1、小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（Inter Cell Interference Coordination，ICIC）小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（Inter Cell Interference Coordination，ICIC）是用來解決同頻組網(wǎng)時，小區(qū)間干擾的技術(shù)。概述LTE采用的是正交頻分復(fù)用（OFDM），將高速數(shù)據(jù)調(diào)制到各個正交的子信道上，可以有效減少信道之間的相互干擾（ICI）。但是這個正交只限于當(dāng)前小區(qū)內(nèi)的用戶，而不同小區(qū)之間的用戶會存在干擾，特別同頻組網(wǎng)時小區(qū)邊緣的干擾非常嚴(yán)重。為了消除小區(qū)間的干擾，除了采用傳統(tǒng)的加擾、調(diào)頻等手段外，還可以采用小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（Inter Cell Interference C

2、oordination，ICIC）技術(shù)。ICIC是為了保證系統(tǒng)吞吐量不下降，以及提高邊緣用戶的譜效率。ICIC的基本思想是通過管理無線資源使得小區(qū)間干擾得到控制，是一種考慮多個小區(qū)中資源使用和負(fù)載等情況而進(jìn)行的多小區(qū)無線資源管理方案。具體而言，ICIC以小區(qū)間協(xié)調(diào)的方式對各個小區(qū)中無線資源的使用進(jìn)行限制，包括限制時頻資源的使用或者在一定的時頻資源上限制其發(fā)射功率等。即靜態(tài)ICIC的主要方式有2種：1）部分頻率復(fù)用（Fractional Frequency Reuse，F(xiàn)FR）2）軟頻率復(fù)用（Soft Frequency Reuse ）部分頻率復(fù)用（Fractional Frequency Re

3、use，F(xiàn)FR）FFR的思想是系統(tǒng)將頻率資源分為兩個復(fù)用集，一個頻率復(fù)用因子為1的頻率集合，應(yīng)用于中心用戶調(diào)度，另一個頻率復(fù)用因子大于1的頻率集合，應(yīng)用于邊緣用戶調(diào)度。如圖 1所示，將系統(tǒng)帶寬分成4份。小區(qū)中心復(fù)用因子為1,3個小區(qū)的邊緣復(fù)用因子為3。3個小區(qū)的邊緣分別使用不同圖注表示。圖 1 FFR示意圖則終端在小區(qū)不同位置所使用的頻率如圖 2所示。通過保證小區(qū)邊緣用戶處于異頻的狀態(tài)，從而避免小區(qū)間的干擾。圖 2 FFR在小區(qū)不同位置頻率軟頻率復(fù)用（Soft Frequency Reuse）SFR的思想是系統(tǒng)將帶寬分三份，如圖 3所示。三個小區(qū)，小區(qū)邊緣分別使用1份，小區(qū)中心使用剩下的2份。

4、小區(qū)中心頻率復(fù)用因子為3/2，小區(qū)邊緣頻率復(fù)用因子為3。圖 3 SFR示意圖例如，在小區(qū)1中， A+B部分只分配給小區(qū)中心，C部分頻率首先分配給小區(qū)邊緣，另外C部分剩余的頻率也可以根據(jù)需要分配給小區(qū)中心使用。SFR和功率控制相結(jié)合，通過調(diào)節(jié)某些子頻帶上功率的方法，來控制和降低干擾。結(jié)合功率控制后，SFR對頻帶的劃分如圖 4所示。圖 4 SFR頻帶劃分 在小區(qū)邊緣，采用高功率頻帶小區(qū)邊緣用戶路損大，使用邊緣頻帶，可以分配較高的發(fā)射功率。小區(qū)邊緣與鄰區(qū)分配的頻帶不同，相互正交，干擾較小。 在小區(qū)中心，采用低功率頻帶小區(qū)中心用戶路損小，不需要使用大功率發(fā)射。發(fā)射功率小且距離鄰區(qū)距離又遠(yuǎn)，所以小區(qū)中心

5、即使使用的頻率和鄰區(qū)相同，造成的干擾也非常小。 在小區(qū)中心，采用高功率頻帶小區(qū)中心用戶距離鄰小區(qū)遠(yuǎn)，且頻帶與鄰區(qū)邊緣用戶的正交，對鄰區(qū)干擾小，在邊緣頻帶有剩余時，可以分配給小區(qū)中心使用。由于該頻帶分配功率較高，可以采用高階調(diào)制，提高傳輸速率，如圖 5所示。圖 5 小區(qū)頻帶分布SFR終端在小區(qū)不同位置所使用的頻率如圖 6所示。結(jié)合功率控制，保證相鄰小區(qū)邊緣的用戶處于于異頻的狀態(tài)，從而避免小區(qū)間的干擾。圖 6 SFR在小區(qū)不同位置頻率動態(tài)ICIC除了對頻帶和功率的控制，ICIC還可以通過在相鄰的源小區(qū)和目的小區(qū)之間，發(fā)送一些調(diào)節(jié)指示，來動態(tài)的實(shí)現(xiàn)對相鄰小區(qū)干擾的控制。在LTE的上行鏈路傳輸中： 小

6、區(qū)可通過X2接口發(fā)送強(qiáng)干擾指示（HII）給相鄰小區(qū)，事先控制使得相鄰小區(qū)調(diào)度資源避開干擾。 小區(qū)還可通過X2接口發(fā)送過載指示（OI）給相鄰小區(qū)，當(dāng)相鄰小區(qū)收到OI報告后會采取自降干擾措施如降低本小區(qū)發(fā)射功率，如圖 7所示。圖 7 X2接口發(fā)送OIHII（High Interference Indication，高干擾指示）是基于本小區(qū)邊緣用戶的調(diào)度信息。在發(fā)送HII的源小區(qū)，用于指示本小區(qū)將要為其邊緣終端分配的資源塊情況，這些資源塊會對相鄰eNB產(chǎn)生較大的干擾，同時自身也會對來自相鄰eNB的干擾非常敏感。在接收HII的目的小區(qū)，通過監(jiān)視相鄰小區(qū)的HII，確定相鄰小區(qū)將要產(chǎn)生強(qiáng)干擾的資源塊。對這

7、些資源塊進(jìn)行調(diào)度避讓或功率調(diào)整。一般負(fù)載不高的場景，可以執(zhí)行調(diào)度避免。OI（Overload Indication，過載指示）是基于測量信息。在發(fā)送OI的源小區(qū)，用于指示本小區(qū)在某些頻帶受到嚴(yán)重干擾。在接收OI的目的小區(qū)，根據(jù)OI的等級降低在這些頻帶內(nèi)的發(fā)射功率，從而減輕其對鄰小區(qū)的干擾。在LTE的下行鏈路傳輸中，下行干擾協(xié)調(diào)通過在X2接口發(fā)送相對窄帶發(fā)射功率（RNTP）來實(shí)現(xiàn)。RNTP（Relative Narrowband Transmission Power，相對窄帶發(fā)射功率）RNTP用來通知鄰區(qū)是否保持RB發(fā)射功率低于一個固定的上限值。這使得鄰接小區(qū)在調(diào)度終端時，會考慮每個RB上期望的

8、干擾強(qiáng)度。ICIC分類ICIC通過管理無線資源使得小區(qū)間干擾得到控制，是一種考慮多個小區(qū)中資源使用和負(fù)載等情況而進(jìn)行的多小區(qū)無線資源管理功能，上下行ICIC方法可以不同。具體而言，ICIC以小區(qū)間協(xié)調(diào)的方式對各個小區(qū)中無線資源的使用進(jìn)行限制，包括限制哪些時頻資源可用，或者在一定的時頻資源上限制其發(fā)射功率。小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（ICIC）技術(shù)使用靈活，實(shí)現(xiàn)簡單，仿真效果較好，是目前LTE系統(tǒng)抗同頻干擾的主流技術(shù)。ICIC的分類方法圖1 ICIC的分類（1）從資源更新頻率方面進(jìn)行分類從對無線資源使用的限制進(jìn)行更新的頻率來看，ICIC可以分為如下四大類。靜態(tài)協(xié)調(diào)：對無線資源的使用限制進(jìn)行重新配置的時間規(guī)模

9、為若干天，幾乎不需要基站之間交互信息。半靜態(tài)協(xié)調(diào)：對無線資源的使用限制進(jìn)行重新配置的時間規(guī)模為秒級或更長，基站之間信息傳遞的頻率為幾十秒或分鐘級。動態(tài)協(xié)調(diào)：對無線資源的使用限制進(jìn)行重新配置的時間規(guī)模為幾十或幾百毫秒，基站之間信息傳遞的頻率類似。協(xié)作調(diào)度：對無線資源的使用限制進(jìn)行重新配置的時間規(guī)模為TTI級別（幾毫秒），由于X2接口的時延限制，在基站間無法傳遞信息。對于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來講，采用靜態(tài)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)是最為單純和簡單的手段。另外的3種方式由于需要相對復(fù)雜的算法和流程來配合，對于規(guī)劃來講，沒有完全可靠的預(yù)估模式，設(shè)備性能和優(yōu)化手段也受到了具體算法能力的制約。因此在實(shí)際應(yīng)用時，需要更合理地根據(jù)設(shè)

10、備算法的成熟度和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化的可行性進(jìn)行綜合權(quán)衡和評估，以采用最為合理的方式，既能給規(guī)劃優(yōu)化帶來便利，又能最大程度的利用算法的優(yōu)越性。（2）ICIC從資源限制方式方面進(jìn)行分類從對無線資源使用的限制方式來看，ICIC方法又可以分為如下三大類。部分頻率復(fù)用（FractionalFrequencyReuse：FFR）。與普通頻率復(fù)用相比，部分頻率復(fù)用是指在某些子頻帶上的頻率復(fù)用因子為1，而在另外一些子頻帶上的頻率復(fù)用因子大于1。基站根據(jù)分配的頻段結(jié)合調(diào)度算法動態(tài)調(diào)度中心用戶和邊緣用戶的使用頻段。對于上行和下行來說，都是基站調(diào)度，沒有本質(zhì)的差別。從功率分配的角度看，有一個子頻帶被所有小區(qū)等功率使用（即

11、頻率重用因子為1），而其余子頻帶的功率分配在相鄰小區(qū)間協(xié)調(diào)，從而在每個小區(qū)創(chuàng)造一個小區(qū)間干擾較低的子頻帶，成為小區(qū)邊緣頻帶。FFR方案可以被進(jìn)一步分為全功率隔離（FFRFI）和部分功率隔離（FFRPI）。全功率隔離意味著每個小區(qū)不能在其相鄰小區(qū)的小區(qū)邊緣頻帶上發(fā)送數(shù)據(jù)，從而以減少可用資源為代價抑制了相鄰小區(qū)的小區(qū)間干擾，如圖2-a所示，對于部分頻率隔離而言，所有小區(qū)都可以使用所有系統(tǒng)帶寬。因此，可用的頻率資源與重用因子為1時相同，這與下面講到到軟頻率復(fù)用（SoftFrequencyReuse：SFR）類似。在FFRPI方案中，通過為小區(qū)邊緣頻帶分配較大發(fā)射功率，并相應(yīng)減少其他子頻帶上的發(fā)射功率

12、從而保持總發(fā)射功率的方式增強(qiáng)信道質(zhì)量，如圖2-b所示。實(shí)際組網(wǎng)時，需要根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)的需求，合理規(guī)劃頻率部分復(fù)用的比例，但是不可避免地會出現(xiàn)部分頻譜浪費(fèi)的問題。因此首先要視不同小區(qū)的實(shí)際情況不同，單獨(dú)考慮其頻率復(fù)用比例，當(dāng)業(yè)務(wù)需求隨著場景、時間的變化時，部分頻率復(fù)用的比例如何根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行調(diào)整，是優(yōu)化工作必須重視的問題。當(dāng)然，在用戶負(fù)載較高時，肯定會比較難于協(xié)調(diào)。軟頻率復(fù)用（SFR）。與普通頻率復(fù)用相比，軟頻率復(fù)用（SFR）對某些子頻帶上的功率只是部分減少，而不是完全限制使用。因此對于SFR，需要調(diào)節(jié)某些子帶上的功率。綜合上述方法，對SFR進(jìn)行如下定義：每個小區(qū)使用整個頻帶，但根據(jù)特定的頻率復(fù)

13、用方案，在各個子頻帶上有兩種不同的功率分配方法：某個特定的子頻帶上發(fā)射功率被減小，其余子頻帶上使用相等的全功率發(fā)射；某個特定的子頻帶上使用全功率發(fā)射，其余子頻帶上發(fā)射功率被減小?？傮w來說，SFR與頻率復(fù)用因子為1的情況相同，可使用所有可用頻率資源傳輸。但與前者不同的是，不同子頻帶上的平均SINR不再完全相同。每個小區(qū)全功率發(fā)射的子頻帶上的SINR會維持不變或提高，而發(fā)射功率被減小的子頻帶上的SINR則會減小。圖2 部分頻率復(fù)用（FFR）圖3 軟頻率復(fù)用（SFR）全頻率復(fù)用（FullFrequencyReuse：FFR）。全頻率復(fù)用與SFR和FFR中對一組連續(xù)的PRB采用統(tǒng)一的資源使用和發(fā)射功率

14、限制不同，全頻率復(fù)用對時頻資源的使用和發(fā)射功率的限制以PRB為單位，可以單獨(dú)對某個PRB進(jìn)行調(diào)度和功率限制，以避免高功率干擾對邊緣用戶產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在全頻率復(fù)用方案中，并不區(qū)分IC和OC資源，利用測量到高干擾PRB資源指示，eNodeB端進(jìn)行PRB協(xié)調(diào)調(diào)度，系統(tǒng)可以使用小區(qū)內(nèi)頻譜資源，即頻率復(fù)用因子為1。ICIC的不同分類方式小結(jié)3種頻率復(fù)用模式的區(qū)別如表10-10所示。表10-10 ICIC不同頻率復(fù)用模式的比較ICIC實(shí)現(xiàn)方式FFRSFR全頻率復(fù)用資源規(guī)劃單元連續(xù)多個RB組成的子頻帶單個RB頻帶劃分IC資源使用資源部分正交頻帶全部頻帶無IC、OC資源劃分復(fù)用系數(shù)11OC資源使用資源部分正交

15、頻帶部分正交頻帶復(fù)用系數(shù)大于1大于1頻帶使用特點(diǎn)不同小區(qū)邊緣用戶使用相互正交的子頻帶不同小區(qū)用戶使用相互正交的RB，或結(jié)合功控使用同一RB功率控制無功控可結(jié)合功控可結(jié)合功控表10-11給出了ICIC不同頻率復(fù)用方案與協(xié)調(diào)周期的對應(yīng)關(guān)系，其中協(xié)作調(diào)度對資源重配的時間規(guī)模為TTI級別，并且會更細(xì)化資源的分配，因而不存在軟頻率復(fù)用或部分頻率復(fù)用的模式。而靜態(tài)協(xié)調(diào)的資源使用基本固定，其分配不會細(xì)化到PRB的級別，因此不存在全頻率復(fù)用的模式。對于靜態(tài)協(xié)調(diào)、半靜態(tài)協(xié)調(diào)和動態(tài)協(xié)調(diào)，由于ICIC方案只規(guī)定在一段時間內(nèi)對時頻資源的使用和發(fā)射功率的限制情況，因此還需要與每個小區(qū)的調(diào)度算法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)到具體

16、資源的映射。表10-11 ICIC方案對應(yīng)關(guān)系表靜態(tài)協(xié)調(diào)半靜態(tài)協(xié)調(diào)動態(tài)協(xié)調(diào)協(xié)作調(diào)度部分頻率復(fù)用軟頻率復(fù)用全頻率復(fù)用R8/R9中關(guān)于ICIC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容如下。（1）上行ICIC技術(shù)上行采用動態(tài)ICIC技術(shù)，可通過X2接口傳送高干擾指示HII和過載指示OI信息。HII用于指出分配給邊緣用戶的可能會造成較大干擾的PRB，通過資源調(diào)度避免碰撞，減少干擾。OI用于指出那些已經(jīng)受到較大干擾的PRB，防止其再被分配給邊緣用戶。OI和HII都是事件觸發(fā)，觸發(fā)主要基于HII門限和OI門限。OI有2個門限值，用于區(qū)別3類干擾等級。因此HII只要1bit，而OI則需要25bit構(gòu)成。HII和OI最小更新周期為2

17、0ms，都具有頻率選擇性，顆粒度為1個PRB，對不同的鄰小區(qū)可發(fā)送不同的HII。（2）下行ICIC技術(shù)下行采用RNTP參數(shù)指示每個PRB的功率信息，通過傳輸RNTP參數(shù)可以將本小區(qū)PRB的功率信息提前通知鄰小區(qū)，鄰小區(qū)根據(jù)接收到的功率信息進(jìn)行干擾協(xié)調(diào)，從而降低小區(qū)間的干擾。由于LTE最終決定下行業(yè)務(wù)信道不采用功率控制，導(dǎo)致ICIC的干擾控制效果受到很大限制。標(biāo)準(zhǔn)中RNTP只使用1bit指示某個PRB是否被占用了，R8支持eNB間交互RNTP信息，并且討論了功率門限。MCS （調(diào)制與編碼策略）MCS（Modulation and Coding Scheme，調(diào)制與編碼策略），用于對不同的調(diào)制和編

18、碼方式進(jìn)行編號，以便系統(tǒng)調(diào)用不同的通信策略。802.11通信中使用MCS index（調(diào)制與編碼策略索引值）對無線通信進(jìn)行速率配置，以應(yīng)對不同的通信環(huán)境。工作原理802.11n射頻速率的配置通過MCS（Modulation and Coding Scheme，調(diào)制與編碼策略）索引值實(shí)現(xiàn)。MCS調(diào)制編碼表是802.11n為表征WLAN的通訊速率而提出的一種表示形式。MCS將所關(guān)注的影響通訊速率的因素作為表的列，將MCS索引作為行，形成一張速率表。所以，每一個MCS索引其實(shí)對應(yīng)了一組參數(shù)下的物理傳輸速率，表1-4和表1-5分別列舉了帶寬為20MHz和帶寬為40MHz的MCS速率表（全部速率的描述可參見“IEEE P802.11n D2.00”）。對比結(jié)論從表中可以得到結(jié)論：MCS 07使用單條空間流，當(dāng)MCS=7時，速率值最大。MCS 815使用兩條空間流，當(dāng)MCS=15時，速率值最大。數(shù)據(jù)表一表1-4 MCS對應(yīng)速率表（20MHz）1MCS索引空間流數(shù)量調(diào)制方式速率(Mb/s)