LTE-A异构网络小区间干扰协调技术研究

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近十几年来,蜂窝移动通信技术迅猛发展。为了满足人们对于移动通信的日益增长且多样的需求,同构网络的基础上,发展出了异构网络。在3GPP LTE-A相关标准的制定过程中,异构网络技术也被放在了一个重要位置上。由于LTE-A异构网络改变了原有的网络拓扑结构,如何处理异构网络中的小区间干扰成为了重要研究课题。在LTE-A异构网络小区间干扰协调技术中,功率控制和时域的干扰协调技术最受重视。小区范围拓展(CRE)技术和几乎空白子帧技术(ABS)都成为了LTE-A异构网络小区间干扰协调的关键技术。CRE技术可以打破Macro小区和Pico小区由于用户接入能力不同所导致的负载不平衡。ABS技术则通过让Macro基站在某些子帧上不发送数据信号,减少Macro基站对Pico基站CRE区域用户受到的小区间干扰,从而提升Pico小区吞吐量。本文详细介绍了LTE-A中的异构网络,并且介绍了包括频域、功率控制、时域这三种主要的异构网络小区间干扰协调技术。本文主要研究了时域增强型小区间干扰协调方法。对LTE-A异构网络进行了仿真模型的建立,并对ABS技术进行了仿真分析。详细介绍了LTE-A异构网络时域eICIC中的CRE技术。着重研究了在ABS上进行改进提出的LP-ABS,通过系统仿真,研究了LP-ABS相比传统ABS带来的各种影响和对系统性能的增益。分析了不同的CRE条件下,不同功率衰减值对LP-ABS方案性能的影响。并且,还分析了LP-ABS技术在不同功率衰减值下,对Macro层和Pico层的不同作用和影响。根据对仿真数据分析,总结出使用LP-ABS方案时,各种参数的设置方法。对ABS技术和CoMP技术的结合进行了研究。提出了一种自适应的ABS-CoMP方案,通过每次比较ABS和CoMP波束赋形的系统容量,自适应地选择出容量更大的方案,从而提升整个系统的增益。并对自适应ABS-CoMP方案进行了系统建模与仿真,分析了ABS-CoMP方案相比传统方案和单纯ABS方案带来的增益和存在的不足,分别分析了ABS-CoMP方案对Macro小区用户,Pico边缘用户和Pico中心用户的带来的影响。
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