LTE筆記: Inter-cell Interference Coordination (ICIC) 以及其延伸 (eICIC, FeICIC)

在 LTE 的網路架構下, 由於其中控式設計,

相鄰的基地台之間會產生相互的干擾,

在過去大基地台 (macro cell) 的架構下, 可以藉由預先的網路規劃,

使得相鄰的基地台之間, 使用不同的頻帶,

因此, 在標準的蜂巢 (六角形) 佈建下, 也有所謂 reuse factor =7 的說法,

然而, 在 4G 甚至是未來 5G 的架構下,

小細胞基地台 (small cell) 將在網路中佔有更加重要的地位,

不同於 macro cell 的佈建, small cell 通常無法預先進行良好的規劃,

同時, 在密集佈建 (ultra-dense deployment) 的情境下,

small cell 之間的相互干擾, 就成了一個重要的問題.

因此, 在 3GPP 規劃中 (Release 8),

就提出了 Inter-cell Interference Coordination (ICIC) 的機制,

此機制基本上和之前分頻多工的網路規劃一致,

就是讓相鄰的 small cell 基地台使用不同的頻帶資源,

和舊有的分頻多工的網路規劃不同的地方有兩個:

第一, ICIC 分成內外兩圈的使用者 (UE), 只有在邊界上的使用者才分頻多工,

第二, 頻譜資源的溝通改成由 small cell 基地台透過 X2 介面進行,

換句話說, ICIC 的分配結果, 是透過基地台間溝通, 而非預先規劃.

透過 X2 介面, small cell 基地台會傳送 Uplink (UL) 受到影響的通道,

以及預計要分配給邊緣 UE 傳輸的通道給相鄰基地台,

相鄰的基地台將會在受影響的通道上降低功率, 並避開預計傳輸的通道,

在 ICIC 之後, 3GPP 又提出了兩個 ICIC 的變形版本:

enhanced ICIC (ICIC), further enhanced ICIC (FeICIC).

eICIC 在 3GPP Release 10 中提出, 主要針對 Downlink (DL) 的通訊,

並針對 macro cell 和 small cell 共存的網路進行設計,

在 eICIC 架構中, micro cell 藉由傳送 Almost Blank Subframes (ABS) 封包來避免干擾,

ABS 封包紙袋有必要的控制訊息, 不傳送使用者資料, 並降低使用功率,

以確保在 ABS 傳送區間, small cell 可以順利的進行通訊.

ABS 的資訊由 macro cell 基地台透過 X2 發出,

small cell 基地台根據 ABS 的排程資訊, 已分時多工的方式進行傳輸.

最後, FeICIC 在 3GPP Release 11 中提出,

相較 eICIC 的主要概念為 ABS, FeICIC 提出了 LPS (Low-Power Subframes),

LPS 不同於 ABS, 可使用較低的功率傳送資料以服務邊緣的 UE,

可以有效的減少 eICIC 技術使 macro cell 基地台的效能損失.

參考資料:

Castle on a Cloud