP在移动通信的发展过程中一直扮演着举足轻重的角色,由其主导并推动的LTE-A已成为目前应用最广泛的第四代移动通信标准。然而,随着室内和热点地区所产生的数据流量逐年增长,LTE-A系统面临着新的挑战。对此,3GPP在Release12中提出了针对室内和热点地区的小小区增强技术,国内运营商和部分设备商亦称之为LTE-Hi(LTE-Hotspot/indoor)技术。LTE-Hi通过在室内和热点地区密集部署工作在高频段的小小区来解决上述场景中数据流量剧增的问题。这种部署方式进一步提升了系统容量,并且很好地分担了宏小区的业务负载压力。在带来诸多增益的同时,LTE-Hi系统也存在一些亟待解决的问题。对此,本文主要进行以下几方面研究:1.针对UE在小小区发现过程中的高能耗问题,提出一种基于参考信号到达时间指纹数据库的小小区发现方案和一种基于双频部署的小小区发现方案。前者利用宏小区参考信号到达UE的时间和对应的小区ID构建指纹数据库,UE同频测量得到的指纹与指纹数据库进行匹配。只有实现指纹的匹配,才会触发后续的异频测量过程。所提方案将UE异频测量范围控制在一个较小区间内,通过减少无效异频测量次数来达到节约能耗的目的。仿真结果表明,该方案相比传统周期性异频测量方案减少了UE的能量消耗。基于双频部署的小小区发现方案主要针对的是宏小区边缘用户的小小区发现操作,在该方案中小小区同时部署于低频段和高频段,通过利用小小区信号对宏小区信号产生的同频干扰强度来估计UE是否处于小小区覆盖范围内。仿真结果表明,在保证边缘用户QoS的前提下,所提方案节约了UE在小小区发现过程中的能量消耗。2.LTE-Hi系统中小小区的大量部署使得系统的能量消耗明显增长。针对该问题,提出了一种基于业务负载的小小区开关方案。在低业务负载的场景下,首先通过负载门限值筛选出符合要求的小小区,接着利用均值迭代算法将筛选出的小小区划分为两种不同业务量等级的小小区集合,低业务量等级集合中小小区在不降低系统QoS的前提下将关闭。仿真结果表明,所提方案显著降低了系统能耗并提升了系统能量效率。
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