縮減自組網(wǎng)son關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)重大專項項目申書

必要下一代寬帶蜂窩移動通信系統(tǒng)（ITvnd）無論在技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，還是在業(yè)務(wù)支撐和服務(wù)環(huán)境上都和傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)有很大的不同具體表現(xiàn)在（1采用多輸入多輸（IO無線中繼小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)載波聚合等先進技術(shù)為各種多 分組業(yè)務(wù)提供高達1Gbit/s的傳輸速率，并且小邊緣用戶的性能能夠有效保證；（2）為了減少傳輸時延等，采用扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)集中控制模式， 間采用協(xié)商方式進行相應(yīng)的無線資源分配和切換等以減少小區(qū)間干擾和提高切換性能（3為了滿足室內(nèi)高速和綠色通信要求采用家庭 技術(shù)增強室內(nèi)覆蓋（4為了使23G以及3G增強和ITncd等多種無線接入模式共存實現(xiàn)各系統(tǒng)的平滑切換且保證異構(gòu)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通采用網(wǎng)絡(luò)融合協(xié)作和干擾協(xié)調(diào)技術(shù)以提高網(wǎng)絡(luò)整體性能（5改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和增強 功能提高ITncd應(yīng)急通信能力實現(xiàn)便捷靈活的高效組網(wǎng)ITnd系統(tǒng)的這些新特征和技術(shù)需求使得傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)管理方法和流程不再高效需要研究具有習能力的智能化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化及管理方法以增強網(wǎng)絡(luò)的健壯性和魯棒性，同時提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。將自組（S引入ITned系統(tǒng)的主要目的是適應(yīng)新技術(shù)需求提高網(wǎng)絡(luò)的自組織能力簡化無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)運維實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自配（lfonfigurtion自優(yōu)（lfoptimition和自治（lfheling以適合下一代寬帶移動通信系統(tǒng)的技術(shù)和業(yè)務(wù)需求。網(wǎng)絡(luò)自配置的目標是盡量減少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)管理的人工參與，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和 成本，期望 能夠自動發(fā)現(xiàn)建立鄰區(qū)關(guān)系，能自動配置每個小區(qū)的識別號(I)并使配置結(jié)果滿足網(wǎng)絡(luò)要求網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化是通過監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)性能指標的變化和一些異常事件的發(fā)生，來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置不合適或者設(shè)備故障的情況；通過自動調(diào)整基站相關(guān)參數(shù)來達到減少干擾、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的目的；與無線資源管理算法不同，SN的自優(yōu)化考慮的不僅是單小區(qū)性能而是一個(局部)網(wǎng)絡(luò)多小區(qū)的整體性能目標是使整體網(wǎng)絡(luò)性能得到改善。網(wǎng)絡(luò)自治愈是指由于 或服務(wù)節(jié)點的故障，使得小區(qū) 局部區(qū)域或整個小區(qū)的覆蓋或容量出現(xiàn)嚴重損失時通過對故障進行檢測定位補償恢復(fù)來縮短網(wǎng)絡(luò)故障持續(xù)時間，加速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常工作。目前3GPP和IEEE802.16標準組織都展開了對SON的 協(xié)議和規(guī)范，針對3G、3G長期演進系統(tǒng)(LTE)、移動WiMAX等系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)自配和網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化的技術(shù)需求和技術(shù)方案進行標準化工作，以解決現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的各種問題但對網(wǎng)絡(luò)自治愈的標準化工作或者相關(guān)研究工作還較少ITnd系統(tǒng)采用的無線中繼、家庭 、多點協(xié)作傳輸(oP)、載波聚合、更復(fù)雜的多輸入多輸出(I)等先進技術(shù)會改變傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)帶來資源池擴大載波資源增加調(diào)度協(xié)調(diào)節(jié)點數(shù)量膨脹等如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負荷的實時變化自動進行干擾減少容量優(yōu)化、節(jié)能降耗等問題需要依靠SN來解決未來需要對ITned系統(tǒng)SON技術(shù)從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用標準化推進和 研發(fā)等方面進行全面推進另外我國TTE系統(tǒng)的S研究標準化工作和設(shè)備開發(fā)等還相對 于FTE和移動i而有關(guān)TDTE+，系統(tǒng)的SONTD-LTE+系統(tǒng)的成熟需要針對TD-LTE+系統(tǒng)的SON，考慮到3GPPRelease8和Release9已經(jīng)為3G及其演進系統(tǒng)的SON進行了相關(guān)的標準化工作，本項目擬立足于3GPPRelease10定義的IMT-Advanced技術(shù)和標準特征，結(jié)合我國TD-LTE+系統(tǒng)的技術(shù)特征，對SON系統(tǒng)方案、流程和 本項目將基于TDD模式的IMT-Advanced的SON 進行研究給出適合TD-LTE+系統(tǒng)的一整套增強SON解決方案為3GPPRelease10及其后續(xù)標準化工作中的SON技ITndSNTDTESN系統(tǒng)方案、協(xié)議流程、新網(wǎng)絡(luò)測量方案、解決方案和算法，解決實際應(yīng)用中的各種技術(shù)難點和科學(xué)理論問題，將有力推進SNTLTE系統(tǒng)SN標準工作提升我國在下一代寬帶移動通信網(wǎng)絡(luò)中的自主知識，增強我國在下一代寬帶移動通信系統(tǒng)標準制定的話語權(quán)。課題目應(yīng)用場景，給出和SON的關(guān)系和接口，提出自配置、自優(yōu)化和自治愈的協(xié)議流程和技術(shù)方案（2設(shè)計新型的無線測量技術(shù)以支持各種SON 確定IMT-Advanced各項新技術(shù)對SON的影響，給出最小自規(guī)劃參數(shù)集、無線射頻參數(shù)自配置、無線資源管理參數(shù)自配置、小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系自配置、容量和覆蓋自優(yōu)化、無線資源管理機制自優(yōu)術(shù)的解決方案；（3）搭建IMT-Advanced系統(tǒng)SON技術(shù)的計算機系統(tǒng)級仿真平臺和硬件功能演示平臺，評估SON各技術(shù)方案的性能；（4）結(jié)合TD-LTE+系統(tǒng)特征和標準化需求，提交SON方面的國內(nèi)和國際標準提案，推進TD-LTE+系統(tǒng)和SON技術(shù)的標準化工作并推進相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，形成具有自主知識的技術(shù)，提升我國無線通信技術(shù)研究內(nèi)1-1所示，IMT-AdvancedSON和的關(guān)系，研究SONSONITdvndSN的影響和要求。然后研究新型的無線測量技術(shù)以適應(yīng)ITdvned自治愈的分別進行研究給出相應(yīng)的技術(shù)解決方案，最后通過搭建計算機仿真平臺給出各方案和算法的性能以及SNTDTE演示系統(tǒng)進行SITdvnd技術(shù)特征的硬件演示平臺進行S功能驗證。3GPPRANSA的標準化工作進展，積極的提交相應(yīng)的標準提案。有針對性的提交TD-LTE+系統(tǒng)SON的標準提案，以促進TD-LTE+IMT-IMT-IMT-SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和自主管理功SON應(yīng)用場景和協(xié)議流程設(shè)SON新型測量技IMT-A系統(tǒng)SON方案和IMT-A系統(tǒng)SON方案和新型測量技增強多天載波聚IMT-A系統(tǒng)配置技IMT-A系統(tǒng)自化技IMT-A系統(tǒng)治愈技新技新流新解決方IMT-A系統(tǒng)SON仿真和演示驗證平實驗環(huán)境和SON功能驗SON仿真平臺開發(fā)和性能評關(guān)系自配小區(qū)ID和鄰參數(shù)集設(shè)最小自規(guī)考慮LTE-A技術(shù)特基于TD-LTE系根形據(jù)成和技的標準化進展，提交標標準準提化案多約束條件聯(lián)合優(yōu)中斷自治干擾抑制自優(yōu)無線資源參自配無線資源管機制自優(yōu)無線射頻參自配容量和覆自優(yōu)IMT-Advanced自組網(wǎng)方案和新型測量技不同的應(yīng)用場景，SN的功能會有所不同，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)方案和流程設(shè)計會有ITnedSNSNSNSNSNITnd自組網(wǎng)技術(shù)特征，研究新型的無線測量技術(shù)。具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架 ，IMT-Advanced系統(tǒng)的無線接入網(wǎng)SON需要采用自主管理的方法來實現(xiàn)。分布式、集中式或混合式的自主管理體系架構(gòu)都可以實現(xiàn)某個具體的SON功能，但具體采用何種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，應(yīng)針對具體的SON功能進行分別設(shè)計。 研究SON的自主管理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，輸出SON和網(wǎng)絡(luò)管理的接口關(guān)系，研究無線接入網(wǎng)的SON功能和空中接口協(xié)議，定義 實體間的通信模式和協(xié)議設(shè)計在進行具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究時，SON和間的信令傳輸大小和頻率、以便實際系統(tǒng)中能夠應(yīng)用。提出具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架SON應(yīng)用場景分析和流程設(shè)SN（1）3、3G3G長期演進、以及Incd（2布置了大量家庭基（3Ind（4）Ind混合覆蓋場景。按照時間驅(qū)動，SON流程嚴格說來，可以分為自規(guī)劃、自配置、自優(yōu)化、自管理和別整合于自優(yōu)化和自治愈。根據(jù)不同的應(yīng)用場景，研究自配置、自優(yōu)化、自治愈網(wǎng)絡(luò)自配置流程研究主要源于在IMT-Advanced系統(tǒng)中引入新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時需配置 絡(luò)節(jié)點能夠自動搜索配 數(shù)據(jù)，安全可靠地完成網(wǎng)絡(luò)認證，快速地建立S1和網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化流程將從網(wǎng)絡(luò)范疇優(yōu)化各種無線資源管理機制，減少小區(qū)間干擾以及實現(xiàn)容量和覆蓋的自優(yōu)化影響Ined網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化因素很多相互間關(guān)系緊密，影響錯綜復(fù)雜，理清各優(yōu)化因素的關(guān)系，給出不同應(yīng)用場景時不同 的執(zhí)行流程以及相應(yīng)的依賴關(guān)系這是 的 研究內(nèi)容也是SN自優(yōu)化技術(shù)研究的基礎(chǔ)和前提。當Ind系統(tǒng)發(fā)生致命錯誤導(dǎo)致覆蓋容量或者服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生較大問題時，網(wǎng)絡(luò)自治愈能夠無需人為干預(yù)，在極短的時間內(nèi)從故障中自動恢復(fù)。 研究錯誤發(fā)現(xiàn)、判斷、定位、解決的流程及其相關(guān)的參數(shù)傳遞過程等，提出適應(yīng)不同應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)自治愈流程，并給出協(xié)議流 的操作步驟、相應(yīng)的參數(shù)定義和功能設(shè)計等。SON新型測量T（車載測試T（呼叫質(zhì)量測試過專業(yè)測試工具進試以獲得網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)，并不具有智能功能，SN術(shù)需求。增強的SON測量技術(shù)是自配置、自優(yōu)化和自愈合等發(fā)揮作用的前提和基礎(chǔ)。Ined拓撲呈現(xiàn)多樣性。根據(jù)不同應(yīng)用場景，研究先進的無線測量技術(shù)和測量方案。它的思想是通過、家庭或者移動臺等節(jié)點自動測量和匯報反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)當前狀況的信息和數(shù)據(jù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況實時反饋必要的測量信息。本項目將研究根據(jù)數(shù)據(jù)獲得長期統(tǒng)計測量信息，根據(jù)小區(qū)環(huán)境主動測量，和根據(jù)終端最小化路測（T）的SNTT。IMT-Advanced系統(tǒng)自配置IMT-Advanced系統(tǒng)采用扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及家庭、中繼站的全面引入，使得系統(tǒng)中的功能變的更加強大。另外，先進的、P、載波聚合等先進技術(shù)的質(zhì)量的服務(wù)。分別研究最小自規(guī)劃參數(shù)集設(shè)置、無線射頻參數(shù)自配置、無線資源參數(shù)自配置、小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系自配置等。最小自規(guī)劃參數(shù)集 處獲取一些必要的參數(shù)，這些參數(shù)和自規(guī)劃密切相關(guān)， 和SON協(xié)同工作。 等。無線射頻參數(shù)自 變化范圍、天線下傾角、MIMO天線工作模式等。和LTE系統(tǒng)的無線射頻參數(shù)自配置相比， 以及先進的MIMO天線技術(shù)對無線射頻參數(shù)配置的影響。中繼站和家庭 的引入需要 同頻段上的功率密度，而MIMO天線技術(shù)需要自配置工作模式（追求分集增益還是復(fù)用增益，復(fù)用增益時又考慮是針對單用戶MIMO還是多用戶MIMO。 無線資源參數(shù)自配為了確保IMT-Advanced 小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系自配新增節(jié)點的ID號需要自適應(yīng)配置，此時牽涉到小區(qū)擾碼復(fù)用問題。IMT-Advanced此時小區(qū)擾碼的配置是一個全局優(yōu)化問題。另外，IMT-Advanced系統(tǒng)中存在家庭式組網(wǎng)、中繼站組網(wǎng)等應(yīng)用場景，從而導(dǎo)致小區(qū)擾碼的分配和小區(qū)ID自配置更加復(fù)雜。根據(jù)IMT-Advanced擾碼特征同時結(jié)合TD-LTE+的需求 提高新增小區(qū)ID配置的效率。 IMT-Advanced系統(tǒng)自優(yōu)化IMT-Advanced網(wǎng)絡(luò)中的通信環(huán)境、業(yè)務(wù)負載和用戶行為等特性在運行過 容量和覆蓋自優(yōu)無線資源管理機制自優(yōu)節(jié)的，在降低小區(qū)間干擾的同時，減少的功耗，實現(xiàn)綠色通信。由于化的主要研究點之一。針對家庭和無線中繼站應(yīng)用場景，研究先進的功率控制自優(yōu)化機制，降低整個系統(tǒng)的干擾，此時建立全局的功率控制優(yōu)化模型，提出。接入阻塞率PRACH物理資源分配準則自優(yōu)化、PRACH功率控制自優(yōu)化和PRACH隨機序列選取自優(yōu)化等；同時我們還將研究相鄰小區(qū)之間PRACH和PUSCH信道之間的同頻干擾問題，以提高接入成功RACH機制中多用戶的碰撞概率，還將研究RACH退的隨機接入時延。的研究內(nèi)容將充分考慮TD-LTE+RACH信道特征，重點解決。隨著用戶移動和小區(qū)內(nèi)無線中繼站和家庭的動態(tài)變化，自配置的鄰區(qū)關(guān)系會變鄰區(qū)列表進行合理配置和，為用戶進行準確和可靠的小區(qū)重選切換操作提供有力保2G/3G系統(tǒng)中，切換參數(shù)在初始部署時設(shè)置之后一般很少調(diào)整，即使進行調(diào)整也難以有效避免“ 在無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)中各小區(qū)的業(yè)務(wù)量隨用戶到達呈時間和地理位置上的隨 化不均勻的負載分布將導(dǎo)致資源利用率低下。未來各種高速率的新數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還將加劇這種由不平衡負載導(dǎo)致的資源匱乏和過剩的 現(xiàn)象靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃無法應(yīng)對時刻變化的負載。一個有效的解決方法是通過網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化的負載均衡功能自適應(yīng)地調(diào)整各小區(qū)的負載。 主要圍繞以下三個方面的問題進行移動負載均衡自優(yōu)化的理論研究：小區(qū)負載的測量和估計、負載均衡的啟用準則確定，以及負載均衡算法的設(shè)計。其中，小區(qū)負載的測量和估計為移動負載均衡的操作提供先驗信息，負載均衡的啟用準則確定算法執(zhí)行的時機，負載均衡算法的設(shè)計是移動性負載均衡自優(yōu)化中最為關(guān)鍵的一步，它將對執(zhí)行的對象和操作原則做出合理的定義。干擾抑制自優(yōu)IMT-Advanced系統(tǒng)的間或者節(jié)點間（家庭以及無線中繼站）的干擾是制約網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵因素，特別是對于TD-LTE+系統(tǒng)來說，還存在上下行交叉時隙干擾以及遠距離同頻干擾等問題，所以需要研究先進的干擾抑制自優(yōu)化技術(shù)，有效的降低各在IMT-Advanced多種技術(shù)、多種網(wǎng)絡(luò)共存的前提下，同信道干擾的存在不僅局限于 調(diào)機制以有效地規(guī)避干擾，而基于MIMO多天線技術(shù)的多點協(xié)作協(xié)調(diào)預(yù)編碼機制也是我TDDTD-LTE系統(tǒng)之間，或者是鄰頻部署的TD-LTE和TD-SCDMA述問題，研究如何通過多小區(qū)聯(lián)合的TDD幀配置自優(yōu)化、多小區(qū)聯(lián)合資源調(diào)整自TD-LTE+幀結(jié)構(gòu)中至少存在一個1ms之間保持同步，如果所 選擇的上下配比都一致，理論上不會存 所發(fā)射的下行導(dǎo)頻時隙DwPTS中的下 的上行導(dǎo)頻時隙UpPTS到達，從而對另一個 屬于兩個不同運營商的TD-LTE+網(wǎng)絡(luò)之間，或者是鄰頻部署的TD-LTE+和TD-LTE/TD-HSPA/TD-SCDMA系統(tǒng)之間也可能出現(xiàn)遠距離同頻干擾問題遠距離同頻干 之一是對UpPTS中用戶的RACH序列接收產(chǎn)生嚴重干擾影響用戶隨機接入的 干擾的規(guī)避，以及遠距離同頻干擾的定位等方法降低遠距離干擾對TD-LTE+網(wǎng)絡(luò)性能的多約束條件的聯(lián)合施會難以一致甚至相互或相互制約，如何協(xié)調(diào)各優(yōu)化目標的和，是需要研究和解決的。從全局上研究多約束條件的聯(lián)合優(yōu)化問題，給出優(yōu)化的整體解決方案，以實現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化內(nèi)容的整體優(yōu)化，確保所提各優(yōu)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全局最優(yōu)，然后通過計算機優(yōu)化后的整體性能，確保所提方案的有效性。建立多約束條件的全局多目標最優(yōu)化理論模型，考慮到這一般都是典型的NP-HARD問題，IMT-Advanced系統(tǒng)自治愈無線通信系統(tǒng)中無線節(jié)點的 、硬件發(fā)生故障，會導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)用戶服務(wù)質(zhì)量下降甚至服務(wù)中斷。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)通過人工檢測或服務(wù)用戶 等方法獲得錯誤信息并對其進行修復(fù)從而浪費大量人力資源并使得用戶長時間處于服務(wù)中斷或低質(zhì)量通信狀態(tài)Ined系統(tǒng)的自治愈技術(shù)作為SON的 之一，能夠自動、快速、準確地檢測影響網(wǎng)絡(luò)性能的故障并對故障進行自動恢復(fù)確保用戶連續(xù)高質(zhì)量的通信狀態(tài)本項目的主要研究內(nèi)容包括單小區(qū)性能中斷自治愈、多小區(qū)覆蓋中斷自治愈兩方面。單小區(qū)性能中斷自治當單小區(qū) 由于部分硬件或者 故障，導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)的性能 ，此時將觸發(fā)單小區(qū)性能中斷自治愈技術(shù)。單小區(qū)性能中斷自治愈解決方案的研究，需要給出中斷的發(fā)現(xiàn)和檢測、中斷問題 和定位、中斷恢復(fù)的策略。 研究適合不同應(yīng)用場景的單小區(qū)中斷 ，單小區(qū)中斷檢測，單小區(qū)中斷補償機制，確保通過對單小區(qū) 的自治愈控制，就能實現(xiàn)單小區(qū) 的性能自治愈。首先， 研究單層和多層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的單小區(qū)性能中斷自治愈技術(shù)同時將研究于中繼技術(shù)的單小區(qū)性能中斷自治愈技術(shù)對于家庭 應(yīng)用場景，將研究快速的家庭 性能中斷自治愈方案。多小區(qū)覆蓋中斷自治當某個或者多個小區(qū)由于完全癱瘓導(dǎo)致退服，此時需要觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層面的中區(qū)性能中斷自治愈技術(shù)不同，此時需要聯(lián)合，對多個小區(qū)進行聯(lián)合管理，擴展在服鄰小區(qū)的覆蓋范圍，實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。為了滿足最低通信需求，研究覆蓋范圍擴展的自治愈算法，同時研究多在服鄰小區(qū)聯(lián)合實現(xiàn)退服小區(qū)的 為了驗證各協(xié)議流程的先進性，同時評估各 的算法性能，需要對IMT-Advanced系統(tǒng)的SON進行演示驗證考慮到IMT-Advanced的標準化工作還在進行，到2012年底IMT-Advanced系統(tǒng)設(shè)備還無法提供，所以IMT-Advanced系統(tǒng)的SON功能驗證擬分成兩部分進行。一部分是基于TD-LTE系統(tǒng)設(shè)備，通過搭建不同場景的TD-LTE環(huán)境，測試SON的性能。另外一部分是考慮TD-LTE+系統(tǒng)將采用的一些先進技術(shù)，搭建 功能驗證演示環(huán)境TD-LTE實驗環(huán)境將由多個TD-LTE I（PCI等SON用例進行實驗驗證。在 是驗證TD-LTE+新技術(shù)對SON技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)性能的影響。創(chuàng)新提出了一種聯(lián)合和SON的混合式具有自主管理功能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，定義了網(wǎng)SON的功能和接口，通過對的性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行信息挖掘，給出SON各技術(shù)所必需的測量信息，思想是聯(lián)合的性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)，/家庭/中繼節(jié)點端的主動實時測量信息和用戶終端智能反饋的測量信息，獲得的動態(tài)的實時的無線測量信息，以更好的支持SON各先進技術(shù)和算法；考慮IMT-AdvancedMIMOSON的自配置、自優(yōu)化和自愈合解決方案，并給出了無線中繼、家庭和多層混合覆蓋場景下的SON問題和相應(yīng)的技術(shù)解決方案；基于TD-LTE+技術(shù)特征和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給出了TD-LTE+系統(tǒng)SON的完備流程和系FDD-LTE+系統(tǒng)的，如隨機接入優(yōu)化和干擾抑制SON功能驗證硬件平臺，擬采用硬件開發(fā)板來實現(xiàn)無線收發(fā)機的射頻和中頻功能，通過純無線電技術(shù)來實現(xiàn)物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和技術(shù)方4方面。對于不同的研究內(nèi)容，需要有不同的技術(shù)方案。本項目的總體技術(shù)方案為：首先確定合適的方案和流程，然后基于協(xié)議標準，對算法和解決方案，并進行仿真評估，以驗證算法和方案的先進性和正確性。下面針對上IMT-Advanced自組網(wǎng)方案和新型測量技IMT-Advanced系統(tǒng)的自組網(wǎng)方案和新型測量技術(shù)研究是SON 基礎(chǔ)，包括具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、典型應(yīng)用場景、流程設(shè)計、測量技術(shù)等主要內(nèi)容。首先，對具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行研究，考慮自主管理體系架構(gòu)的選取，以及SON和網(wǎng)絡(luò)管理之間的接口設(shè)計。然后對IMT-Advanced系統(tǒng)中存在的典型網(wǎng)絡(luò)場景進行分類、概括，提煉出能夠突出體現(xiàn)IMT-Advanced特征和SON流程，并且根據(jù)場景特征進行具體的協(xié)議流程設(shè)計。最后，對先進的測量技術(shù)進具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架SON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和自主管理功能是實現(xiàn)自動配置、自動優(yōu)化和自動愈合等管理活動的前提和基礎(chǔ)。首先，對自主管理網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)進行系統(tǒng)研究，對分布式、集功能應(yīng)該采用何種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建更為合理。隨后，IMT-AdvancedLTE+自主管理功能相關(guān)協(xié)議，明確SON各功能模塊和實體的定義和相互間關(guān)系，立足于低信令開銷、高可實現(xiàn)性的出發(fā)點，設(shè)計SON和網(wǎng)絡(luò)管理之間的接口關(guān)系和相應(yīng)信令交互，致力3GPP中有關(guān)IMT-Advanced網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定義，同時SONSON協(xié)議層和無線資源管理層的關(guān)系，給出SON對不同通信實體的功能影響，然后就自主管理特征，結(jié)合不同應(yīng)用場景，設(shè)計相應(yīng)SON應(yīng)用場景和協(xié)議流程設(shè)SONSON在自規(guī)劃、自配置、自優(yōu)性能；接下來將針對新設(shè)計的協(xié)議流程進行，并且形成相應(yīng)的提案文稿，推動IMT-Advanced系統(tǒng)標準化進程。SON協(xié)議流程，給出自配置、自優(yōu)化、自愈合相互間的關(guān)系，系統(tǒng)描述從開機到能正常工作、在工作中不斷優(yōu)化、以及出現(xiàn)突然故障或者問題時自我恢復(fù)時的流程以及相應(yīng)的功能設(shè)SONSON新型測量本項目中對SN新型測量技術(shù)主要從以下幾個方面進行研究首先， 按照協(xié)議 測量的協(xié)議流程以及信令交互，然后 會根據(jù)不同的應(yīng)用場景建立測量的數(shù)學(xué)理論模型結(jié)合理論模型研究測量數(shù)據(jù)的類型測量周期并提出新型的測量方法然后對測量數(shù)據(jù)類型、測量周期的設(shè)定以及新型測量方法中的關(guān)鍵參數(shù)進行優(yōu)化求解。最后，通過搭建計算機仿真對上述算法性能進行無線測量技術(shù)的性能評估和驗證。 SON無線場景測量的需求，提高SON性能。此外，積極推進這些新型測量技術(shù)的標準化工IMT-Advanced系統(tǒng)自配置LTE系統(tǒng)現(xiàn)在正在的自配置技術(shù)方案，考慮IMT-Advanced增強的硬件設(shè)備和傳輸技術(shù)，結(jié)合TDD模式的特征，設(shè)計和完善適用于IMT-Advanced系統(tǒng)多網(wǎng)共存場景的自配置技術(shù)方案和算法。最小自規(guī)劃參數(shù)集首先對最小自規(guī)劃參數(shù)集中的成員進行研究，分別從 信息、運營商配置、接入網(wǎng)環(huán)境和性能、 和接入網(wǎng)廣播信道配置和協(xié)議傳輸?shù)冉嵌冗M行參數(shù)集確定。為了提高SN自配置性能自規(guī)劃參數(shù)集不能設(shè)置過多也不能設(shè)置過少合適的參數(shù)集大小能夠在信令開銷和SN性能之間取得平衡為了保證最小自規(guī)劃參數(shù)集成員的選擇是優(yōu)化的， 對此問題進行理論建模，對最小參數(shù)集中的每個成員的選擇設(shè)置權(quán)重和成本值把其變成一個數(shù)學(xué)優(yōu)化問題利用概率論最優(yōu)化理論和集合論等經(jīng)典數(shù)學(xué)理論結(jié)合網(wǎng)絡(luò)性能、最小參數(shù)集的傳輸開銷、自配置的先驗信息、已有節(jié)點的信息挖掘等因素聯(lián)合考慮，確定最合理的最小參數(shù)集。 無線射頻參數(shù)自無線射頻參數(shù)的取值將直接影響的覆蓋范圍和的容量和小區(qū)用戶的服務(wù)質(zhì)量等，包括的及其功率調(diào)整范圍，的天線配置、下傾角、天線的掛高IMT-Advanced系統(tǒng)的無線射頻參數(shù)自配置將由根據(jù)所處環(huán)境，利用的信息，同時結(jié)合周圍的信息，擬研究自小而大的嘗試配置機制和算法，在不影響這部分研究首先要對IMT-Advanced 進行評估。最后根據(jù)仿真結(jié)果，以及相關(guān)的配置要求，針對IMT-Advanced新 無線資源參數(shù)自配置方IMT-Advanced系統(tǒng)的無線資源參數(shù)自配置和具體的無線資源管理算法之間密切相 管理通用的流程和基本的算法要求，對具有共性的算法和相關(guān)的參數(shù)進行初始化設(shè)置結(jié)合IMT-Advanced系統(tǒng)相關(guān)無線資源管理協(xié)議，就小區(qū)選擇和重選、隨機接入、 這部分研究將通過分析無線資源管理涉及到的眾多參數(shù)的作用和相互關(guān)系，來建立無線資源參數(shù)的關(guān)系 表，通過 表為這些相互間有影響的參數(shù)設(shè)置成本值，以表征對系統(tǒng)性能的影響。結(jié)合無線資源管理算法， 研究這些參數(shù)的理論值，考慮到涉及多個約束條件甚至多個優(yōu)化目標可以用最優(yōu)化理論對這個問題進行建模和求解從而給出參數(shù)取值的合理建議。 通過計算機系統(tǒng)級仿真平臺來驗證這些參數(shù)設(shè)置算法和相應(yīng)的取值的性能最后通過結(jié)合理論研究和 工作對Ind系統(tǒng)的自配置標準化工作中的無線資源參數(shù)自配置內(nèi)容提出標準建議和相應(yīng)的標準修改小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系自配為了能夠區(qū)分 中繼站或者家庭 需要為這些通信實體設(shè)置一個識別號(I)小區(qū)ID號是識別不同小區(qū)不同 中繼站和家庭 的關(guān)鍵一般都是通過擾碼來進行區(qū)分的。由于擾碼數(shù)量有限，需要對擾碼進行復(fù)用，此時相鄰小區(qū)不同擾碼配置會有不同的互相關(guān)性。在進行自配置時，首先需要為每個通信實體配置一個擾碼，建立擾碼和小區(qū)ID的關(guān)系。然后， 優(yōu)化鄰小區(qū)I，確保相鄰的小區(qū)間的擾碼互相關(guān)性盡量好，以減少小區(qū)間的干擾。 小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系相關(guān)性建模分析和方案設(shè)計的正確性對于標準化工作而言小區(qū)ID IMT-Advanced系統(tǒng)自優(yōu)化2G/3G3GPPLTE等系統(tǒng)中已有的無線通信系統(tǒng)優(yōu)化理論，設(shè)計IMT-AdvancedLTE+略和機制。之后聯(lián)合IMT-AdvancedLTE+系統(tǒng)中的多天線、中繼等方案，以及慮在多優(yōu)化目標共存的場景中如何解決參數(shù)的。在方案提出之后，利用仿真工具對所自優(yōu)化算法的性能增益、算法復(fù)雜度和信令開銷等指標進行驗證和對比?；诜抡嬖u估的系統(tǒng)性能結(jié)果，在演示驗證平臺上演示部分自優(yōu)化算法對系統(tǒng)性能的容量和覆蓋自優(yōu) 系不大。IMT-Advanced系統(tǒng)不像傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)是一種干擾受限系統(tǒng)，也不像傳統(tǒng) 無線資源管理機制自優(yōu)首先需要依托于Ind干擾抑制自優(yōu)小區(qū)間干擾是制約IMT-Advanced系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素這些干擾包括傳統(tǒng)蜂窩移動 ， ，多約束條件的聯(lián)合，化，相互間的優(yōu)化存在一些，此時需要綜合在一起進行聯(lián)合優(yōu)化，此時自然是多約束條件聯(lián)合優(yōu)化問題。結(jié)合以上各優(yōu)化研究內(nèi)容和目標首先結(jié)合IMT-Advanced系統(tǒng)SON標準化情況和無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，總結(jié)得出多約束條件的聯(lián)合優(yōu)化的不同約束，NP-HARD問題，理論上無法給出最優(yōu)解，我并且比較不同算法的性能。通過相關(guān)自優(yōu)化算法的性能提升，在與其他優(yōu)化方IMT-Advanced系統(tǒng)自治愈為了評估IMT-Advanced系統(tǒng)的自治愈技術(shù)對系統(tǒng)性能的影響， 單小區(qū)性能中斷自單小區(qū)性能中斷一般發(fā)生在小區(qū)內(nèi)或者中繼站出現(xiàn)了各種軟硬件故障，此時需要觸發(fā)自治愈技術(shù)，確保單小區(qū)能夠迅速回到正常工作狀態(tài)，不至于擴展到鄰小區(qū)，導(dǎo)Ind 多小區(qū)覆蓋中斷自治多小區(qū)覆蓋中斷是由于多個小區(qū)發(fā)生了或者硬件問題導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)重大問題，斷自治愈的原因，定位和檢測故障，然后就不同故障給出相應(yīng)的解決方案。研究相應(yīng)的故障發(fā)現(xiàn)觸發(fā)機制，給出故障和解決的詳細方案和流程，并且給出中斷自治愈流的具體算法和信令交互進行設(shè)計。，為了更加形象和驗證SON帶來的性能增益在理論研究和計算機仿真益，在驗證的過程獲得更真實的性能數(shù)據(jù)，進一步發(fā)現(xiàn)實際實現(xiàn)過的問題，對相應(yīng)，根據(jù)項目任務(wù)要求將基于無線中繼演示場景主要進行自配置和自優(yōu)化演示驗證此時需要8套具有射頻功能的硬件板卡以實現(xiàn)節(jié)（2個 至少2個中繼站至少4個用戶的射頻功能同時需要8臺功能強大的計算（PowrP執(zhí)行各節(jié)電的基帶網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的功能硬件板卡和PorPC通過高速數(shù)據(jù)接口聯(lián)接通過軟硬件分別設(shè)計，可以實現(xiàn)模擬 、中繼設(shè)備、用戶設(shè)備的功能，并且可以在電腦上運行一些業(yè)務(wù)或應(yīng)用比如 流文件傳輸?shù)炔⒃陔娔X上對平臺的性能進行監(jiān)視和統(tǒng)計。該方案的最大特點是靈活通用，且具有較好的集成度，能靈活適應(yīng)演示系統(tǒng)所涉及的基站、中繼設(shè)備和用戶設(shè)備的軟硬件實現(xiàn)。通過相關(guān)測試驗證可以看出所提算法的性能增益。四、課題技術(shù)（IMT-Advanced系統(tǒng)SON方案和新型測量IMT-Advanced系統(tǒng)的SON方案和新型測量技術(shù)研究主要負責對具有自主行探討，為后續(xù)進行SON 理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要考慮自主管理體系架構(gòu)的選取，以及SON和網(wǎng)絡(luò)管理之間的接口設(shè)計；典型應(yīng)用場景是對最能突出體現(xiàn)IMT-Advanced特征和具有自主管理功能的SONSON模自治中斷自治SON模自治中斷自治自配自部自規(guī)覆蓋自優(yōu)容量自優(yōu)4-1SON控制環(huán)（autonomiccontrolLoop，簡稱ACL）來組成，如圖4-2示。ACL由自主管理者（autonomicmanager，簡稱AM）控制，AM通過感應(yīng)器完成與被管 效應(yīng)效應(yīng)傳感AN，其ANE及其所管理的資源。被管資源須提供標準化的接口，每個接口對應(yīng)一個傳感器/AM管理資策自主管理分規(guī)知識監(jiān)執(zhí)被管資4-2SONOAM系統(tǒng)中進行，各需要將測量狀態(tài)信息上報給OAM并且需要從OAM獲因此能夠在進行配置和優(yōu)化的時候考慮更全面的因素，并且互相較小，從節(jié)點數(shù)目較少，也增加了和分發(fā)的時延，在一定程度上也影響了SON效效應(yīng)傳感eNBeNB4-3SONSONeNB中（4-4SONSON點可以獲取的數(shù)據(jù)有限，而且eNB彼此間難協(xié)調(diào)，該體系架構(gòu)很難支持大以自主負載均衡為例，分布式負載均衡管理方法首先由的自監(jiān)測發(fā)現(xiàn)負載不均衡，在適合的相鄰間發(fā)起均衡負載；發(fā)起負載均衡的，根據(jù)自身和相鄰提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計并執(zhí)行適當?shù)乃惴ǎ珊鸵苿优_的調(diào)節(jié)方案。調(diào)節(jié)方法可能有多種方式，如對于天線為陣列天線的無線接最后通過調(diào)節(jié)天線陣列陣元系數(shù)近目標覆蓋范圍，并結(jié)合切換機制獲得生成移動臺在間的切換方案和HOM參數(shù)調(diào)節(jié)方案；最終通過觸發(fā)移動臺切換，將高負載的移動臺切換到低負載，并通過調(diào)節(jié)HOM參數(shù)使得切換到低負載的移動臺能夠駐留在低負載，從而使各獲得理eNBeNB4-4SON架構(gòu)中，SONOAMeNB中（4-5所示SON和分布式SON的優(yōu)點，而摒棄兩者的缺陷。在適宜進行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的時候，可以使用集中式SON來獲取更加合理SONeNBeNB4-5基于上述在SON管理功能和體系結(jié)構(gòu)方面的積累從以下兩個方面開展IMT-Advanced系統(tǒng)具有自主管理功能的SON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究工作：架構(gòu)都可以實現(xiàn)某個具體的SON功能。具體采用何種方式構(gòu)建，應(yīng)針對具體的SON功能具體論證。如綜合考慮算法輸入和輸出頻率、SON功能輸入源的數(shù)量和位置、實現(xiàn)SON功能相關(guān)節(jié)點間依賴關(guān)系（測量值、信令交換SON功能有關(guān)的節(jié)點數(shù)量、所有網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)節(jié)點信息、反饋環(huán)路需要的帶寬、長期分析所需數(shù)據(jù)需求、突發(fā)事件系等。分別針對SON具體功能分析其實現(xiàn)傾向性，如哪些適用SON和網(wǎng)絡(luò)管理之間的接口的設(shè)計：IMT-AdvancedLTE+自主管理功能相關(guān)協(xié)議，明確SON各功能模塊和實體的定義和相互間SON和網(wǎng)絡(luò)管SONIMT-Advanced系統(tǒng)中存在的典型網(wǎng)絡(luò)場景進行分類、概括，提煉出能夠突出體現(xiàn)IMT-Advanced特征和SON作用的應(yīng)用場景。為了有針對性地研究SON流程設(shè)計，需要明確具體的研究場景?？紤]到以及家庭式和中繼站的廣泛應(yīng)用，使得系統(tǒng)組網(wǎng)方式變得靈活多樣，網(wǎng)絡(luò)IMT-Advanced面選取了幾種典型的SON應(yīng)用場景進行研究。（1）3G、3G短期演進、3G長期演進以及IMT-AdvancedTD-HSPA/TD-TD-HSPA/TD-TD-GSM/TD-IMT-4-6圖4-6所示的多系統(tǒng)共存場景中，可以看出2G/3G系統(tǒng)SCDMAHSA/HSA+SON協(xié)議設(shè)計，有利于未來大范圍組網(wǎng)的成本控制和性能提升。家庭式4-7可以看出，在家庭式組網(wǎng)場景中，用戶在網(wǎng)絡(luò)組建中的作用增因此，對于家庭式SON功能，使用戶能夠輕松地安FemtocellFemtocellFemtocell有 信 用 家 用圖4-7家庭 中繼是IMT-Advanced為了擴展宏的覆蓋范圍，提升小區(qū)容量。中繼的加入，使得傳統(tǒng)的長距離標準化的工進行特點，設(shè)計高效合理的SON有 信普通宏用 中繼站用4-8多層式IMT-Advanced綜合圖4-9所示場景在IMT-Advanced系統(tǒng)中存在著多層混合覆蓋的網(wǎng)絡(luò) 覆蓋的情況考慮到IMT-Advanced系統(tǒng)的同頻組網(wǎng)目標這種混合覆蓋必然會自治愈功能顯得尤為重要，這也是IMT-Advanced在SON標準化過 在明確具體的研究場景之后，需要分析SON的總體流程設(shè)計，即自配置、自優(yōu)化和自治愈之間的相互關(guān)系。從總體流程上來說，SON可以分為自配置、測量、自優(yōu)化和自治愈幾個步驟[2]，如圖4-10所示。自配置是新增網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后 要以網(wǎng)絡(luò)的測量信息作為優(yōu)化算法的實施前提所以新型的測量技術(shù)在SON流MacrocellMacrocellMacrocellFemtocell有 信普通 用 中繼站用 家 用4-9多層式IMT-Advanced 自自4-10SON提高SON的效率。3GPP的定義，自配到建立骨干并開啟射頻的過程。LTE系統(tǒng)中自配置的具體實現(xiàn)流程，并且研究這樣進行流程設(shè)計的和目的；然后結(jié)合IMT-Advanced系統(tǒng)在技術(shù)和通信機制上面的新特征以及特定的網(wǎng)絡(luò)場景，研究現(xiàn)有流存在哪些不合理的問題；最后針對這些問題，提出為例，3GPP提出了典型的自配置過程[4]4-11IP地址，OAM地址，并進行認證建立關(guān)聯(lián)，然后從OAM系統(tǒng)OAM系統(tǒng)初始射頻參數(shù)并進行配置，這些射頻參數(shù)包括天線下傾角、等。接下來，宏OAM系統(tǒng)并S1X2OAM系統(tǒng)該已經(jīng)完成自配置過程，進入獲取支持自配置OAM系統(tǒng)地自配置所需參獲取傳輸網(wǎng)信獲取IP地 的OAM系 的OAM系連接至提供配置配置數(shù) 確定需 類配置數(shù)據(jù)更配置數(shù)據(jù)更

建立X2鏈通知OAM建立X2鏈通知OAM系統(tǒng)，配置完圖4-11 自配置流程 但是在另一方面無疑增加了自配置流程的復(fù)雜度和時間成本。特別是在IMT-Advanced系統(tǒng)中， 頻繁地進行OAM系統(tǒng)信息交互無疑會大大增加信令傳輸開銷，延長自配置所 自配置擴展到中繼站自配置、家庭式自配置等場景。針對這類新興場景，在IMT-Advanced絡(luò)節(jié)點的類型。具體說來，需要針對宏部署、家庭式部署和中繼站部署分別考慮自配置數(shù)據(jù)的獲取、、使用、檢測以及相關(guān)鏈路的建立流程。在確定基本的流程之后，需要對流涉及到的關(guān)鍵參數(shù)的生成方法、獲取方整和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無線參數(shù)配置或相關(guān)的資源管理策略，以盡可能達到擴QoS需求等目的。3GPP32.521[5]的描述，對于特定的優(yōu)化目標（如容量、覆蓋自1：自優(yōu)化功能持續(xù)不斷地監(jiān)視輸入數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)側(cè)的關(guān)鍵測量參數(shù)，其中該參數(shù)可由自量，UE測量并反饋給，或其它通過間接口（X2、S1等）步驟2：按照設(shè)定的優(yōu)化 跳至步驟1，否則順序執(zhí)行至步驟3；3：啟動SON步驟4：協(xié)調(diào)不同SON優(yōu)化目標之間 598；109；9101從網(wǎng)絡(luò) NY

YNNY

4-12在IMT-Advanced故障檢測主要是對無線節(jié)點（包括，終端，網(wǎng)中設(shè)備等）周期上報的相關(guān)報告不斷進行分析，若通過分析、發(fā)現(xiàn)存在故障，則進入故障處故障處理由故障檢測觸發(fā)，通過對測量報告、等進行分析，觸發(fā)4-13所示[6]：檢測部通檢測部通過測量檢測網(wǎng)檢測循 觸發(fā)相應(yīng)的自治愈處獲得相關(guān)信(測量報告 等分分 觸發(fā)相應(yīng)修復(fù)功是否能夠進行修結(jié)登記相關(guān)信是

否備份備份相關(guān)信觸發(fā)對應(yīng)修復(fù)功評估修復(fù)結(jié)發(fā)送通知報告結(jié)是否發(fā)送通知報告結(jié)反饋反饋操作結(jié)果進 是否到達修復(fù)停止條件4-13，在IMT-Advanced系統(tǒng)中， 結(jié)合具體自治愈系統(tǒng)應(yīng)用場景，如3G系統(tǒng)以及IMT-Advanced系統(tǒng)共存場景布置了大量家庭 內(nèi)和室外聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的場景布置了中繼站的IMT-Advanced小區(qū)場景多層式IMT-Advanced混合覆蓋場景等進行具體的流程設(shè)計在故障檢測部分中我 ，SONSON中的測量技術(shù)是SON其他各算法發(fā)揮作用的前提和基礎(chǔ)，準確、及IMT-Advanecd系統(tǒng)中，主要是通過 首先根據(jù)3GPP傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是通過大量路測的方式來收集大量數(shù)據(jù)，即專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 駕駛測量車隨機行走測量終端記錄下行走過 的事件和測量量提供給運營商供網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化決策使用。這種路測都是由人工完成，需要投入大量的人力成本。另一方面，路測往往只能在戶 行，在室內(nèi)以及一些私人區(qū)域則無法進行，這些地點的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就難以通過路測完成。為了減少網(wǎng)絡(luò)的運維成本，希望能夠采取一些方法來減少人工路測的工作。另一方面，也希望能夠獲得普通路測無法到達的區(qū)域的無線測量信息基于此，標準化組織3GPP在2009年年初成立了有關(guān)最小化路（TEUTS:inimitionofdrivetets下簡稱為T的研究項目目前世界上各個運營商對此非常感 并希望盡快使用。目前，MDT是SON方面的一大熱點研究技術(shù)，3GPP的研究項目僅家庭測量報終端測量家庭測量報終端測量報測量報網(wǎng)測量報4-14的測量報告，但是由于計算復(fù)雜度帶來的延時，會導(dǎo)致SON中其他操作的有效性降低（3）測量時延/錯誤處理算法。在SON新型測量技術(shù)中，本項目還考 IMT-Advanced系統(tǒng)的自配置方對于IMT-Advanced各個的研究工作時，可以采用如下的總體思路進行：首先需要對待研究進行求解，為方案設(shè)計提供指導(dǎo)；針對每個在理論分析的基礎(chǔ)之上結(jié)合的方案進行，最后通過對研究過I-nedI-nd的技術(shù)路線開展。需要注意的是，由于IMT-Advanced系統(tǒng)在節(jié)點類型和網(wǎng)絡(luò)拓撲方面的多樣性，在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中， 之間是對等的關(guān)系，即網(wǎng)絡(luò)里各服務(wù)節(jié)點處于平等的地位，因此在一定程度上簡化了最小參數(shù)集的計算過程。在宏 、家庭式 和中繼站共存的Ind系統(tǒng)中傳統(tǒng)的最小參數(shù)集的計算方法已不再使用由于宏 和家庭式 宏 和中繼站在射頻參數(shù)協(xié)議結(jié)構(gòu)、功能模塊上面的巨大差異，它們對應(yīng)的最小參數(shù)集也應(yīng)該采用不同的計算方法來生成同時對于每一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)節(jié)點還需要考慮最小參數(shù)集的參數(shù)范圍如果自規(guī)劃參數(shù)集內(nèi)容過多，無疑會增加傳輸這些參數(shù)所需要的信令開銷和網(wǎng)絡(luò)資源如果自規(guī)劃參數(shù)集內(nèi)容過少又會增加自配置結(jié)果不可靠的風險程度使得新增節(jié)點的初始化工作有可能出現(xiàn)失敗，嚴重時甚至會對正在工作的節(jié)點造成破壞。因此，在進行最小參數(shù)集的理論計算時，需要利用概率論、最優(yōu)化理論和集合論等經(jīng)典數(shù)學(xué)理論，結(jié)合最小參數(shù)集的傳輸開銷、對于自配置的先驗信息、對于已有節(jié)點的信息挖掘等因素聯(lián)合考慮，確定最合理的最小參數(shù)集計算方法。性進行驗證和分析，這就涉及到最小參數(shù)集自配置的。此時需要搭建最后，基于最小參數(shù)集的理論分析和，需要考慮在實際息格式、傳輸信令格式、傳輸信道設(shè)計等因素。這部分內(nèi)容應(yīng)該充分考慮IMT-Advanced系統(tǒng)中不同節(jié)點和不同鏈路的傳輸方式及能力差異，從復(fù)雜3GPP等標準化組織提供對于自組織網(wǎng)絡(luò)規(guī)范化的建議和意見，并且形成具有自主知識的專利和技術(shù)方案。多天線技術(shù)得到了明顯增強，表現(xiàn)在系統(tǒng)支持的天線數(shù)、更靈活的多天線用，包括之間、和中繼站之間的協(xié)作多點傳輸技術(shù)等。多天線的使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，比如新或中繼站的部署帶來了新的。對于這部分研究內(nèi)容的開展首先要對于IMT-Advanced系統(tǒng)的無線射頻參 的IMT-Advanced系統(tǒng)部署場景中，A，B，C是已經(jīng)投入正常運行的網(wǎng)絡(luò)D和E。在這個場景中，就需要分析和中繼站的部署目的，比如中繼站部署的位置是在三個宏的覆蓋交界處，在這個區(qū)域用戶接收到的宏信號強度比較弱，此時需要新架設(shè)一個中繼站來加強容量。新增宏的位置在距離現(xiàn)有較遠的區(qū)域，這里存在大范圍的覆蓋盲區(qū)，用戶無法接收到鄰近的信號，因此部署E參數(shù)的作用和相互關(guān)系，來建立無線資源參數(shù)的關(guān)系表，反映不同無線資IMT-Advanced擾協(xié)調(diào)、間協(xié)作傳輸?shù)葯C制的引入，使無線資源管理的范疇得以外延，也在一定程度上增加了無線資源參數(shù)模型的復(fù)雜度。目前，F(xiàn)P7已經(jīng)對無線資源參數(shù)自配置做過初步的，但是并沒有對無線資源參數(shù)的抽象建模問題做深在無線資源參數(shù)抽象建模過需要注意的是，由于不同的無線資源管理機制之間并不是完全匹配，因此分別計算得到的參數(shù)有可能會相互產(chǎn)生沖的無線資源參數(shù)需要特別重視，對其關(guān)系進行定義和模型化，研究原因并設(shè)計相應(yīng)的避免機制。SONSON系統(tǒng)架構(gòu)中，可以把這個最優(yōu)化問題建模成限制條件，優(yōu)化目標的多條件多目標優(yōu)化問題，從2G、3G系統(tǒng)以及其它短程無線接入系統(tǒng)的影響。這樣可以突出強調(diào)無線參數(shù)自配置問題在IMT-Advanced布式SONIMT-Advanced系統(tǒng)的自配置標準的方法流程。需要強調(diào)的是，IMT-Advanced系統(tǒng)由于中繼站的引入，基站協(xié)作的提出和家庭式的增強，大大增強了系統(tǒng)組網(wǎng)的多樣性。在大范圍內(nèi)，可以通過宏進行組網(wǎng)，保證覆蓋范圍和建網(wǎng)成本；在小范圍和特殊地 進行自主組網(wǎng)，提高用戶端的體驗和服務(wù)質(zhì)量。這種混合形式組網(wǎng)場的存在，對于現(xiàn)有的無線參數(shù)自配置方法和流程產(chǎn)生了重要影響比如在如圖416所示的中繼和宏 混合組網(wǎng)的場景 繼的無線源初始參數(shù)就必須根據(jù)周圍宏 的無線資源管理參數(shù)來進行一定的修正，才能保證新部署的中繼站能夠正常工作。以接入控制為例，如果對中繼的接入控制門限設(shè)置不當，就有可能導(dǎo)致中繼服務(wù)的用戶受到非常嚴重的宏 干擾或者使得本來能夠得到宏 服務(wù)的用戶被強制接入到中繼站來進行控制。以上只是在宏 和中繼站組網(wǎng)的場景，在實際系統(tǒng)中可能還存在不同制式的宏與家庭式 和中繼站混合組網(wǎng)的場景，這會使得無線資源管理的參數(shù)設(shè)置更加復(fù)雜和。在無線資源參數(shù)配置的實現(xiàn)流程方面，由于中繼站只能夠與主建立連接，因此需要設(shè)計從周圍網(wǎng)絡(luò)節(jié)點獲取配置信息的信令交互流eNBeNBRelay4-16中繼與宏混合組網(wǎng)自配置示第二部分可以考慮無線資源參數(shù)自配置對已有節(jié)點的影響。無線資源參數(shù)自配置通常需要TEIvnd的復(fù)雜度都大大增加，使得新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響得以放大。如果在進行無線資源參數(shù)自配置的時候不考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點受到的影響，那么自配。無線資源參數(shù)自配置對已有服務(wù)節(jié)點的影同時，考慮到始參數(shù)做出修正，從而盡量降低自配置的參數(shù)對于已有服務(wù)節(jié)點的影響。無線資源參數(shù)自配置對已有終端節(jié)點的影 4.1.2.4小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系自配物理小區(qū)ID是小區(qū)需要配置的非 的一個參數(shù)它對應(yīng)于一個正交IDIDID設(shè)置不正確則會導(dǎo)致嚴重的系統(tǒng)錯誤。鄰區(qū)關(guān)系在新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時必須完成配置，否則終端節(jié)點將無法區(qū)分小區(qū)，并且承受非常嚴重的小區(qū)間干擾。對于小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系自小區(qū)IDLTE31的Gold序列作為長碼，共有231-1個序列。LTE標準從中選出504個擾碼504ID一一對應(yīng)。Gold碼擁有非常好的特性，它們能夠通過復(fù)雜度非常低的實現(xiàn)形式產(chǎn)生，比如通過兩個m序列模2加生成LTE系統(tǒng)中，擾碼的作碼配置的時候就可以從該集合的補集中選擇適當?shù)腎D小區(qū)ID對于小區(qū)ID3GPP中對于鄰區(qū)信息的獲取是通過終端的測量來實現(xiàn)的[2]4-17所示。全局小區(qū)eNB eNB

全局小區(qū)4-17（1ID，但是不包括全局小區(qū)ID。當eNBA獲UEUE對已經(jīng)上報的小區(qū)進行全區(qū)小區(qū)ID（步驟2。UE通過 目標小區(qū)的BCCH來獲取其全局小區(qū)ID（步驟3并且將其報告給eNBA（步驟4。eNBA在獲得鄰區(qū)配置信息之后，可以進行LTEIMT-Advanced系統(tǒng)中新增中繼節(jié)點和家庭式之后，這方面的還沒有開始。同時，在新式組網(wǎng)方式下，鄰區(qū)配置信息獲取的方法必將發(fā)生很大變化，家庭式和中息獲取的時候，還應(yīng)該考慮鄰區(qū)配置信息的方式和傳遞方式。LTE系統(tǒng)中新增的利用終端或來進行信號測量的導(dǎo)頻污染等問題，因此對于信號強度的測量對象、方法方式都需要結(jié)合物理小區(qū)ID在設(shè)置物理小區(qū)ID重的小區(qū)間干擾和信令混疊，甚至會造成相鄰的兩個網(wǎng)絡(luò)都完全。物理小區(qū)IDIDID必IMT-Advanced系統(tǒng)中還應(yīng)該考慮到與其它設(shè)備參數(shù)之間的關(guān)系。 小區(qū)ID在完成了小區(qū)ID和鄰區(qū)關(guān)系相關(guān)性建模分析和方案設(shè)計之后需要通過仿場景，并且需要在仿真場景中明確各小區(qū)的ID配置和擾碼配置關(guān)系，以及鄰區(qū) 推動IMT-Advanced基于小區(qū)ID的基礎(chǔ)之配置信息的格式、傳輸格式、信令交互流程等問題。特別是要通過仿真工作來發(fā)現(xiàn)在進行小區(qū)ID和鄰區(qū)自配置的過容易出現(xiàn)的問題，以及如何提高 與IMT-Advanced標準化進程，加速研究成果的推廣工作。4.1.3IMT-Advanced系統(tǒng)的自優(yōu)化技IMT-Advanced系統(tǒng)的自優(yōu)化技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)中最為關(guān)鍵的功能之一中隨時間和地理位置不斷變化且難以，無法在網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃階段就將所有無容量和覆蓋體現(xiàn)了一個無線網(wǎng)絡(luò)的基本服務(wù)質(zhì)量，容量和覆蓋性能與網(wǎng)絡(luò)中的傳輸環(huán)境、用戶分布等外部因素相關(guān)，更與網(wǎng)絡(luò)本身采用的資源分配、用戶調(diào)度等策略和準則有直接關(guān)系。容量和覆蓋方面已有的研究主要集中在基于M調(diào)制技術(shù)下資源分配算法的研究，如總 受限條件下使得容量最大化的子載波分配算法[9][10][][12]等。上算法的研究大多基于簡化的拓撲模型和理想的信道模型假設(shè)，或者算法本身的復(fù)雜度較高難以在實際系統(tǒng)中應(yīng)用本課題結(jié)合Ivnd系統(tǒng)的特點在宏 家庭 和中繼等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共存的多層組網(wǎng)場景下聯(lián)合IO多天線技術(shù)和快速包調(diào)度等 對空時頻域三維資源下的容量和覆蓋自優(yōu)化方法進行研究。研究重點為分析影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素，提出適合不同應(yīng)用場景的容量和覆蓋自優(yōu)化策略，并設(shè)計復(fù)雜度和信令開銷切實可行的實施方案。和的無線射頻參數(shù)、功控算法、所受干擾特性等的差異性，上行和下行的優(yōu)化方案也有所區(qū)別。例如，在進行家庭覆蓋小區(qū)的容量自優(yōu)化時，應(yīng)當考慮到家庭與宏相比有很明顯的區(qū)別，如家庭具有覆蓋面積小、放點不固定等特點。這些潛在的因素在容量自優(yōu)化算法的設(shè)計中應(yīng)當加以充分利用，以進一步提高家庭容量自優(yōu)化的能力。結(jié)合IMT-Advanced，MIMOQoS需求和網(wǎng)絡(luò)當前的資源利用情況，并通過間的X2接4-18所示場景，在宏的覆蓋范圍之內(nèi)，用戶UEB處于小區(qū)中心位置，它與端間的距離較近，傳輸損耗和所受鄰小區(qū)干擾都比較小，此時用戶的信干噪比（SINR）Precoding多天線方案提供復(fù)用用增益大大地提高用戶的傳輸速率對提高網(wǎng)絡(luò)整體的容量性能有很大幫助 較遠的小區(qū)邊緣用戶，如UEA和UEC，由于路徑損耗和鄰小區(qū)干擾較大的原因，它們的SINR可能較差，使用SFBC或Beamforming等多天線方案能夠保證UEA和UEC的傳輸可靠性，如減少誤塊率（BLER分集增陣列增復(fù)用增益UEUEUE4-18多天線方案應(yīng)用3)調(diào)度參數(shù)自優(yōu)除了IMO419和小尺度快（上的瞬時SIR會隨質(zhì)量狀況信息、移動速度、業(yè)務(wù)類型和用戶等級等參數(shù)，之后由資源塊等，在滿足用戶QoS需求的前提下盡可能地提高容量4-19用戶SINR在時間和資源塊二維域上的波動特(2)覆蓋自優(yōu)1)上下行覆蓋自優(yōu)首先，上下行覆蓋的自優(yōu)化與容量自優(yōu)化的方法類似，也需要對網(wǎng)絡(luò)當前的負載、用戶分布、鄰小區(qū)干擾等參數(shù)進量和匯報，之后由多個或單個獨立地基于匯報和測量信息調(diào)整圍不會過大而引起嚴重的小區(qū)間干擾。例如，在家庭慮慮到家用戶的數(shù)量較少（一般情況下僅為幾個），因此在大多數(shù)情況下庭并不需要像宏一樣對室內(nèi)所有可能的服務(wù)區(qū)域進行覆蓋，而僅需處于激活狀態(tài)的服務(wù)用戶所在區(qū)域進行小范圍的覆蓋，如圖4-20所示，這樣不僅能節(jié)約家庭的能耗，并能有效抑制干擾。在上述例子中自優(yōu)化算法還需時間T之圖4-20家 覆蓋vs.用戶位2)上下行覆蓋匹配自優(yōu)上、下行信道覆蓋范圍的不一致是網(wǎng)絡(luò)運行經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象。經(jīng)理論分析和，LTE系統(tǒng)中上行控制信道的覆蓋范圍明顯優(yōu)于下行控健壯性、用戶和的無線射頻參數(shù)、功控算法等的差異性引起的。(3)覆蓋和容量聯(lián)合自優(yōu)通過上述者都可能需要對某些相同的參數(shù)集合進行調(diào)整，例如因此，覆蓋自優(yōu)化和容量自優(yōu)化相互影響，不可分割，需要聯(lián)合進行優(yōu)化?？紤]覆蓋和容量之間普遍存在相互制約、此消彼長的關(guān)系，首先兩個參量之間的理想折衷等都是在研究過需要考慮的問題。括：天線陣列的參數(shù)，功率參數(shù)，子載波的分配，無線資源管理的參數(shù)等數(shù)據(jù)優(yōu)化算

測量數(shù)生成輸出參參數(shù)配置功率參無線資源管更覆蓋問

反饋反饋數(shù)4-21無線資源管理機制的自優(yōu)化涉及網(wǎng)絡(luò)運行過不可或缺的切換、隨機接服務(wù)質(zhì)量指標有直接關(guān)系，并同時影響著服務(wù)的功耗、切換占用資源和信IMT-Advanced協(xié)議對空中接口和網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備通口（如X2、S1接口）IMT-Advanced系統(tǒng)之后可能存在的組網(wǎng)場景，對無線資源管理中的功率控制自優(yōu)化、隨機務(wù)需求量來自適應(yīng)地調(diào)節(jié)和用戶終端的，以減少不必要的功耗，目前3GPPLTE物理層協(xié)議36.213[13]對上下行功率控制的操作方法進行了框架性的定義對于上行控制信道PUCCH和業(yè)務(wù)信道PUSCH的 2G/3G系統(tǒng)，3GPPLTE上下行功率控制框架能夠支持更加靈活多變的功控算法，廠家和運營商可以摒棄尋求更優(yōu)的功結(jié)合IMT-Advanced首先，為了進行準確、有效的功率控制，必須預(yù)先獲知整個系統(tǒng)業(yè)務(wù)負載在特定時間、特定地理位置上的二維分布特性。隨著下一代通信網(wǎng)絡(luò) 務(wù)類型的多樣化和用戶對帶寬的需求的增加業(yè)務(wù)負載的突發(fā)性和隨機性更加突出僅僅依賴當前資源占用比例難以準確預(yù)知下一時刻的負載量。因此，有必要提出更加先進的小區(qū)負載測量和估計算法，能夠聯(lián)合多種途徑和 ，對多方面信息進行融合和提煉，對負載進行準確的測量和 。例如，在商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)相鄰的區(qū)域中，就有可能出現(xiàn)圖422中描述的業(yè)務(wù)統(tǒng)計量隨時間推移的變化關(guān)系。這些常 們忽略的現(xiàn)象其實都可以作為有用信息被加以充分利用，對業(yè)務(wù)負載的 起到輔助的作用。在家庭和無線中繼站引入IMT-Advanced加嚴峻。盡管目前標準化工作中已有提出基于間信令交互和協(xié)調(diào)的功率控制方法，如過載指示（OI）[14][15][16]、擾指示（HII）[17]等，但是上述的優(yōu)化狀態(tài)，甚至無法達到預(yù)期的效果?；谏鲜隹紤]，研究先進的功建立全局的功率控制優(yōu)化模型：SON功能塊收集各小區(qū)上報的本小區(qū)快速地獲得全局的最優(yōu)解或次優(yōu)解，并將求解結(jié)果通知各加以實施。4-22在無線蜂窩通信系統(tǒng)中，隨機接入是用戶與服務(wù)建立初始連接的必要降低系統(tǒng)的阻塞率和提高接入用戶的服務(wù)質(zhì)量，道配置自優(yōu)化研究和RACH退讓時間因子設(shè)置的自優(yōu)化兩個方面展開。PRACH信道的參數(shù)配置進行自優(yōu)化。研究基于小區(qū)負載評估的隨PRACH物理資源分配準則自優(yōu)化：PRACHTDM/FDM的方式與時隙的發(fā)送周期由自行配置。PRACH物理資源分配的準則不僅需要給用X2接口上的間信令交互，PRACH信道PRACH功率控制自優(yōu)化：PRACH的功控基于功率遞增（PowerRam）方式，即在RACHPreamble得到的反饋之前用戶將反復(fù)多次發(fā)送Preamble，并且隨著發(fā)送次數(shù)的增加而不斷提高。通過控制信（Power_Ram_Step需要進行多少次隨機前導(dǎo)的發(fā)送試探才能最終成功接入。PRACH功率控制自

10ms無線4-23PRACH。PRACH隨機前導(dǎo)序列選取自優(yōu)化：PRACH隨機前導(dǎo)由具有零相關(guān)區(qū)Zadoff-Chu64ZCZC序列集合由一個或多個的根序列產(chǎn)生。由于任意兩個不同ZC序列之間的互相關(guān)性不同，前導(dǎo)序列的選取需要進一步優(yōu)化，研Zadoff-Chu碼之自動地為各相鄰小區(qū)分配平均相關(guān)性較小的Zadoff-Chu根序列級優(yōu)化可用于系統(tǒng)負載較重無法通過時頻資源規(guī)避RACH干擾時，由多個聯(lián)合從本ZC序列集合中為服務(wù)用戶挑選合適的前導(dǎo)序列，使得相鄰小區(qū)用。4-24基于競爭的RACH當用戶尚未和系統(tǒng)取得上行同步時，只能通過基于競爭的隨機接入方式。該模式的優(yōu)點是不需要在下行的信令中分配隨機接入的隨機前導(dǎo)序CH的現(xiàn)象，這種碰撞將可能造成兩者的前導(dǎo)都無法被識別。H退讓時間因子的設(shè)置就是為了解決上述競爭，但退讓因子設(shè)置不當仍可能造成用戶無法隨機424所示，E1、E2E3同時發(fā)起競爭隨機接入，E1和UE3UE2UE1UE3的RACHRACH退切換自優(yōu)化是指用戶在不同的蜂窩小區(qū)之間切換和重選時的性能優(yōu)化，以實現(xiàn)無損無縫連接，降低中斷時間和數(shù)據(jù)損失。根據(jù)切換自優(yōu)化實施的先后依在傳統(tǒng)的2G/3G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中，宏蜂窩 特別地，在IMT-AdvanceLTE+系統(tǒng)中將普遍使用家庭 CellCellCellCell測量上（小區(qū)ID、信號強弱等

NR匯鄰區(qū)關(guān)系管理功鄰區(qū)關(guān)系管理功(ANR

CellNoNoNo1Cell2Cell3Cell4-25 根據(jù)用戶上報的信息并借助與O&M的交互自動完成鄰（ECGI， 間的關(guān)系屬性描述（NoRemove/NoHO/NoX2由于切換、重選等發(fā)生在任意兩個之間的相關(guān)操作需要鄰區(qū)關(guān)系的參與，干擾抑制、負載均衡等間的信令交互也必須基于已建立的鄰區(qū)關(guān)系才的、未優(yōu)化的鄰區(qū)關(guān)系都會對網(wǎng)絡(luò)的整體性能產(chǎn)生消極影響。多種場景（如宏和家庭式共存）下的鄰區(qū)關(guān)系自優(yōu)化方法，探討如何在傳統(tǒng)的2G/3G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運營 手動調(diào)整的頻率無法趕上變化速度因此也無法完全避免“過早/過晚切（TooEarly/LateHO）”“不必要切（UnnecessaryHO）”“切換到錯誤目標?。℉OtoaWrongCell）”等不利事件的發(fā)生。 網(wǎng)絡(luò)的需求。圖4-26給出了宏 小區(qū)A的邊界移動，宏小區(qū)A的信號隨著時間推移逐漸減弱，車載用戶同時檢測到來自宏小區(qū)B以及家庭的信號，此時車載用戶兩個選擇，一是直接切換到宏小區(qū)B，二是切換到位于宏小區(qū)B邊界處較近的家庭（假設(shè)開放權(quán)限。按照傳統(tǒng)基于RSRPfemtocell庭覆蓋范圍內(nèi)，很快車載用戶就將駛離家庭的覆蓋范圍并且重新發(fā)起從家庭到宏小區(qū)B的切換。這種短時間之內(nèi)的多次切換不僅會對用戶的通信質(zhì)量造成影響，還會浪費宏小區(qū)和家庭執(zhí)行切換占用的資源和進行的信服務(wù)小目標小TTT開切 切時決 命vCandidateMacrocellCandidateMacrocell圖4-26 和家 化， 聯(lián)合地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況進行自適應(yīng)調(diào)整，以提高切換的準確性、可測量測量信息交macrocellmacrocellmacrocell小區(qū)A負載過測量信息交macrocellmacrocellmacrocell小區(qū)A、B和C達到負載均QoS需求等因素，對切換參數(shù)進行優(yōu)化。例如， （HOM，換滯后參數(shù)，避免產(chǎn)生上述圖4-26的例子中的問題；單系統(tǒng)混合小區(qū)類型切換參數(shù)自優(yōu)化：針對同一系統(tǒng)蜂窩、家庭式IMT-AdvanceLTE+IMT-Advance2G/3G以及TE絡(luò)或者兩個系統(tǒng)中負載較重的一方將部分負載轉(zhuǎn)移到另一方中去,達到一種負IMT-Advanced系統(tǒng)中自組織網(wǎng)絡(luò)負載均衡自優(yōu)化是通過系統(tǒng)自動進行負4-27為了使得小區(qū)負載均衡自優(yōu)化準確、有效的進行，必須首先對小區(qū)負載情況進 量和估計小區(qū)負載測量和估計能夠為負載均衡的操作提供先驗信息通過測量算法提前預(yù)先獲知整個系統(tǒng)業(yè)務(wù)負載在特定時間、特定地理位置上的二維分布特性。隨著下一代通信網(wǎng)絡(luò) 務(wù)類型的多樣化和用戶對帶寬的需求的增加，業(yè)務(wù)負載的突發(fā)性和隨機性更加突出，僅僅依賴當前資源占用比例難以準確預(yù)知下一時刻的負載量。因此，在本項目中， 要提出更加先進的小區(qū)負載測量和估計算法，能夠聯(lián)合多種途徑和 ，對多方面信息進行融合和提煉，對負載進行準確的測量和。IMT-Advanced系統(tǒng)中引入了家庭和復(fù)雜，研究如何通過多種測量信息對小區(qū)負載進行準確估計。此外，我們還將一些們忽略的現(xiàn)象作為有用信息加以充分利用，對業(yè)務(wù)負載的 種基于處罰機制的MLB算法[18]通過調(diào)整處罰因子的大小使性能趨向不同的目標準則，能夠在系統(tǒng)容量和切換代價之間取得折衷。在本項目中，對小系統(tǒng)小區(qū)負載均衡算法設(shè)計中，其操作對象主要是目標、源、受影響的其他鄰小區(qū)，以及網(wǎng)絡(luò)中的家庭、中繼站和終端。還將通過算統(tǒng)內(nèi)負載的均勻分布。根據(jù)自組織網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，也將負載均衡機制可衡系統(tǒng)內(nèi)，全部網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的負載信息集中于一個節(jié)點，其余節(jié)點負責將負載信息傳遞到節(jié)點，所有的負載均衡方案都是由節(jié)點根據(jù)收集的信息制定的。集中式負載均衡方案的主要缺點是可靠性相對較低，節(jié)點的癱能力執(zhí)行負載均衡的算法，但是，由于節(jié)點間需要交換大量的負載信息,這便要花費的開銷。而混合式負載均衡算法可以充分利用集中式自組織網(wǎng)絡(luò)和干擾是通信系統(tǒng)中影響系統(tǒng)性能的一個關(guān)鍵因素。在以O(shè)FDM為基礎(chǔ)的LTE和IMT-Advanced此在小區(qū)率，同頻組網(wǎng)成為LTE系統(tǒng)的一個追求目標。在同頻組網(wǎng)場景下，網(wǎng)絡(luò)里所有 功率、空間）等的限制來達到減小甚至避免干擾的目的。IMT-Advanced系統(tǒng)對戶的性能。特別的，在TDD模式下，系統(tǒng)的干擾特性會呈現(xiàn)出新的特征，有可能會出現(xiàn)其它的干擾場景。典型的TDD模式下干擾場景包括TDD上下行交叉時隙干擾和TD-LTE+遠距離同頻干擾等?；谏鲜?，在IMT-Advanced系統(tǒng)中，干擾抑制自優(yōu)化問題可以分解為共信道干擾自優(yōu)化、TDD上下行交叉時隙干擾自優(yōu)化和TD-LTE+遠距離同頻干擾自優(yōu)化三個方面。下面就這三個方面小區(qū)多用戶場景下的有用信號、信噪比、信載干比等對象進行統(tǒng)計分布的隨量，并對不同系統(tǒng)下干擾對于系統(tǒng)的性能影響進行了理論分析[19][20]。ChangkyuSeol等研究了對數(shù)正態(tài)陰影和多徑瑞利同時存在展還十分緩慢。因此，新系統(tǒng)下的共道干擾建模，應(yīng)該充分考慮到宏、家庭式和中繼站聯(lián)合組網(wǎng)的場景，以及先進的多天線技術(shù)和多點協(xié)作傳輸技在TE系統(tǒng)中常見的干擾抑制方案是小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)通常使用的方式是進行部分頻率復(fù)用[22]。部分頻率復(fù)用是一種對頻率資源使用范圍進行限制，從而改變小區(qū)間干擾分布，改善小區(qū)邊緣用戶性能的技術(shù) 。如圖428所示，典型的部分頻率復(fù)用是將系統(tǒng)可用的頻率資源分成正交的幾個部分（通常分為三部分，然后對于相鄰的小區(qū)的邊緣用戶只能使用相互正交的頻率資源，而中心用戶可以使用邊緣用戶沒有使用的其它資源，但是必須降低在這些頻率資源上的功率強度需要注意的是部分頻率復(fù)用必須與功率控制結(jié)合起來否則沒有效果。22731645用部分頻率資4-2812-12-71的邊緣用戶1的復(fù)用方式，這樣就可以使得小區(qū)吞吐量所受到的影功模式頻功模式頻功模式頻功模式頻4-29其中，模式1在所有帶寬上使用最 ，這對應(yīng)于頻率復(fù)用因子1234對應(yīng)完全頻率3。雖然目前已4-30了很多抑制共信道干擾的技術(shù)方案，但是其中的絕大數(shù)都是基于傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，沒有考慮到IMT-Advanced系統(tǒng)的特征Ind系統(tǒng)中引入的中繼技術(shù)和協(xié)作傳輸技術(shù)，以及增強的多天線技術(shù)，使得更為先進的干擾抑制方案成為可能。比如，在引入中繼技術(shù)之后，就可以結(jié)合中繼和方向性天線的優(yōu)勢，形成具有特色的方向中繼組網(wǎng)方案[2]，具體的場景如圖430所示?？梢钥吹嚼梅较蛐灾欣^的天線增益圖和分扇區(qū)的小區(qū)拓撲之間的關(guān)系可以將中繼站部署在小區(qū)頂點處并且按照圖示的頻率規(guī)劃方案進行頻率分配其中彩色的扇形部分表示中繼在接入鏈路使用的頻率資源，而此時 使用與中繼站正交的資源，避免小區(qū)內(nèi)干擾。方向性中繼的部署方式，可以最小化小區(qū)間因為中繼造成的干擾水平。在對多天線技術(shù)進行增強之后，可以利用多天線的波束賦型技術(shù)來進行干擾協(xié)調(diào)，其基本思路是調(diào)整波束方向，避免波束碰撞產(chǎn)生干擾。具體實現(xiàn)時可以采用EB等算法，即通過對下行信道進行估計，并對其進行SD431資源的時頻二礎(chǔ)上再進一步挖掘空間維度的性，使得即使是在相鄰小區(qū)使用相同的時頻資源也不會產(chǎn)生相互干擾。eNBeNBeNB4-31IMT-Advanced系統(tǒng)引入?yún)f(xié)作多點傳輸技術(shù)之后， 來消除系統(tǒng)中的干擾。干擾抑制自優(yōu)化流程設(shè)在對IMT-Advanced系統(tǒng)共信道干擾進行理論建模和分析以及明確了干UE和eNB的測量結(jié)果以及具體的干擾抑制方案來進行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的調(diào)整， 系統(tǒng) 分對比較獨立，可以通過單獨的功能模塊來實現(xiàn)，從而提真平臺的代碼效率在理論分析、方案流程設(shè)計和的基礎(chǔ)之上，應(yīng)該研究在TDDTDD系統(tǒng)的一個明顯優(yōu)勢就在于可以靈活地進行上下行時隙配置。在時時隙配置功能，可以根據(jù)上下行業(yè)務(wù)量的實際需要來進行調(diào)整，從而提高資4-32上下行交叉時隙干擾示意圖4-32給出了上下行交叉時隙干擾的示意圖。可以看出，造成上下行干的原因是相鄰的小區(qū)使用了不同的上下行時隙配置，比如小區(qū)1的最后一個幀用作上行傳輸，而小區(qū)2的最后一個子幀用作下行傳輸，此時的干擾場景演變?yōu)殚g的干擾和用戶間的干擾。一方面，用戶1進行上行通信 進行上行接收，而此 2進行下行通信，用戶2進行下行接收，所1會受 上行干擾，而用戶2會受到用戶 下行干擾。于這種場景下的干擾抑制自優(yōu)化研究，可以根據(jù)如下的步驟進行TDD上下行交叉時隙干擾理論建TD中，下行有用信號只受到下行干擾信號的影響，上行有用信號只受到上行干擾信號的影響。而在交叉時隙干擾中，下行有用信號受到上行干擾信號的影響，而上行有用信號則受到下行干擾信號的影響。由于干擾信號和有用信號的關(guān)系發(fā)生了變化，干擾的特性也必然發(fā)生變化，這一點在進行理論建模的時候必須特別注意。以上行干擾為例，在傳統(tǒng)的共道干擾中，由于上行干擾的干擾源來自用戶，而每個用戶由于在不同調(diào)度周期內(nèi)分配到的資源塊數(shù)目和位置都是不一樣的，因此受到的干擾情況也是隨著調(diào)度結(jié)果不同而發(fā)生變化，即上行干擾具有時變特性。對于下行干擾，由于的位置相對固定，不會發(fā)生空間維度的大范圍變化，因此下行干擾情況相對固定。然而，對于交叉時隙干擾，這一結(jié)論則不再適用。由于上行有用信號受到的干擾來自于相鄰的下行通信，因此上行干擾不再具有時變特性。與此相反，下行用戶接收的有用信號會受到相鄰小區(qū)用戶的上行傳輸影響，所以下行干擾反而具有了時變特性。在引入了中繼站之后，不同小區(qū)內(nèi)中繼站采用的時隙配置必須配合其附屬的宏的時隙配置，如果兩個相鄰的宏采用的上下行時隙配置不同，那么其中部在建立起交叉時隙干擾模型之后，需要對干擾相關(guān)的主要參數(shù)，比如干擾功率、信噪比、信載干比等統(tǒng)計量進行分析。利用概率論和隨機過TDD對于TDD頻率復(fù)用、功率控制、時隙調(diào)整等。部分頻率復(fù)用可以通過限制和用戶使低。功率控制可以通過降低的功率和用戶的功率，達到降低干擾水平的目在IMT-Advanced系統(tǒng)中上下行交叉時隙的干擾抑制方案需要結(jié)合該系統(tǒng)的特征來進行。比如，IMT-Advanced系統(tǒng)采用了先進的多天線技術(shù)，因此可以 TDDTDDTDD上下行交叉時題，因此TDD首先需要對小區(qū)內(nèi)的干擾水平和時隙配置方式進行。一旦干擾水平超擾抑制效果進行，如果干擾抑制沒有達到預(yù)期效果，則再一次進行干擾抑TDD究自優(yōu)化過的瓶頸，進一步改善自優(yōu)化方案?；谇懊娴睦碚摲治觥⒎桨冈O(shè)計和工作，可以進一步研究在實際數(shù)測量機制、報告機制、反饋機制等，還有在進行自優(yōu)化的過如何減小對于干擾抑制自優(yōu)化的提案和建議，推動IMT-Advanced標準化工作的開展。Subframe目標

DwPTSGP54300254300干擾BS（時延干擾BS （時延

對UpPTS的干55432對上行普通時隙的干00543254324-34其中，TGP為保護間隔GP的長度，v為無線信 的速度距離。同時，由窩網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)易知第i（i12

的數(shù)目為6i個。同一層干 之間的距離雖然不完全相同，但是當R足夠大使得Rr成立時上述距離差可忽略不計。并且第i層干 與目 間的距離Di是小3半徑rDi3

第一層干 的位置示意如圖4-35所示DdR干擾目標DdR小區(qū)用4-35遠距離同頻干擾示意圖（第一層干擾TD-SCDMA系統(tǒng)中，針對同樣存在的遠距離同頻干擾問題，已經(jīng)設(shè)計和提出了一些干擾抑制方案。比如，[25]UpPCHShifting方案，DwPTSUpPTSUpPCH產(chǎn)生干擾的問題，其基本思想是由RNCNodeBUE發(fā)送上行導(dǎo)頻信道（UpPCH）的位置（如調(diào)整到其他業(yè)務(wù)時隙TS1等，而不是局限于UpPTS時隙4-36所示。DwPTS T（時延4-36UpPCH

UpPCHShifting方案的優(yōu)點在于能夠有效減少干擾，提高用戶接入的成功UpPCH的偏 檢測到嚴重UpPTS干擾時，不再使用在UpPTS中發(fā)送SYNC_UL如圖4-37所示。SYNC_ULSYNC_ULDwPTSGP

UpPTS干擾嚴4-37嚴重UpPTS在IMT-Advanced系統(tǒng)中，遠距離同頻干擾的抑制應(yīng)該和系統(tǒng)引入的新節(jié) 目的。在端支持多天線的前提下，也可以通過波束賦型來減小干擾[27]，4-干擾定位時需要通過間接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型、格式等；此行干擾水善，并且可以將最終的成果輸出至3GPP等標準化組織，推進IMT-Advanced系IMT-Advanced系統(tǒng)在傳輸速度，系統(tǒng)容量及覆蓋， 括優(yōu)化QoS、網(wǎng)絡(luò)效率、吞吐率、蜂窩覆蓋率及容量等。不同優(yōu)化目標下，雖 慮網(wǎng)絡(luò)中多種資源約束條件，采用動態(tài)優(yōu)化段，面向不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，設(shè)IMT-IMT-Advanced系統(tǒng)的自治愈技IMT-Advanced系統(tǒng)的自治愈技術(shù)是自組織網(wǎng)絡(luò)中方案和協(xié)議流程的具體設(shè)計，考慮在包含MIMO，CoMP，relay、家庭等IMT-Adavanced系統(tǒng)在不同場景下如何實現(xiàn)系統(tǒng)的自治愈機制，從理3GPP協(xié)議相結(jié)合，更好的為標準服單小區(qū)性能中斷自治愈是當單小區(qū)的性能出現(xiàn)或中斷時，中斷小區(qū)通過小區(qū)中斷檢測、中斷補償實現(xiàn)單小區(qū)的性能自治愈，而無需觸發(fā)網(wǎng)，4-39所示通過周期性的對測量信息的分析和以及故障事件觸發(fā)機制，發(fā)現(xiàn)和檢測發(fā)生小區(qū)中斷的故障類型、故障位置等相關(guān)信息，通過自治速修復(fù)故障，并觸發(fā)單小區(qū)中斷補償機制，從而通過小區(qū)的中斷補償完全或最大限度的緩解和補償小區(qū)性能降低或停用帶來的影響，同時向OAM系統(tǒng)上報相關(guān)信息，，的最優(yōu)化。最后，若系