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LTE-Advanced异构网络干扰协调研究

丁成杰  
【摘要】:通信系统中的一个固有问题是干扰。作为4G的代表技术之一的LTE-Advanced对资源利用率的要求更高,希望能够使用接近于1的频率复用因子,因此小区间干扰问题更需要得到解决。异构网络作为LTE-Advanced中一种重要技术,在蜂窝系统中引入了低功率节点,构成相互重叠的,覆盖范围较小的小区。在异构网络环境中,由于系统结构复杂,干扰问题更加严重,必须进行有效的干扰管理。本文对LTE/LTE-Advanced系统架构和关键技术进行了阐述。针对LTE-Advanced异构网络的干扰问题,对各种场景下的干扰问题进行了分析。重点分析了Picocell的小区范围扩展技术和时域干扰协调方案e ICIC,并在标准场景下进行了实验模拟。在此基础上,本文提出了Macro-Pico-Femto共存场景下的基于e ICIC的时域干扰协调方案,通过预留部分正交的时隙资源解决该场景下的复杂干扰问题。理论分析表明,系统中性能最差的Macrocell边缘用户和扩展范围用户在其他用户吞吐量损失较小的情况下,吞吐量得到了较大提高。论文通过以开源工具LTE-Sim为基础的仿真实验进行模拟,验证了理论结果。频域干扰协调部分,本文分析了部分频率复用和软频率复用,以及改进的部分频率复用FFR-3。在此基础上,针对Macro-Femto共存场景,本文提出了改进的部分频率复用方案。以FFR-3为基础,将小区划分为中心和边缘部分,并将小区划分为6个扇区,频带资源也进行相应划分,并通过为Femtocell分配合适的频带解决该场景下的干扰问题。理论分析和仿真实验表明,除了小区中心的Macrocell用户吞吐量不变,小区中心的Femtocell用户吞吐量稍有下降之外,其余用户的吞吐量得到了提高。


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