◆Q-2子空间用于长码区,容量为LQ-2=LB-2′-
LQ-1。
(4)最后得到长码区的容量为LL=LA′+LQ-2,短码区的容量为LS=LB-1′+LQ-1。
下面仍以上述单层分区法中的例子来具体说明。
在得到两个容量分别为LB=217、LA=(220-217)的两个子空间的基础上:
(1)假设取J=15,将空间B分成B-1及B-2两部分,其中LB-1=215,LB-2=(217-215)。
(2)进一步地,将B-2子空间扩充到28比特位后再分成Q-1和Q-2两部分。
假设需要为宏基站预留128个小区(即I=7,2I=128),则Q-1分区内的每一个ID的第21位可固定设置为0,即得到Q-1和Q-2两个子分区的容量分别为:
LQ-1=(217-215)*27=(224-222),LQ-2=(217-215)*27=(224-222)。
最终可得到容量为LS=(223+224-222)的短码区以及容量为LL=(228-225+224-222)的长码区。
Fcell的基站接入网络有两种形式:
一种是连接到网关(如HeNB连接到HeNBGW);另一种是不通过网关,直接连接到核心网。
从传统的角度看,不管是哪一种连接方式,基站都需要通过连接到网络管理和维护(以下简称OAM)系统获取基站ID以及小区ID。
然而这意味着需要运营商大量的前期配置工作,以保证基站可分配到合适的基站ID以及小区ID。
如果基站接入的是网关,则可以由网关动态地为基站分配基站ID以及小区ID。
具体实施中,可在基站初始化接入到网关时,由网关从当前空闲的小区ID中为基站分配ID,如HeNBGW可以通过S1接口为HeNB分配ID,这样既减少了运营商的预配置工作,也可以支持动态而灵活的ID分配方式。
在ANR的过程中,基站收到UE上报的CGI后,解出其中的小区ID,再根据该小区ID属于哪个分区来判断相邻小区的基站类型。
如果该小区ID属于长码区,则认为相邻小区是一个Fcell;如果该小区ID属于短码区,则认为相邻小区是一个Mcell。
3.3实施流程
下面将结合图3详细说明本方法的一般实施流程,具体如下:
(1)运营商/设备制造商根据协议定义或网络规划需求,选择使用上述两种ID分区方案中的一种,将小区ID空间划分成长码区及短码区。
(2)运营商从短码区中为宏基站分配基站ID以及小区ID,并从长码区中为Fcell基站分配基站ID以及小区ID(如可通过OAM系统或网关自动分配)。
(3)基站上电,获取基站ID、小区ID等配置参数,并完成其他初始化工作,开始提供服务。
基站会通过空口广播小区的CGI信息。
(4)基站配置UE测量,根据UE的测量上报获知邻区的CGI。
基站将该邻区加入自己的邻区关系表(NRT)。
(5)基站从CGI中解出小区ID。
(6)基站根据该小区ID属于哪个分区来判断相邻小区的基站的类型:
◆如果该小区ID属于长码区,则认为相邻小区是一个Fcell;
◆如果该小区ID属于短码区,则认为相邻小区是一个Mcell。
(7)基站根据相邻小区的类型,确定相应的基站ID的比特位长,并获取基站ID。
(8)基站根据该基站ID,更新NRT并尝试获取该邻区基站的传输层地址以建立连接。
图3实施流程图
4具体实施用例
结合图4所示场景,下面详细说明本方法的一个基于3GPPLTE规范的实施用例。
(1)在本实施用例中,假设小区ID按多层分区法分成长码区及短码区:
◆假设根据规划,预期宏基站的数量约为10万个,且其中约3万个需要预留全部256个小区,而其他宏基站则只需要预留26=64个小区;
◆将20比特位长的二进制空间分成两部分,其中子空间B内的每一个ID的第18、19及20比特位固定设置为0;
◆进一步将空间B分成子空间B-1和B-2,其中B-1子空间内的每一个ID的第16、17位固定设置为0;
◆将B-2扩充到28比特位再分成子空间Q-1和Q-2,其中Q-1内的每一个ID的第21、22位固定设置为0;
◆按照前述方法,将A、B-1、Q-1和Q-2各子空间组合构成长码区以及短码区;
◆根据上述长码区以及短码区的划分特点来判断小区类型。
例如,可以使用掩码的方法帮助判断,其中一种掩码的例子用二进制表达如下:
K1=00000,00000,00000,11111,00000,000
K2=00000,00000,00000,00111,11000,000
(2)运营商从短码区中为宏基站(见图4中的M1和M2)分配eNB-ID以及小区ID,并从长码区中为家庭基站(见图4中的H1)分配eNB-ID以及小区ID,例如:
◆M1的eNB-ID为eNB-ID-M1=00011,00000,
10101,00000;
◆M1的小区ID为CI-M1=00011,00000,10101,
00000,00000,100;
◆M2的eNB-ID为eNB-ID-M2=00011,00000,
10101,11000;
◆M2的小区ID为CI-M2=00011,00000,10101,
11000,00000,100;
◆H1的eNB-ID为eNB-ID-H1=00011,00000,
10101,11000,11000,111;
◆H1的小区ID为CI-H1=00011,00000,10101,
11000,11000,111。
(3)基站上电,获取eNB-ID、小区ID等配置参数,并完成其他初始化工作,开始提供服务。
(4)M1配置UE1测量。
(5)UE1上报测量结果给M1,包括M2以及H1的PCI。
(6)M1指示UE1获取邻区M2的E-CGI。
(7)UE1读取M2的广播信道,获取它的E-CGI-M2,并报告至M1。
(8)收到UE1的报告后,M1将M2加入自己的邻区关系表。
(9)M1从E-CGI-M2中解出CI-M2,将CI-M2与掩码K1以及K2做与运算。
其中与K2运算的结果为0,表明CI-M2属于短码区。
(10)M1判断M2为宏基站,取CI-M2的前20比特位为M2的eNB-ID。
(11)M1指示UE1获取邻区H1的E-CGI。
(12)UE1读取H1的广播信道,获取它的E-CGI-H1,并报告至M1。
(13)M1将H1加入自己的邻区关系表。
(14)M1从E-CGI-H1中解出CI-H1,将CI-H1与掩码K1以及K2做与运算,结果都不为0,表明CI-H1属于长码区。
(15)M1判断H1为家庭基站,将CI-H1作为H1的eNB-ID。
(16)M1分别使用eNB-ID-M2以及eNB-ID-H1,向MME请求邻区M2和H1的传输层地址,以建立X2连接。
5结束语
本文提出了一种无线通信系统异构网络的自动邻区关联方法,在异构网络环境中,基站依然能够在ANR的过程中正确地获得邻区基站的ID,从而成功构造邻区关系而无需人工配置。
该方法无需修改空口信令,因此不存在向后兼容问题,也不会增加空口信令开销。
同时,基站ID的选择独立于空口标识,所以基站选择空口标识(如PCI)时无需受限于基站类型,可以纯粹按照物理层的需要(如出于干扰抑制的目的)进行选取,从而显著降低了网络规划的复杂度。
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作者简介
刘为:
工程师,硕士,现任职于中国电子科技集团公司第七研究所,研究方向为宽带无线通信。
纪子超:
助理工程师,学士,现任职于中国电子科技集团公司第七研究所,研究方向为宽带无线通信。