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TD-LTE小区间干扰抑制技术研究

陈惠河  
【摘要】:TD-LTE移动通信系统对用户的通信质量及数据传输速率较比之前的2G、3G通信系统有更高的要求,然而与3G采用码分多址不一样的是TD-LTE采用正交频分复用多址接入(OFDMA)技术,OFDMA技术使用频率资源划分用户,这就是说只有占用大量的频谱资源才能保证更多的用户数及高速数据传输的需求。而TD-LTE系统的频谱资源是有限的,为了提高频率资源利用率,全频率复用就成为TD-LTE移动通信系统研究的主要目标。正交频分复用(OFDM)技术能够很好的解决小区内的干扰问题,然而在同频条件下却对小区间干扰无能为力。干扰抑制技术能有效地降低干扰,达到充分利用有限频谱资源目的,并且在保证小区整体吞吐量水平的基础上提高小区边缘用户峰值速率,因此在TD-LTE系统中,小区间干扰抑制技术备受关注。 干扰抑制技术按照采用的不同技术可分为干扰协调、干扰消除、干扰随机化、功率控制及多天线技术等。本文重点对干扰协调和多天线技术进行了研究。 干扰协调主要是解决处于小区边缘的用户由于路损及小区间干扰的影响导致吞吐量小的问题。干扰消除技术可以将来自干扰小区的信号解调并删除。干扰随机化就是通过加扰或者交织等技术手段使小区间的干扰白化。本文对TD-LTE系统使用到的相关干扰抑制技术进行分析研究,对小区间干扰协调技术中的软频率复用技术和半静态干扰协调技术进行了计算机仿真实验,并提出了一种基于软频率复用的的小区间干扰协调方案即资源分配优先级半静态干扰协调方案,通过计算机仿真验证了该方案对边缘用户性能的提升。 天线下倾角的设置对小区间的干扰有明显的决定性作用,合理的天线下倾角规划可以有效降低TD-LTE系统小区间干扰。在基站侧使用波束成型天线可以减轻小区间干扰。本论文通过计算机仿真分析了MIMO技术条件下小区用户的下行容量,验证了MIMO技术可以大幅提高小区吞吐量并有效改善小区边缘用户的性能。在分析研究波束赋形技术原理的基础上,提出了一种结合DOA波束赋形技术的软频率复用干扰协调方案,通过仿真分析了该方案对系统性能的改善,对TD-LTE系统的初始网络布局和网络节点的优化设计具有一定的参考价值。


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