收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

LTE-A异构网络中的干扰协调机制研究

唐浩  
【摘要】:随着移动互联网的快速发展,用户对数据业务的需求日益增强。在线游戏、视频通话、高速下载等应用对蜂窝网络的速率和延迟等性能要求越来越高。另一方面,有统计资料表明未来2/3的电话和90%以上的数据业务是在室内发生。然而由于信号的穿墙损耗,宏蜂窝网络很难保证室内用户的速率需求。因此,3GPP (3rd Generation Partnership Project)组织在LTE (Long Term Evolution) Release10版本中引入了低功率节点,用于拉近用户和基站间的距离,从而提升用户吞吐量。这种在宏蜂窝网络中叠加低功率节点的网络架构被称为异构网络(Heterogeneous Networks, HetNets)。 为了最大化频谱利用率,3GPP倾向于采用同频组网方式。宏基站之间、低功率节点之间的同层干扰和宏基站与低功率节点之间的跨层干扰成为了制约异构网络性能的关键因素。相比于传统宏蜂窝网络,低功率节点具有部署随机、封闭用户接入、覆盖增强等技术特点,使得异构网络的干扰情况尤其复杂。因此,LTE-A异构网络的小区间干扰协调技术对异构网络具有重要意义。本文以Macro-Femto网络和Macro-Pico网络为例,对异构网络的小区间干扰协调技术进行了系统性的研究。主要贡献和创新点如下: 1)研究Macro-Femto异构网络中的下行干扰问题,提出了一种基于干扰图的频域干扰协调方案。 在干扰图建模中,图顶点为位于家庭基站干扰区域内的宏小区用户或家庭基站,边代表干扰关系,权重代表干扰程度。权重根据区域平均信道准则确定。将分簇问题建模为图论中最大K割问题,并提出一个启发式算法——基于干扰图的混合分簇方案(HCIG)来近似求解。HCIG方案能同时减弱Macro-Femto网络中的三种下行干扰,提高网络吞吐量。 2)研究Macro-Femto异构网络中的Femto之间的干扰问题,提出了一种基于家庭基站协作的干扰协调方案。 在3GPP标准中,邻居家庭基站间存在X2接口,使得家庭基站间的协作变为可能。利用家庭基站间的辅助数据传输,本文提出一种名为虚切换的协作机制以消除邻居家庭基站间的干扰。虚切换的核心思想是将用户平面和数据平面进行分离。当虚切换发生时,控制信息由原始服务家庭基站承载,而数据信息由邻居干扰基站辅助传输。虚切换对用户和移动管理实体透明,只涉及家庭基站间的控制信令交互。并且信息交互是通过有线X2链路,因此该方案开销低、成功率高。 3)研究Macro-Pico异构网络中的宏基站对Pico用户的干扰问题,分析基于ABS (Almost Blank Subframe)的时域干扰协调方案中ABS比例的设置问题。 采用覆盖增强技术时,宏基站会对Pico扩展覆盖范围内的用户造成较强的下行干扰。通常采用基于ABS的时域干扰协调来消除此类干扰。本文利用泊松点过程网络模型分析了在采用覆盖增强技术下的Macro-Pico网络的性能,得到用户到服务基站的距离分布、用户的SIR分布、用户的平均吞吐量。在此基础上,分析了在给定覆盖增强偏置值时ABS比例的合理取值范围。该工作对实际网络中覆盖增强偏置值和ABS比例的设置具有一定的参考意义。 4)研究Macro-Pico异构网络中的覆盖增强机制对用户中断概率的影响,提出一种负载感知的泊松点过程网络模型。 注意到传统泊松点过程网络模型没有考虑基站的实际负载,而只是简单假设基站满负载,本文将基站负载和按需资源分配方案加入到传统泊松点过程模型中,得到更加接近实际情况的负载感知的干扰分析模型。利用该模型分析Macro-Pico网络中覆盖增强机制对用户中断概率的影响,分析得到在给定覆盖增强偏置时用户中断概率的表达式。 5)研究Macro-Pico异构网络中的宏基站和Pico基站间的干扰问题,提出一种负载自适应的干扰协调方案。 为了使得Pico能够更好地为热点用户提供通信资源,本文提出一种基于热点区域的有界覆盖增强方案来扩大Pico的覆盖范围。基于有界覆盖增强方案,进一步提出了负载自适应的动态覆盖控制算法来实现宏基站和Pico基站间的负载均衡,并提出混合时频域干扰协调算法来减轻宏基站对Pico扩展覆盖范围内的用户的干扰。负载自适应的动态覆盖控制算法及混合时频域干扰协调算法能够在用户QoS保证和网络容量之间实现较好的折衷。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘学林,李开华;卫星移动业务(MSS)系统发展与前景展望[J];无线电通信技术;1999年04期
2 朱强;胡恒杰;杨梦涵;卫娜;;TD-LTE频率复用与干扰协调[J];移动通信;2010年05期
3 牟勤;纪晓东;王文博;;LTE中家庭基站的干扰协调[J];数据通信;2011年01期
4 鲁娜;;LTE/LTE-A异构网络干扰协调分析[J];电信技术;2011年08期
5 郑侃;;宽带OFDM系统的干扰协调技术[J];现代电信科技;2007年06期
6 丁龙刚;;基于RFID、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee的物联网电磁兼容和干扰协调研究[J];物联网技术;2011年04期
7 许宁;蒋峰;徐凯;;3GPP LTE小区间干扰协调方案研究[J];现代电子技术;2007年21期
8 肖建华;;TD-SCDMA无线网络干扰协调方法与性能分析[J];电信工程技术与标准化;2011年08期
9 王敏;杨峰义;;移动宽带化之技术演进[J];现代电信科技;2009年09期
10 郝滨海;;通信铁塔共享改造与系统干扰的分析[J];电信工程技术与标准化;2009年12期
11 孙孺石;;TD-SCDMA系统二级合路的隔离度要求[J];电信快报;2010年05期
12 刘磊;方旭明;夏莹莹;;毫微微小区系统中的干扰分析与节能技术利用[J];中兴通讯技术;2010年06期
13 马延军;李建东;姚俊良;陈睿;;多输入多输出干扰信道中的功率分配方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2011年03期
14 周通;彭木根;王文博;;多用户正交频分多址系统扇区间空域干扰协调[J];北京邮电大学学报;2011年05期
15 吴波洋;倾斜轨道同步卫星通信系统及其应用探讨[J];电信科学;2002年11期
16 汪春霆;ITU—R SG4及WP4A/4B会议技术总结[J];无线电通信技术;1998年03期
17 叶璇;张欣;曹亘;杨大成;;干扰控制技术在LTE家庭基站中的应用[J];现代电信科技;2010年05期
18 李智伟;冯春燕;张天魁;郑洁莹;;用于OFDMA系统多小区干扰协调的功率分配算法[J];北京邮电大学学报;2008年01期
19 苗小康;沈嘉;宋令阳;焦秉立;;分层异构无线网络干扰协调——挑战和应对[J];移动通信;2009年24期
20 梁鹏;;LTE系统同频干扰的消减方法及比较[J];电信科学;2009年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张阳;;TD-LTE网络技术热点问题浅析[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(下册)[C];2011年
2 王岚;;卫星地球站与地面微波站干扰协调的一种计算分析方法[A];1993年全国微波会议论文集(下册)[C];1993年
3 贺春玮;刘富强;杨华;张际;;MIMO系统的小区间干扰抑制技术[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
4 梁鹏;;LTE系统的同频干扰的消减方法及比较[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集(下册)[C];2009年
5 郑侃;范斌;刘光毅;王文博;;多频带协同中继系统无线资源优化的分析[A];2008年中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2008年
6 陈如明;;干扰及失真情况下QAM多电平调制的性能分析[A];1985年全国微波会议论文集[C];1985年
7 张成强;贺志强;牛凯;田宝玉;;一种下行单用户协作多点传输的调度算法[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
8 张阳;;TD-LTE规模组网的关键技术及方案选择浅析[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
9 刘志芳;程建;;卫星通信网中的一种干扰估值算法研究[A];卫星通信新业务新技术学术研讨会论文集[C];2005年
10 李从改;何晨;蒋铃鸽;;OFDMA多小区系统中频率复用的性能分析[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁靓;新一代移动通信网络中基于干扰协调的资源分配[D];电子科技大学;2013年
2 张光荣;LTE系统的小区间干扰协调技术研究[D];中国科学技术大学;2012年
3 唐浩;LTE-A异构网络中的干扰协调机制研究[D];中国科学技术大学;2014年
4 杜振国;异构网络中的协作与协调增强机制研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 常沛;LTE系统中的干扰管理技术研究[D];北京邮电大学;2011年
6 崔高峰;基于有限协作的4G网络干扰协调技术研究[D];北京邮电大学;2013年
7 黄琳;蜂窝中继网络研究及其软件无线电实验[D];北京邮电大学;2010年
8 程履帮;TD-LTE系统无线资源管理的算法设计与仿真[D];北京邮电大学;2011年
9 黄琳;蜂窝中继网络研究及其软件无线电实验[D];北京邮电大学;2010年
10 王森;LTE/LTE-A系统中的无线资源管理算法研究[D];北京邮电大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯世博;基于干扰协调的高能效理论和方法研究[D];北京邮电大学;2013年
2 陈俊卿;无线通信系统中的干扰协调技术研究[D];南京邮电大学;2013年
3 吴德壮;小区间干扰协调[D];北京邮电大学;2013年
4 吴迪;异构蜂窝网干扰协调技术研究[D];华中科技大学;2013年
5 杨逸帆;基于局部信道信息的干扰协调技术研究[D];华中科技大学;2013年
6 苏力行;下一代无线网络干扰协调及资源分配研究[D];西南交通大学;2011年
7 李牧;多基站协作干扰协调技术的分析与研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 李猛;基于中继下的LTE-A干扰协调策略的研究[D];北京邮电大学;2011年
9 赵丹;TD-LTE系统干扰协调算法研究[D];北京邮电大学;2013年
10 刘晓龙;LTE-A系统中继干扰协调技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 通文;干扰协调提升网络性能[N];通信产业报;2006年
2 杨小军;LTE:移动宽带演进必由之路[N];中国电子报;2008年
3 北京邮电大学无线理论与技术实验室TDD链路级仿真组组长 李名科;干扰控制技术完善LTE系统[N];通信产业报;2007年
4 ;B3G研究重点向网络层转移[N];人民邮电;2008年
5 张科;3G频率使用课题通过评审[N];人民邮电;2004年
6 张科;3G频率规划课题通过信产部评审[N];中国高新技术产业导报;2004年
7 本报记者 刘春辉;提升用户感知 加强同频组网研究[N];人民邮电;2011年
8 本报记者 刘晶;TD—LTE寻求高质量组网[N];中国电子报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978