5G超密集组网

一、5G超密集组网规划部署模式

部署模式

任务分工

宏基站+微基站

宏基站+微基站模式下控制与承载实现分离，解决密集组网环境下频繁切换问题，提升资源利用率。具体分工如下：

微基站+微基站

在低网络负载时，分簇化管理微基站，同一簇内的多个微基站组成虚拟宏基站，共享部分资源（包括信号、信道、载波等）进行控制面承载的传输，达到宏小区的目的；同时，各微基站在其剩余资源上单独进行用户面数据的传输，从而实现5G超密集组网场景下控制面与数据面的分离。
在高网络负载时，各微基站为独立的小区，发送各自的数据信息，实现小区分裂，提升网络容量。

在热点高容量密集场景下，无线环境复杂且干扰多变，基站的超密集组网虽然在一定程度上提高系统容量、无线资源利用率和频谱效率，但同时也带来系统许多问题[1][2]：

系统干扰问题。复杂、异构、密集场景下，高密度的无线接入站点共存可能带来严重的系统干扰问题，包括：同一种无线接入技术间同频部署的干扰、不同无线接入技术间由于共享频谱的干扰、不同覆盖层次间的干扰，导致系统频谱效率恶化。如何解决干扰带来的损伤，实现多种无线接入技术、多覆盖层次间的共存，是需要深入研究的重要问题；
移动信令负荷加重。随着无线接入站点间的间距进一步减小，小区边界变得更多、更不规则，导致小区间切换更频繁、更复杂，信令消耗量大幅度激增，难以保证移动性能；
系统成本与能耗。大量密集无线接入节点、频率资源和新型接入技术的引入，系统的部署运营成本和能耗需要得到同时兼顾；
低功率基站即插即用。为实现低功率小基站的快速灵活部署，要求小基站具备即插即用能力，包括自主回传、自动配置和管理等功能。

高频段无线资源具有衰减快，适合超密集网络部署，适用于高速率、大业务流量、小范围热点部署等特点，可在室内环境下获得更高的频谱利用率，因此在站点密集区域采用高频进行组网是减少超密集组网干扰的重要策略。

干扰协调：对网络系统中的时间和频率资源协调分配，降低干扰；

干扰消除：信号到达接收端时，通过解调或解码信息将干扰直接消除；

干扰抑制：采用干扰噪声化、波束赋形及预编码等方式抑制已知的干扰信号。

一种基于干扰的动态聚类技术，在考虑信道分配的情况下执行小区干扰分析。当用户的接入点繁忙或相邻的接入点受到干扰时，用户可以与同一簇内的其他传输节点相互通信，保障用户动态选择移动的最佳接入点，实现通信点传输状态定时更新，从而减小通信干扰。

传统干扰管理技术：基于频带划分的策略，小区边缘用户和中心用户使用不同频带，互不干扰。

超密集单层网络的干扰形成：所有用户正交共享全频带资源，以用户为中心调度，形成一个无缝全覆盖的高速率网络，但微基站和用户的超密集部署，导致多路干扰累积。此外，5G超密集网络场景下，一个信道可被多个用户占用，一个用户可同时被分配在多个信道，导致网络资源分配算法复杂度增加。

基于超图理论的资源分配：微用户可共享频带，结合频率和功率的资源分配策略，满足小区用户最小速率需求的前提下最大化每个信道吞吐量（即一条信道可被分配给多个用户），提高系统频谱利用率和信道利用率。