単一周波数ネットワークであるLTEでは、セル境界での干渉の適切な扱いが Release 8 以 降重要なトピックでした。
純粋なマクロセル・ネットワークにおいて、各サービスセルに接続された UE (図19の左側緑 線) は、セル端で隣接セルからの干渉 (右側赤線) を受けます。余計な UEが、適切に送信 パワーを選択することでも排除できないULの干渉 (左側赤線) を発生します。
図 19: マクロセル・ネットワークでの干渉シナリオ
適切な方法でこれら干渉を扱うには、以下の方法が利用されます。
物理レイヤのビットストリームのランダム化
レシーバの干渉キャンセル
eNB 間 X2 インタフェース上で干渉情報を交わす干渉協調。この方法はUE 間で干
渉するリソースブロックを区切ることが可能。
しかし、Release 10 ネットワークにとって、これらの方法では不十分です。いわゆるヘテロジ
ニアス・ネットワーク (HetNets) を本格展開するときに、新たな干渉協調方法が必要です。
図 20: ヘテロジニアス・ネットワークのセルレイアウト例
このネットワークは、カバーエリアを確保するためのマクロセル (MC)と、不感地帯を対策する ため、あるいはホットスポットでのデータレートを向上させるための、ピコセル (PC)、フェムト セル (FC)、およびリレー局、によって構築されます。すべてのセルが同一周波数を使用して おり、単一レイヤ展開より過酷な干渉シナリオを生みます (図 20 を参照)。Release 10 で は、主にPCとFCに関する干渉が対処されました。
PCでは、次の図で表すように、状況を最良にできます。
図 21: マクロセル内でピコセルを用いるヘテロジニアス・ネットワークのセルレイアウト例
PCからのDL信号が強い従来のセル端と、いわゆるCRE (Cell Range Extension) の2つ の境界が、PCにはあります。CRE内では、MCへの ULパスロスよりも、PCへのULパス ロスが小さいが、MCからのDL信号の方が強いエリアです。これはMCとは異なり、MC配 置では、隣接セルの DL 信号がサービスセルの DL 信号よりも強くなると、その隣接セルの ULもより良い選択とみなすことができます。MCとは対照的にPC/FCのケースで、CRE内 では、実際に、FC/PCへの接続を維持する方が良いです。たいてい MCの送信パワーはか なり高いことが、この非対称性の根拠です。そのため、CRE はオプションであり、UL 干渉を 回避するために、および適切な負荷分散のために使用されます。MC によって干渉されるの で、DL信号をデコードするUEの問題を引き起こします。
FCのケースでは、いわゆる CSG (Closed Subscriber Groups) の問題があります。選択さ れたUEだけが、FCとの接続を許可されるのに、信号品質に関係なく、他のUEは許可され ないことを意味します。
図 22: フェムトセルの干渉シナリオ
図 21に示すUEはCSGに属していないので、MCに接続する必要があります。DLでUE がFCによって大きく干渉され、その逆も、FCのULを干渉することは、容易に想像できます。
結果的に、HetNetsで解決する新たな2つの質的課題があります。
● 制御チャネルがデコードと異なる
● 基準信号に対するUE測定を偽る
Release 8 / 9 のICIC法は、データチャネルに制限されて、これらの問題軽減に寄与しませ ん。
これらの新たな課題に対処するために、ABS (Almost Blank Subframes) のコンセプトを取 り入れました。データ送信が何もなく、対応する制御情報もないサブフレームです (図23)。
後方互換性を維持する要件のため、Release 8 / 9 UEも、HetNetsに接続できる必要があ ります。ABS を適用するときにも、Release 8 UE に関するすべての信号を送信しなければ なりません。CRS (Cell Reference Signals)、同期信号、ブロードキャストメッセージ、および ページングメッセージです。CRSを除きこれらすべての信号がサブフレーム#0, 4, 5, 9で送 信されます、すなわちABSのために他のサブフレームを用いて、LTE Release 8 UEを妨害 しません。CRS の一部でも取り除くためには、ABS を MBSFN サブフレームとして申告でき ます。
CRE付 PCでは、MCがABSを生成します。これらのサブフレームで、PCは干渉する UE のための関連情報をスケジュールし、UEは DL信号測定をその中で行うことができます。対 向する状況がCSG付FCに適用されます。ここでは、UEがMCとデータを交換し、RRC測 定を行うため、特定のサブフレームを空けておくことが、FCのタスクです。
PC ↔ MCの状況では、MCは、X2インタフェース経由でABS情報を送信します。このイン タフェースの特性に従い、ABS 割り当ては、半静的期間の特性であり、PC によるリクエスト か、あるいは未承諾でのいずれかで、LoadInformationメッセージ経由で通知されます。
2 つのビットマップがそこに含まれ、MC で使用されるすべての ABSセットを示すためのビッ トマップと、測定を行うことを推奨するサブフレームを示すための最初のサブセットとするビッ トマップです。双方のパターンは、FDDで 40サブフレーム周期、TDD でコンフィグに依存す る周期をもちます。
このメッセージを受信すると、PCは、測定制約のため、ビットマップ関連サブフレーム・パター ンから派生します。干渉地帯に位置する UE だけを対処することができるように、専用 RRC シグナリング経由でUEに送信されます。
UEのための測定制約には3パターンあります。
● パターン 1 は PC 上の RRM/RLM 制約を示す。
● パターン 2 は PCと同一周波数で運用している隣接セルのための RRM 制約を示す。
● パターン 3 は PC上の CSI 測定のための2つのサブセットを示す。構成サブセットそ れぞれに CSI 報告されます。その選択についての制約がないが、1つのサブセットは ABS からサブフレームを選択し、他サブセットは非 ABS から他サブフレームを選択する ことが推奨される。
測定自体は、RRMのための RSRQ測定を除いて、非 ABSと同じです。ここで、RSSI値は、
干渉 CRSの影響を低減するために、サブフレームのすべての OFDM シンボルから得られ ます。
FC では、 X2 インタフェースがありません。ABS と対応する測定パターンを組み立てる唯一 の方法が、 O&M センタ経由です。