LTE中RRM功能及架构分析

摘要：RRM相关功能是LTE的E-UTRAN系统中的一个重要组成部分。通过逐个分析LTE的E-UTRAN系统中的RRM功能，给出了LTE系统中RRM的一种较优的实现架构，对于蜂窝移动通信系统RRM功能的架构设计、实现具有很好的指导意义。
关键词：LTE；RRM；集中式；分布式

0 引言
RRM即无线资源管理，提供空中接口的无线资源管理的功能，目的是能够提供一些机制保证空中接口无线资源的有效利用，实现最优的资源使用率，从而满足系统所定义的无线资源相关需求。在LTE的E-UTRAN系统中，RRM功能的定义参考了现有3G系统RRM的基本功能，并基于LTE的E-UTRAN架构和需求特性对RRM功能进行了扩展。
目前，LTE的E-UTRAN系统中RRM管理部分涉及到如下几个功能：接纳控制、负荷管理、移动性管理、小区间干扰协调、无线承载控制。

1 总体论述
RRM架构的设计是为了支持RRM的功能，因此如何将RRM功能分配到LTE系统的节点上是定义RRM架构的基础。在3G系统中，由于存在RNC这一UTRAN集中控制点，RRM的各项功能以及相关测量信息的处理主要在RNC上实现。LTE系统中E-UTRAN不存在集中控制点，并且由于LTE系统产生的新的RRM功能需求，因此需要重新考虑RRM的架构以更好地实现LTE系统中的RRM功能。
由于LTE的RRM功能不但涉及单小区无线资源管理，还涉及多小区的无线资源管理，因此在LTE系统架构的基础上，根据RRM功能实现机制的不同，可考虑集中式和分布式两种架构，不同的架构也需要不同的无线网络架构来支持。
集中式管理的RRM架构中，存在一个用于掌握多小区拓扑信息和多小区实时资源／干扰／负载信息的额外功能节点，来辅助多小区RRM相关过程的决策，比如OMC。分布式管理的RRM架构不存在额外的RRM功能节点，RRM所有功能位于eNB中来实现。集中式和分布式架构图分别如图1，图2所示。

2 RRM功能架构分析
2．1 接纳控制
接纳控制功能用于在请求建立新的无线承载时判断允许接入或拒绝接入。为得到合理、可靠的判决结果，在进行接纳判决时，接纳控制需要考虑E-UTRAN中无线资源状态的整体情况(包括资源的已使用情况和剩余情况)、正在进行中的会话的QoS情况以及该请求新建无线承载的QoS需求。接纳控制的目标是在无线资源许可的情况下，在保证已接入承载的QoS的同时，尽可能多的接入承载，并保证接入承载的QoS，提高系统的容量和资源利用率。
一般来说，建立新的无线承载发生在RRC连接建立／重建、初始上下文建立、E-RAB建立以及切换等场景下。而这些场景，都对应UE的整个接入流程，具体到网元上，都分布于各个eNB上的无线网络层。因此分布式架构更适合于接纳控制功能。
假设以集中式架构来实现接纳控制功能，则在UE的接入或切换流程中，当需要进行资源接纳时，势必存在eNB和该集中网元之间的消息交互，并且对于该集中网元来说，还需要事先和eNB交互以获取对应小区的资源并保存和处理接入的UE的相关信息，这不但增加了整个资源接纳过程的时延，并增加了系统实现和处理的复杂度。