This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
الجوهورية العربية السورية
الوعهد العالي للعلوم التطبيقية
قسن الشبكات -االتصاالت جيستيرها
حلقة بحث
Inter Cell Interference
Coordination (ICIC)
تنسك التداخل بن الخالا
الشرف : دمحمإعداد
: د.أمن السواح مدرس الممرر
04/09/2015
Contents:
1- Introduction
2- Inter Cell Interference concepts
3- Inter Cell Interference avoidance techniques
4- Fractional Frequency Reuse
5- Soft Frequency Reuse
6- DL ICIC Signaling
7- UL ICIC Signaling
8- ICIC Challenges
9- ICIC Based-on users distribution
10- ICIC Based-on carrier aggregation
11- Summary
2
مقدمة: ف مواكبة النهم المتزاد على الجل الرابع نظام لعب النمل ف األنظمة الخلوة معدالتدورا هاما
بسبب تشارن الخالا على الوصلة الهابطة. ولكن، 300Mbps أعظمنمل معدلحث تح
فاض الطف الترددي ذاته، فإن التداخل بن الخالا المتجاورة لد سبب انخ المتجاورة على استخدام
الضروري من لذلن مما منع توفر السرعة الالزمة لتمدم الخدمة. على حواف الخلةالنمل معدل
.بنجاح المعلومات واستمبال إرسال من المستخدم تمكن بحث التداخل لتملل طرمة إجاد
ة ف نظام تمانة واعدة لتحسن معدل النمل على حواف الخل ICICعتبر تنسك التداخل بن الخالا
تتبادل المحطات التنسك هذه بمرونة،عملة . إلتمام LTE-Aوالجل الرابع المتمدم LTEالجل الرابع
ا المتجاورة لتماسم كتل الت من خاللها تم التفاوض بن الخال X2عبر الواجهة رسائلالالماعدة
معار موحدة الستخدام الواجهة لم تحدد خوارزمات تحكم لاسة أو 3GPP. غر أن منظمة الموارد
X2.تاركة للشركات التمنة المصنعة للمحطات الماعدة الحرة ف تطورها ،
:ICI concepts التداخل بني اخلالايمفاهيم لسببن اثنن. SINRبابتعاد المستخدم عن مركز الخلة تتنالص نسبة اإلشارة إلى الضجج والتداخل
ة بتزاد فمد المسار الذي زداد بازداد المسافة بن المحطة النمالة والمحطة لوة الإلشار تخامدأولهما
بنمصان المسافة بن المحطة النمالة وأحد المحطات الماعدة المجاورة ارتفاع التداخل ا مالماعدة. وثانه
مة.ابتعاد المستخدم عن المحطة الماعدة المخدعند
هو 2Rنما ب A المخدمة عن المحطة rتبعد مسافة UEمالة النالمحطة أن ف الشكل أدناه نفترض
ترسالن على نفس الحامل Bو Aالمحطتن ، ونفترض ان (1 الشكل) Aوالمحطة Bالمحطة البعد بن
النمالة الت تكون تظهر كتداخل بالنسبة للمحطة Bالترددي وبالتال فإن اإلشارة الصادرة عن المحطة
نسبة اإلشارة إلى الضجج والتداخل لدها ه:
استطاعة اإلرسال لكل من و و Path Loss Exponentهو معامل فمد المسار حث
ألرب إلى المحطة النمالة تزداد كلما كانتأن نسبة اإلشارة إلى الضجج والتداخل تبن هذه العاللة
والمحطة الماعدة وتتناسب أضا مع المسافة بن المحطة الماعدة المخدمة، المخدمة المحطة الماعدة
.(1) الذي تتعلك لمته بوسط االنتشار المجاورة. كما تتعلك بمعامل فمد المسار
3
تبعد عنها مسافة خلة مجاورة nمحاطة بـ Aالسابمة لخلة اتمكن تعمم العالل كالتال:
∑ (
)
:نجد وبإهمال أثر الضجج وبفرض أن المحطات الماعدة بنفس استطاعة اإلرسال
∑ (
)
الت اإلشارة تكون DLة للوصلة الهابطة مكن للتداخل أن حدث باالتجاهن الهابط والصاعد. فبالنسب
المحطات لبل من المرسلة اإلشارات مع للتداخل عرضة الخلة حدود على الموجود المستخدم ستمبلها اإلشارة تكونحث األمر بالنسبة للوصلة الصاعدة كذلن. الترددة الحوامل نفس على األخرى الماعدة
لبل من المرسلة اإلشارات مع للتداخل عرضة الخلة حدود على الموجود المستخدم رسلها الت الترددة. الحوامل نفس ستخدمون الذن المجاورة الخالا ف المستخدمن
:(1) ف تمنات تخفف التداخل بن الخالا إلى ثالث أنواعتصن
كل حث تم توزع التداخل بن الخالا بش :ICI Randomizationتعشة التداخل بن الخالا -1
.Hoppingتمنات المفز الترددي ما هو الحال ف ك عشوائ: عتمد هذا النوع على استثمار ربح المعالجة ف ICI Cancellationإلغاء التداخل بن الخالا -2
.LTEف الـ هاز النمال لذلن ال تم استخدامهتطلب تعمد المستمبل ف الجوطرف االستمبال حث تتم جدولة الموارد الردوة بآلة تمنع : ICI Avoidanceتجنب التداخل بن الخالا -3
ا النوع من تمنات تحت هذ ICICندرج تنسك التداخل بن الخالا .حدوث التداخل لدر اإلمكان
تطبك لود محددة على طرمة تشارن المورد الترددي تجنب التداخل ب تم .تخفف التداخل
SINR، مما من شؤنه زادة النسبة لود على مورد االستطاعةالزمن بن الخالا باإلضافة إلى
بالتخطط إجراإه وتم .الذي نعكس إجابا على معدل نمل البانات ال سما على حواف الخالا
.LTEأو بالتشاور بن الخالا ف الـ UMTSأو تخطط الترامز ف الـ GSMالترددي ف الـ
كتلة الموارد من لبل المحطة الماعدة إلعالم المحطات الماعدة المجاورة ب HIIتستخدم إشارة اإلزعاج
RB تح . وهذالستخدمها على الوصلة الصاعدة الت تم إسنادها للمستخدم على حواف الخلة
. من (9 الشكل )تؤمل إستخدام كتل موارد مختلفة للمستخدمن المتواجدن على حواف الخالا المتجاورة
من لبل المحطة الماعدة إلعالم المحطات الماعدة المجاورة OIنزعاج جهة أخرى تستخدم إشارة اال
وتصنف هذه النتائج ضمن مستوات عدة. تموم الخلة كتلة موارد لكل بنتائج سبر إستطاعة التداخل
من أحد الخالا المجاورة بتخفض إستطاعة اإلرسال على الوصلة OIالت تصلها إشارة االنزعاج
)تؤمل مما خفض ممدار التداخل فها الموارد المسببة للتداخل المرتفع لدى الخلة الجارةكتل لالصاعدة
.(10 الشكل
تداخل على الوصلة الصاعدةف تنسك ال HIIدور اإلشارة -9 الشكل
9
:ICIC Challengesتنسيق التداخل مشكالتولكن ف الوالع هنان وبسطممهدة لتنجز تنسك التداخل بن الخالا بشكل مثال كالطر أن لد بدو
بشكل سلس أهمها:عوبات وتعمدات عددة تعك تطبمها ص
ي تختلف وفما للتضارس الجغرافة واألبنة.خواص االنتشار الرادو -1
المحطات الماعدة من حث استطاعة اإلرسال وإرتفاع الهوائات.تختلف -2
مود المفروضة على مكان تركبها.المسافات بن المحطات الماعدة لست موحدة بسبب ال -3
توزع المشتركن لس منتظما. -4
لذلن فإن التغرات اآلنة غر ممكنة. (200ms) من بعض التؤخر X2تعان الوصلة -5
الحز الجغراف نفسه لد كون مغطى بعدة طبمات من الخالا -6
يحدودال الحزامذلن كله، فإن لكل خلة، وباإلضافة إلى يحدودال الحزاممما جعل من الصعب تحدد
لذا فإن أسلوب تحدد حدود الخلة بن الخالا المتجاورة بشكل ثابت، سجعل . لخلة تغر مع الزمنل
من الصعب اإلستفادة من تنسك التداخل بن الخالا على نحو أمثل.
ؤخذ بعن اإلعتباربدلة لتنسك التداخل ت دنامكةخوارمات عدة تم تطور لحل هذه المشكالت
.(4) المإثرات المذكورة أعاله
ف تنسك التداخل على الوصلة الصاعدة OIاإلشارة دور -10 الشكل
10
:ICIC Based-on User Distribution تنسيق التداخل ابالعتماد على توزع ادلشرتكنيتراع الظروف المختلفة إلى آلة لتحدد حواف الخلة FFR تفتمر طرمة إعادة إستخدام التردد الجزئة
خوارزمة تحدد حواف الخلة تم التراح لذلن .على حواف الخلة توزع للمشتركنك لكل خلة
باالعتماد على Xبشكل متكف حواف خلة هذه الخوارزمة تختار .باالعتماد على توزع المشتركن
. تستخدم كل الخلة المعلومات Xمعلومات من الخالا المجاورة وتخبر الخالا المجاورة بحافة الخلة
والخلة الخلة حواف الخلة بن تستخدم ف إذا كانت كتلة الموارد 1تؤخذ الممة حث
تخدام اإلشارات ف ما عدا ذلن ومكن تبادلها بن المحطات الماعدة باس 0، وتؤخذ الممة المجاورة
RNTP وHII. فهو معامل تثمل عبر عن عدد المشتركن المتواجدن على الحافة الفرعة أما
تم تحدد )الحافة الفرعة ه جزء من حواف الخلة الت تمثل الحدود بنها وبن أحد خالا الجوار(.
الشكل المبنة فباستخدام اآلالة ط التالإذا كان الشرما إذا كان المستخدم متواجد على حدود الخلة
11:
عن kالفرق بن إستطاعة اإلشارة الت تستمبلها المحطة النمالة من الخلة المخدمة حث
.jتلن الت تستمبلها من الخلة المجاورة
𝑈𝐸 𝐶𝑒𝑙𝑙 𝑒𝑑𝑔𝑒 ∶ 𝑖𝑓 𝑃𝑘 𝑃𝑗 < 𝑇ℎ𝑟𝑒𝑠ℎ𝑜𝑙𝑑
𝑈𝐸 𝐶𝑒𝑙𝑙 𝐶𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟 ∶ 𝑜𝑡ℎ𝑒𝑟𝑤𝑖𝑠
11 الشكل
11
تم حساااابوبهاااذه الطرماااة ااا
عاااادد المشااااتركن علااااى حااااواف
المشااااتركة ماااع الخلااااة k الخلاااة
المنطمااااااة وتحدااااااد jالمجاااااااورة
لخااااص .الحدودااااة فمااااا بنهمااااا
المجااااااور المخطاااااط 12 الشاااااكل
التدفم لهذه الخوارزمة.
تنساااك تبااان نتاااائج المحاكااااة أن
الااااا باسااااتخدام التااااداخل باااان الخ
معاااادل زااااد هااااذه الخوارزمااااة
النماااااال علااااااى حااااااواف الخلااااااة
بالممارنااااااة مااااااع %50 بحااااااوال
معااااادل النمااااال بااااادون اساااااتخدام
. (4) الخالاتنسك
:(ICIC Based on Carrier Aggregation)احلوامل جتميعتنسيق التداخل ابالعتماد على . بخالف الجل LTE-Aأهم الخصائص المفتاحة ف الجل الرابع المتمدم تجمع الحوامل ه أحد
تستخدم هذه الخوارزمة الرابع، تستطع المحطة النمالة أن تكون متصلة بعدة حوامل ف نفس الولت.
محاطة بخالا ماكرو. من بكو كخالا الت تكون متعددة الطبمات HetNetsف الشبكات الهجنة
بت حوامل بحث تم إسناد حوامل ف الشبكات الهجنة تمسم الطف المتوفر إلى مرك أبسط المبادئ
إلى مختلف طبمات الشبكة كما هو موضح بالشكل أدناه. المركبة األولة ه PCCالمركبة األولة
ام الخلة الت تإمن معلومات التحكم للمحطات النمالة. بنمل معلومات التحكم للخلة الماكرو باستخد
الطبمات المختلفة. مكن تجنب التداخل على لنوات التحكم بن F2وللخلة البكو عبر F1التردد
تستطع كل طبمة Cross carrier schedulingوبواسطة ما سمى بالجدولة الحوامل المتصالبة
. SCCجدولة المحطات النمالة على المركبة الثانوة
ددة لتخفض التداخل كالنمط الترددي أو الزمن أوالمكان. فمثال وبنفس الولت مكن تطبك أنماط متع
، وحنها مكن F1مكن تطبك النمط المكان عندما تستخدم الخلة الماكرو مركبتها األولة فمط أي