子小區(qū)結(jié)構(gòu)
一、緒論
　　OL/UL子小區(qū)是一個(gè)不用增加新站和增加更多的頻率就能夠增加容量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能。這個(gè)功能在BSC中執(zhí)行。
二、背景
　　一個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的容量可以通過(guò)增加頻率或減少頻率的復(fù)用距離來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的容量。如果所有可能的頻率都被使用，則僅只能通過(guò)減少頻率復(fù)用距離的方法來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的容量。然而減少頻率的復(fù)用距離會(huì)增加同頻和鄰頻干擾。
三、如何實(shí)現(xiàn)本功能
　　1、增加業(yè)務(wù)容量
　　本功能在不需要增加新站的情況下能夠?yàn)樘岣呔W(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)容量提供一條路徑。這個(gè)功能使網(wǎng)絡(luò)能夠應(yīng)用兩種不同的頻率復(fù)用距離模式。一種用于overlaid小區(qū)，另一種用于underlaid subcell小區(qū)�？捎妙l率被分成兩組，一組用于overlaid小區(qū)，一組用于underlaid subcell小區(qū)。一個(gè)overlaid小區(qū)服務(wù)區(qū)域要比underlaid subcell小區(qū)小，并且頻率的復(fù)用距離比overlaid小區(qū)短。因此每個(gè)小區(qū)的頻率數(shù)目能夠增加，蜂窩網(wǎng)絡(luò)
的業(yè)務(wù)容量也得到提高。
　　下面的例子說(shuō)明每小區(qū)的頻率數(shù)目為什么能夠增加：假設(shè)總的可用頻率數(shù)為48。
　　不用子小區(qū)結(jié)構(gòu)：采用4/12的頻率復(fù)用方案=每小區(qū)有4個(gè)頻率。
　　用子小區(qū)結(jié)構(gòu)：
　　Underlaid subcell：在一個(gè)4/12的頻率復(fù)用模式中有12個(gè)頻率=每個(gè)子小區(qū)1個(gè)頻率。
　　Overlaid subcell：在一個(gè)3/9的頻率復(fù)用模式中有36個(gè)頻率=每小區(qū)4個(gè)頻率。也即是總共每個(gè)小區(qū)有5個(gè)頻率。
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圖1一個(gè)子小區(qū)結(jié)構(gòu)的例子。它示出兩種不同的頻率方案，fo其中用于overlaid subcell小區(qū)，fu用于underlaid Subcell小區(qū)。
　　2、應(yīng)用
　　在使用這個(gè)功能時(shí)，會(huì)出現(xiàn)另一種情況，這種情況是當(dāng)一個(gè)本地現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中需要增加容量但又沒(méi)有可用的頻率可以增加時(shí)，通過(guò)增加一個(gè)overlaid subcell 小區(qū)，可以在不增加新基站的情況下提高容量。當(dāng)一個(gè)overlaid subcell小區(qū)被限制大小，它的頻率復(fù)用方案可以重新進(jìn)行組織。
　　對(duì)于干擾也有所改善。
　　3、信道資源利用率的考慮
　　由一個(gè)overlaid subcell小區(qū)所提供的覆蓋區(qū)域內(nèi)，可以用到overlaid subcell和underlaid subcell兩個(gè)小區(qū)的可用信道。但是在僅由underlaid subcell小區(qū)覆蓋區(qū)域內(nèi)，則只能使用underlaid subcell小區(qū)的信道。因此可能出現(xiàn)UL小區(qū)中信道太忙面OL小區(qū)有很多空閑的信道，這將會(huì)使信道資源出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象。
　　為了克服這種浪費(fèi)現(xiàn)象可采用首先分配overlaid subcell小區(qū)可用信道來(lái)解決。這由信道管理功能來(lái)執(zhí)行。
　　4、量的考慮
　　當(dāng)在子小區(qū)間分配可用頻率時(shí)，應(yīng)考慮兩個(gè)小區(qū)的大小之間的關(guān)系。同時(shí)也應(yīng)考慮其業(yè)務(wù)分布情況。
　　由于在overlaid subcell小區(qū)中的頻率增加將會(huì)增加業(yè)務(wù)容量，所以最好增加overlaid subcell小區(qū)中的頻率數(shù)。然而，可能出現(xiàn)underlaid subcell小區(qū)中沒(méi)有可用的空閑信道而overlaidsubcell小區(qū)中則有多余的空閑信道的現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)該使overlaidsubcell小區(qū)擁塞電平應(yīng)該設(shè)置得比underlaid
subcell小區(qū)高的擁塞。進(jìn)行這些設(shè)置時(shí)必須以子小區(qū)的大小和業(yè)務(wù)量的分布為依據(jù)，這樣可以使overlaid 和 underlaid subcell兩種子小區(qū)大小的關(guān)系較為合理。
四、技術(shù)簡(jiǎn)介
1、總則
　　overlaid 和 underlaid subcell 共享UL小區(qū)的BCCH載波。SDCCH能夠在OL與UL小區(qū)中一樣進(jìn)行定義，但立即指配僅能指配到UL小區(qū)。
　　每個(gè)OL小區(qū)都有一個(gè)路徑損耗門限值和一個(gè)TA門值，它們用于限制OL小區(qū)的服務(wù)區(qū)域。從服務(wù)小區(qū)來(lái)的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量值用于作為移動(dòng)臺(tái)鎖定于OL還是UL的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。
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2、運(yùn)算法則
　　(1)子小區(qū)間的改變
　　在定位運(yùn)算中，一個(gè)路徑損耗門限值LOL及其遲滯值LOLHYST和一個(gè)TA門限值TAOL及其遲滯值TAOLHYST定義一個(gè)OL小區(qū)的服務(wù)面積，同時(shí)也控制了OL/UL小區(qū)間的改變。
　　在一個(gè)小區(qū)內(nèi)的子小區(qū)間的改變由下列條件決定：
　　1）從UL至OL小區(qū)的改變
　　　下行鏈路的路徑損耗 L 和濾波時(shí)間平均值 ta 將由下式實(shí)現(xiàn)：
　　　　　L ≤LOL - LOLHYST和
　　　　　ta < TAOL - TAOLHYST.
　　2）從OL至UL的改變
　　　下行鏈路的路徑損耗和濾波時(shí)間平均值 ta 將由下式實(shí)現(xiàn)：
　　　　　L > LOL + LOLHYST或
　　　　　ta≥ TAOL + TAOLHYST.
　　　下行鏈路的路徑損耗L,是由下式給出：
　　　　　L = BSTXPWR- rxlev_dl
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　　BSTXPWR：是基站除了BCCH載波外的所有頻率的輸出功率（在參考點(diǎn)上）。如果服務(wù)小區(qū)是一個(gè)UL小區(qū)并且當(dāng)前正使用在BCCH頻率上的信道，將會(huì)由參數(shù)BSPWR來(lái)代替BSTXPWR。BSPWR是基站在BCCH載波上的輸出功率。
　　rxlev_dl是在下行鏈路上被接收和濾波后的信號(hào)強(qiáng)度dBm值。
　　參數(shù)BSPWRT 和 BSPWRB是規(guī)定基站功率放大器的輸出功率，相對(duì)應(yīng)于BSTXPWR 和 BSPWR。如TAOL被設(shè)置為最大值，那么控制子小區(qū)間的變化只由路徑損耗門限值LOL來(lái)決定。如LOL被設(shè)置為最大值，那么控制子小區(qū)間的變化只由路
徑損耗門限值TAOL來(lái)決定。
　　通常如果UL小區(qū)是首選的而在UL小區(qū)上沒(méi)有空閑的信道，這時(shí)一個(gè)信道的分配將會(huì)失敗。然而在擁塞的UL小區(qū)上，可以把在OL小區(qū)上分配一個(gè)信道作為最后的手段。這個(gè)方法可以在信道管理功能中選擇信道分配方案5和6來(lái)實(shí)現(xiàn)（CHAP）。
　　(2）在切換和指配至另一個(gè)小區(qū)時(shí)，子小區(qū)間的變化
　　可以從一個(gè)服務(wù)小區(qū)的OL和UL小區(qū)直接產(chǎn)生一個(gè)至目標(biāo)小區(qū)的OL或UL小區(qū)的切換。指配至另一個(gè)小區(qū)也可以從另一小區(qū)的OL小區(qū)或者是UL小區(qū)。如果相鄰小區(qū)與服務(wù)小區(qū)是同基站小區(qū)時(shí)，切換至另一小區(qū)和指配至另一小區(qū)僅允許至OL小區(qū)。
　　(3)子小區(qū)間的改變和小區(qū)內(nèi)切換
　　有時(shí)可能發(fā)生從OL小區(qū)至UL小區(qū)的切換。如果允許進(jìn)行小區(qū)內(nèi)切換，服務(wù)小區(qū)是一個(gè)OL小區(qū)，允許的最大連續(xù)小區(qū)內(nèi)切換的數(shù)已經(jīng)達(dá)到，這時(shí)將允許切換至UL小區(qū)。這種類型的子小區(qū)間的改變上，為了防止又立即產(chǎn)生一個(gè)從UL小區(qū)切換回到OL小區(qū)的過(guò)程發(fā)生，將設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器，這個(gè)計(jì)時(shí)器的時(shí)間值由參數(shù)TIHO來(lái)設(shè)置，在禁止子小區(qū)間的改變的總時(shí)間為：
TINIT + TIHO
　　注意：如果小區(qū)內(nèi)切換標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)滿足并且在OL小區(qū)上沒(méi)有空閑的信道，這時(shí)總是允許一個(gè)至UL小區(qū)的小區(qū)內(nèi)切換。
　　(4)TSC考慮
　　均衡器使用的訓(xùn)練比特編碼（TSC）是用于建立一個(gè)信道模式。當(dāng)在現(xiàn)有的UL小區(qū)網(wǎng)絡(luò)上配置一個(gè)OL小區(qū)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這時(shí)明智的選擇應(yīng)是依據(jù)OL小區(qū)頻率復(fù)用模式對(duì)OL小區(qū)的TSC進(jìn)行重新配置。否則在OL小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的同頻信道可能獲得相同的TSC，這可能會(huì)使均衡器區(qū)分在這些同頻信道出現(xiàn)困難。

五工程指南
1、應(yīng)用
　　*本地容量的增長(zhǎng)
當(dāng)兩個(gè)小區(qū)比較接近時(shí)，小區(qū)A包含有頻率f1 和 f2，而小區(qū)B包含頻率f3和f4。小區(qū)A中的業(yè)務(wù)量大高于小區(qū)B。為了使小區(qū)A中的業(yè)務(wù)量比較適宜，小區(qū)A中必須增加頻率。這時(shí)決定為A小區(qū)增加一個(gè) f4 的頻率。增加頻率可以解決小區(qū)A中的容量難題，但由于這時(shí)在小區(qū)邊界附近的C/I太低，所以會(huì)引起干擾問(wèn)題。圖4說(shuō)明了這種情況。圖中實(shí)心的箭頭指示了載波信號(hào)，虛線的箭頭表示了干擾信號(hào)，注意僅表示從小區(qū)B來(lái)的下行鏈路的干擾。
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　　一個(gè)OL/UL子小區(qū)結(jié)構(gòu)能被用于解決干擾問(wèn)題。在小區(qū)A中定義一個(gè)OL/UL子小區(qū)結(jié)構(gòu)。分配頻率f4給OL子小區(qū)和頻率 f2 和 f3 給UL子小區(qū)。A小區(qū)中總的頻率數(shù)還是3個(gè)，圖5表示出新的頻率規(guī)劃，因?yàn)轭l率f4只用于OL子小區(qū)，所以使用頻率f4的連接在下行鏈路上的同頻干擾將會(huì)減小，結(jié)果使C/I值等到改善。
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*總體上的容量的增長(zhǎng)
　　OL/UL子小區(qū)功能能夠用于提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)容量。由于這種原因所以在網(wǎng)絡(luò)中引入了OL子小區(qū)結(jié)構(gòu)。在OL子小區(qū)上能夠使用較為緊密的頻率復(fù)用模式。比如在UL子小區(qū)中采用4/12的頻率復(fù)用方案，而在OL中采用3/9頻率復(fù)用方案。所以每個(gè)小區(qū)的頻率數(shù)目和業(yè)務(wù)容量都會(huì)得到增加。
　　特別要注意：要更好地達(dá)到上述的目的，必須要求大多數(shù)業(yè)務(wù)發(fā)生在小區(qū)中靠近基站的區(qū)域。另一個(gè)比采用OL/UL子小區(qū)結(jié)構(gòu)容易更實(shí)現(xiàn)頻率的緊密復(fù)用的方法是采用跳頻，但采用跳頻率后，OL/UL子小區(qū)功能的應(yīng)用將會(huì)受到限制，這是由于它可能減小了跳頻率功能的作用。
2、OL子小區(qū)大小的確定
　　為了使在OL子小區(qū)中的頻率有較高的C/I值，OL子小區(qū)應(yīng)該是被限制大小。減小OL小區(qū)的大小將會(huì)在下列的方式上提高C/I的值：
　　　*干擾小區(qū)和OL子小區(qū)之間的距離增加，即是 I 部分的減小將會(huì)使C/I減小。
*提供服務(wù)的BTS和處于OL子小區(qū)內(nèi)的MS之間的最大路徑損耗將會(huì)減小，即是C部分的C/I值將會(huì)提高。然而在許許多情況下BTS在OL子小區(qū)上的輸出功率應(yīng)該被減小以減小下行鏈路的干擾（小區(qū)A 干擾小區(qū)B）。在這樣情況下下行鏈路C是不會(huì)增加的但改善C/I僅由減小I來(lái)實(shí)現(xiàn)。（由圖6表示）
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　　決定OL子小區(qū)的大小應(yīng)該考慮滿足小區(qū)的C/I值的需要。應(yīng)該利用EET進(jìn)行規(guī)劃和利用TEMS進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。OL子小區(qū)應(yīng)從正常小區(qū)的邊界向內(nèi)移入最少5 dB，在市區(qū)中C/I值變化較大的地區(qū)，OL小區(qū)的邊界應(yīng)移入更多。
　　下列的例子說(shuō)明如何確定LOL的值：
　　在一個(gè)現(xiàn)有的小區(qū)中，有一個(gè)頻率受到同頻干擾，如果該小區(qū)的大多數(shù)業(yè)務(wù)是發(fā)生在基站附近的區(qū)域。這時(shí)可以把小區(qū)分成一個(gè)OL子小區(qū)和一個(gè)UL子小區(qū)，并把差的頻率分配至OL小區(qū)。
　　一個(gè)OL子小區(qū)的大小和OL子小區(qū)中的數(shù)量TRXs/TRUs決定于在UL子小區(qū)之前的擁塞情況。這是因?yàn)楫?dāng)OL子小區(qū)中出現(xiàn)擁塞時(shí)OL子小區(qū)的業(yè)務(wù)能“ 溢出”至UL子小區(qū)。這意味著在UL子小區(qū)中的信道將能預(yù)留給MS，但OL子小區(qū)的不能。
3、路徑損耗門限值
　　路徑損耗門限值是一個(gè)非常重要的門限值，它規(guī)定了MS在OL子小區(qū)中的最小接收信號(hào)強(qiáng)度電平和限制了OL子小區(qū)的大小。一些情況下TA門限值也限制了OL子小區(qū)的大小。參數(shù)LOL的取值在前面已有詳述。
　　參數(shù)LOLHYST的推薦值是2，注意：遲滯走廊是遲滯值LOLHYST的兩倍。如果參數(shù)設(shè)置為2 dB，則遲滯走廊為4 dB。
4、TA門限值
　　有時(shí)候小區(qū)的地理環(huán)境使小區(qū)的某一特定的部分路徑損耗很低，例如的一片水面。圖2和3所示。在這種情況下要使OL子小區(qū)的面積小必須加上這樣一個(gè)附加條件，即是在OL子小區(qū)中TA應(yīng)該不能大于TAOL。TA是用一個(gè)比特周期來(lái)表示，這意味著參數(shù)TAOL的一個(gè)單位對(duì)應(yīng)于大約550 m。粗略的TAOL設(shè)置可以通過(guò)地圖上的測(cè)量來(lái)獲得。如果要進(jìn)一步精確設(shè)置，應(yīng)該用TEMS在OL/UL小區(qū)的邊界上進(jìn)行ta測(cè)量。參數(shù)TAOLHYST的推薦值為0。這會(huì)出現(xiàn)在UL和OL子小區(qū)之間的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)切換的乒乓效應(yīng)，這個(gè)小區(qū)域是在的ta計(jì)算可能不明確的地方。所以如果ta門限值不加遲滯值將會(huì)在小區(qū)的一個(gè)小部分出現(xiàn)一些難題。如果TAOLHYST設(shè)置為1，遲滯走廊變?yōu)? km，這時(shí)能夠克服上述的難題，但上述的值在大多數(shù)情況下是太大。
5、OL/UL子小區(qū)與跳頻在一起
　　一般來(lái)說(shuō)OL/UL子小區(qū)結(jié)構(gòu)是不用于跳頻的網(wǎng)絡(luò)。原因是當(dāng)一個(gè)小區(qū)分成OL/UL子小區(qū)時(shí)，每個(gè)頻率組的頻率數(shù)目將分減小，這意味著能夠跳頻的信道數(shù)將會(huì)減少，因此跳頻的效果將會(huì)變小。跳頻對(duì)于頻率分集和平衡干擾是非常重要的。
　　如果操作者有一個(gè)寬的頻率帶（大約15 MHz或更多），則在兩個(gè)子小區(qū)中都跳頻是有益的。所以能同時(shí)采用跳頻和子小區(qū)結(jié)構(gòu)。
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六、參數(shù)
1、主要的控制參數(shù)
　　SCTYPE：識(shí)別子小區(qū)類型。在一個(gè)小區(qū)內(nèi)的小區(qū)是overlaid 或是 underlaid。
　　LOL：一個(gè)小區(qū)內(nèi)的的OL子小區(qū)服務(wù)區(qū)域的路徑損耗的門限值。這個(gè)參數(shù)在每個(gè)OL子小區(qū)中設(shè)置。
　　TAOL：一個(gè)小區(qū)內(nèi)的的OL子小區(qū)服務(wù)區(qū)域的TA的門限值。這個(gè)參數(shù)在每個(gè)OL子小區(qū)中設(shè)置。
2、附加參數(shù)
　　LOLHYST：一個(gè)小區(qū)內(nèi)的的OL子小區(qū)服務(wù)區(qū)域的路徑損耗的遲滯值。這個(gè)參數(shù)在每個(gè)OL子小區(qū)中設(shè)置。
　　TAOLHYST：一個(gè)小區(qū)內(nèi)的的OL子小區(qū)服務(wù)區(qū)域的TA的遲滯值。這個(gè)參數(shù)在每個(gè)OL子小區(qū)中設(shè)置。
　　BSTXPWR：在參考點(diǎn)的基站非BCCH載波頻率上的輸出功率，用于定位運(yùn)算。這個(gè)參數(shù)在每個(gè)OL小區(qū)中設(shè)置。
　　BSPWR：在參考點(diǎn)的基站BCCH載波頻率上的輸出功率，用于定位運(yùn)算。這個(gè)參數(shù)在每個(gè)OL小區(qū)中設(shè)置。
　　BSPWRT：一個(gè)小區(qū)內(nèi)的基站非BCCH載波頻率的放大器輸出功率，這個(gè)參數(shù)在每個(gè)子小區(qū)中設(shè)置。
　　BSPWRB：一個(gè)小區(qū)內(nèi)的基站BCCH載波頻率的放大器輸出功率，這個(gè)參數(shù)在每個(gè)子小區(qū)中設(shè)置。TSC：規(guī)定一個(gè)小區(qū)內(nèi)的子小區(qū)的訓(xùn)練比特序列。這個(gè)參數(shù)對(duì)于每個(gè)子小區(qū)都要設(shè)置。但在沒(méi)有子小區(qū)結(jié)構(gòu)的小區(qū)中沒(méi)有激活。注意在UL子小區(qū)中的TSC推薦值不要改變。
　　CS：指示一個(gè)小區(qū)與相鄰的小區(qū)是否同在一個(gè)基站上。這個(gè)參數(shù)在與本小區(qū)關(guān)聯(lián)的每個(gè)相鄰小區(qū)中都要設(shè)置。其取值是：
　　*YES：小區(qū)與相鄰小區(qū)同在一個(gè)基站。
　　*NO：小區(qū)與相鄰小區(qū)不在同一基站。