小区间干扰协调

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下一代移动通信(International Mobile Telecommunications-Advanced, IMT-Advanced)对频谱资源的利用效率、小区边缘数据速率和峰值速率等重要系统性能指标都提出了更高的标准和要求,由于下一个移动通信系统中采用了基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的多址技术,小区间干扰成为制约系统组网的关键问题。因此小区间干扰抑制技术成为目前研究的热点。现有的干扰抑制技术主要包括干扰删除、干扰随机化技术和干扰协调。而小区间干扰协调技术由于其使用灵活、实现复杂度较低,已被长期演进计划(Long Term Evolution, LTE)所采纳,成为小区间干扰抑制的主流技术。本文首先对已有的干扰协调方案进行研究和分析,在现有静态软频率复用干扰协调方案的基础上,将小区边缘的频段进行进一步的细分,分成主控频段、优先频段和借用频段,其中本小区的优先频段和相邻小区的借用频段重合,接着通过对高干扰指示/过载指示(High Interference Indicator/Overload Indicator,HII/OI)交互信息的研究,利用粗粒度和平均值的思想,设计HII/OI交互信息的触发机制,并且通过小区间HII/OI信息的交互,动态调整各个小区的边缘频段资源(优先频段/借用频段),在既保证小区边缘有一段固定的频段资源(主控频段)服务本小区,又有一段机动频段资源(优先频段/借用频段),从而提出了一种基于HII/OI的动态软频率复用方案。然后基于该方案,进一步提出了一种优化方案,引入功率控制和用户满意度函数,提出了一种基于HII/OI和功率控制的动态软频率复用干扰协调方案。并对以上两种方案进行了系统级仿真,验证这两种方案的干扰协调性能。接着本文基于群小区架构,利用时分双工(Time Division Duplex,TDD)系统的信道互惠性,根据基站天线接收的信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)值,进行不同小区下行发射功率的自动分配,提出了一种基于群小区架构的干扰协调的简化方案,并依据该方案进行了外场试验网的实地测试,通过外场测试验证该干扰协调方案的性能。通过系统级仿真和评估,仿真结果显示由本文提出的两种干扰协调方案能够在保证小区中心用户性能不受较大影响的前提下,提高小区边缘用户的性能,由于各个小区的边缘资源得到最大化利用,所以可以实现整个系统性能的提升。然后外场实地测试的结果显示基于群小区架构的干扰协调简化方案可以实现基站覆盖范围的扩大为两个小区,同时根据该方案的下行功率分配算法,在功率分配一定时,随着基站覆盖范围的扩大可以保证两个小区不相邻部分的边缘用户的性能不受影响,而两小区相邻部分的边缘用户性能会得到提升,从而达到抑制小区间干扰的目标。最后对本文进行了总结,分析论文存在的不足,并讨论了后续的研究方向。
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