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本文针对下一代无线蜂窝网络技术LTE系统设计的性能要求,对在LTE系统中的几个关键技术点进行了深入研究。
为了进一步提高蜂窝网络的频谱资源,频率重用因子可达到1,即相邻的小区可重用同一频率资源,由此系统中,相邻的小区之间可能存在干扰,在CDMA系统中可通过在扩频码来降低小区间干扰。然后在LTE系统中由于采用了OFDM技术,使得采用相同频段的用户间的同信道干扰无法通过增加功率的策略来消除。为此针对现有的干扰技术进行了研究,主要对部分频率重用技术(FFR,Frequency Fractional Reuse)在干扰消除技术中的作用进行了研究,并且提出具有动态特性的FFR干扰消除的策略。
另外控制干扰的另一个重要因数是用户的发射功率。功率控制在提高频谱效率和控制干扰上扮演了一个重要的作用,在现阶段3GPP没有确定干扰消除技术的前提下,小区间的功率控制是缓解小区间的同信道干扰的一种策略。它可通过跟踪相邻小区的干扰水平的变化来确定本小区用户的发射功率,从而降低对相邻小区的干扰水平,同时需要考虑边缘用户的性能质量和系统的整体频谱效率。在分析了小区间干扰值的基础了,提出了一种对于小区间功率控制的算法。仿真分析了该算法在控制干扰上的作用。
在信道质量降低时,频率选择性调度器功能将失效,因为在用户信道质量变差时,用户的信道估计和测量就变得更加不准确,那么此时基于信道测量的干扰消除机制变得不准确,需要考虑其他的策略。跳频技术是一种可替代的模糊控制策略,而且3GPP已经确定采用跳频技术作为上行链路上分布式资源块(RU,resourceunit)的替代方案。本文就跳频对小区间干扰的影响进行了分析,并提出了一种随机化的跳频策略来降低小区间干扰的影响。
对用户在同一系统的不同小区间的切换进行了研究,根据LTE系统网络架构的特性,提出了一种分布式的切换接纳机制,来降低切换资源利用率和切换判决延迟。
由于通过控制小区间干扰来提高边缘用户吞吐量的策略,将同时降低系统容量。因此为提高系统容量和边缘用户的吞吐量,对上行多用户MIMO技术方案进行了研究。主要针对多用户MIMO中的资源管理算法进行了分析,即上行多用户间的配对技术。对典型的配对技术的性能进行了分析,并就种简化的配对策略TRPS进行了分析,通过仿真分析其性能。
针对OFDM系统资源分配需要更多的信令开销。设计降低下行控制信令开销的策略是LTE系统研究的一个重点。对信令信道进行了研究。提出了一种利用“专用信道”来传送部分调度信令的策略,从而节约“公共信令信道”的信令开销。
最后为分析LTE系统中的无线资源管理算法,构建了系统仿真平台,对系统仿真平台的主要功能的建模策略进行了分析。