LTE基础：LTE中的ICIC是如何工作的？

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从LTE（10MHz）到LTE（20MHz），频率的带宽决定了LTE理论峰值速率的大小。但是，用户的实际体验速率并不能达到理论速率，原因很多，不过，最主要的因素是小区间干扰导致。

在2G/3G网络，有一个BSC（基站控制器）控制小区间干扰。在4G网络中，由于基站间有X2接口，小区间干扰控制可以通过基站间的协调来完成。通过X2接口交换信息，基站可以灵活调度资源以避开小区间干扰。

有几种类型的干扰协调技术，分布对应LTE和LTE-A：

1）LTE：小区间干扰协调 （Inter-Cell Interference Coordination ，ICIC)

2）LTE-A：增强型ICIC（Enhanced ICIC ，eICIC)，eICIC是为了应对未来HetNet，在ICIC基础上的调整版本。另一个是协作多点传输(CoordinatedMulti-point,CoMP)，其使用来自UE上报的信道状态信息（Channel Status Information ，CSI)

今天，我们聊的话题是ICIC。

是什么引起小区间干扰？

导致移动通信网络容量降低的罪魁祸首就是干扰。当相邻小区的用户在同一时间使用相同频率资源时，干扰就会产生。 假设这里有两个相邻小区，它们使用相同的频率信道（比如，1.8GHz频段上的10MHz），这样，每个小区的UE都使用相同的频率资源。如下图A2和B2，当两个UE分别位于两个小区的中心时，因为两者均使用较低发射功率，所以相互不会产生干扰。不过，如果是在小区边缘，如下图的A1和B1，由于两者均使用较高的发射功率，所以相互间会产生干扰。

干扰产生的原因是：小区只知道自己的UE使用的无线资源，并不知道邻近小区的UE使用的无线资源。比如，上图中，Cell A 知道A1使用的无线资源，但是并不知道B1使用的无线资源，反之亦然。 每个小区都为自己的UE分配无线资源，它们并不知道邻小区分配的无线资源，所以，这就导致在小区边缘的UE（如Cell A 的A1，Cell B的B1），因为分配了相同的频率资源而产生干扰。所以，就有了小区间协作的概念。

ICIC概念

ICIC定义于3GPP R8，其目的是减小在小区边缘使用相同频率的不同小区间的干扰。基站可以生成每个频率资源（RB）的干扰信息，并且通过X2消息将干扰信息传递给邻近基站。

通过X2消息传递，基站就可以获知自己相邻基站的干扰状态，从而在分配无线资源（比如，频率，发射功率等）的时候，尽可能避开干扰。

我们再来举个栗子，同样Cell A的A1和Cell B的B1都位于小区边缘，A1使用的频率资源为f3，由于引入了ICIC技术，为了避开干扰，Cell B为B1分配的频率资源为f2，这样就避开了小区边缘的干扰。 而Cell B的小区中心，仍然分配频率资源f3，因为在小区中心不会和Cell A产生干扰。

ICIC使用的干扰信息

每一个ICIC周期后，eNB通过发送X2消息和邻近eNB交换其小区的干扰信息。 消息中的信息包括：RNTP（Relative Narrowband Tx Power ）, HII（High-Interference Indicator ）, 和OI( Overload Indicator）。

1）RNTP：RNTP用于指示频率资源（RB）在下一个ICIC周期里，在下行链路上使用高发射功率。当前ICIC周期会测量每一个RB的功率强度，用bit来表示其功率强度大小（0：表示低，1：表示高）【0：Low ， 1：High】。测得的功率强度会在当前ICIC周期内进行平均。

2）HII：HII用于指示频率资源（RB）在下一个ICIC周期里，在上行链路上使用高发射功率。和RNTP功能一样，只不过其用于上行链路。每一个RB的功率强度同样用bit来表示（0：表示低，1：表示高）【0：Low，1：High】。

3）OI：用来指示频率资源（RB）在最后一个ICIC周期受到严重干扰。每个RB干扰程度标识为：低，中或高【Low, Medium或High】

RNTP和HII指的是本小区对邻小区的干扰信息，而OI指的是已经产生的邻小区对本小区的干扰信息。

HII信息非常重要，是强制使用的。

ICIC工作原理

每一个ICIC周期后，eNB会发送干扰信息给邻eNB。 通常，ICIC周期（通常几十到几百毫秒）比调度周期（TTI，1ms）更长。下图描述了ICIC是如何工作的？其中，Cell A 和Cell B的ICIC周期均为20ms。

工作过程如下：

1）生成干扰信息（ICIC周期 #11)

在ICIC周期内，Cell A 和Cell B测量信号/干扰强度，并产生干扰信息 (RNTP, HII, OI)。

2）共享干扰信息（ICIC周期 #12)

通过X2消息，Cell A 和Cell B共享干扰信息，邻小区之间的X2时延必须短于ICIC 周期。

3）资源协调：ICIC 估算（ICIC周期 #12）

根据接收到邻区干扰信息，每个小区运行ICIC算法，并决定位于小区边缘的频率资源（RB或子载波）是否使用高发射功率。

4）协作式本地资源调度（ICIC周期 #13）

ICIC的估算结果运用于本地调度器，基于协作资源，小区将根据每一个UE的信道状态执行本地调度。

在ICIC下，每一个小区都会根据邻区的协作资源执行本地调度，从而减小小区间干扰。