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异构网络干扰管理技术研究

曹琪  
【摘要】:为了满足5G系统对容量和速率上的提升,异构网络作为提升系统容量和速率的有效方法之一,引起了学术界极大的兴趣。相比与传统的同构网络,异构网络引入了新型的低功率节点,这些低功率节点部署在宏基站的覆盖范围之内或者之外,对宏基站覆盖进行扩展或补盲,并有效地对宏基站的负载进行转移。由于这些低功率节点的成本较低,部署方便,因而可以有效提高网络的密集程度,拉近用户和基站的距离,提高系统的容量。然而,由于这些低功率节点的低功率特性,且覆盖范围与宏基站产生了重叠,在同频组网的情况下,极容易产生小区间的干扰。干扰是影响通信系统性能的主要原因之一,若干扰不能有效的处理,异构网络难以发挥微基站的优点,因此研究异构网路的干扰管理技术,对改善网络环境提升网络性能具有重要意义。本文的主要工作就是针对异构网络不同场景下的干扰情况进行分析,并给出具体的干扰管理策略。首先,本文详细介绍了异构网络的相关部署场景以及相关挑战,随后阐述了当前异构网络的主流干扰管理技术,并对其进行了分类介绍。随后针对两大不同的场景,提出了不同的干扰管理方案。本文的主要研究内容如下:(1)提出了一种基于增强学习的干扰管理方法,这种方法主要应用在静止的宏基站与微基站间干扰管理中。在这种方法中,借鉴了ABS子帧和LP-ABS子帧的思想,将功率控制放置在微基站侧而不是宏基站侧,因此可以有效的保护宏基站用户的性能。同时,在关于子帧比例以及功率控制等参数的优化上,对微基站采用Q学习的方法,使得微基站实现了对功率控制和帧比例的联合自优化。相比于传统方法,这种方法的优点是不用对微基站进行全局考虑,在保证宏基站吞吐量的情况下有效改善微基站用户的吞吐量。(2)提出了一种基于移动微基站系统下的干扰管理方法,这种方法基于各移动微基站的负载以及相互间的干扰情况,形成干扰图,并根据干扰图对各基站进行资源的合理分配。由于微基站的移动性,导致干扰情况的不断变化,因此在每个调度周期开始时形成干扰图可以有效的解决基站间的干扰问题。同时,在本方法中,针对来自宏基站的干扰,采用CoMP的方式进行传输,极大的提高了微基站的性能。最后的仿真也证明,该方法可以有效处理好移动基站在运动过程中的干扰变化,改善移动微基站的运行环境,提高系统的吞吐量。


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