LTE-A异构网络中的干扰协调技术研究

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异构网络是LTE-A第四代移动通信系统增强系统容量提高频谱效率的关键技术,但由于频谱资源的限制,异构网络中宏站和低功率节点共用相同的频谱,小区间干扰(InterCellInterference,ICI)成为限制系统容量的主要因素。网络拓扑的多样性和多变性使问题更为复杂,且异构网络下控制信道的干扰问题尤为突出,因此异构网络中不同类型站点间的强化干扰协调将是LTE-A面临的一个新挑战,需要进行深入、系统的研究。  本文主要研究的是LTE-A异构网络下行的干扰协调。本文首先介绍现有干扰协调技术,包括LTE系统中的多种频率复用方案、LTE-A异构网络中常见的干扰协调算法等。随后针对宏站+室外微微站场景,仿真并分析微微小区部署位置对小区的覆盖、信道质量及干扰环境的影响,得出异构网络中微微站覆盖效果不理想、微微小区用户存在上下行切换边界不一致等问题。进而对微微小区采取覆盖范围扩展并进行仿真分析。  由于ABS方法在提高微微小区信道质量时导致宏小区吞吐量下降较多,本文提出一种自适应低功率ABS算法,该算法包括控制信道低功率和控制信道数据信道同时低功率两种形式,根据微微小区覆盖范围和期望接收信干噪比自优化宏站发射功率。仿真结果表明该方案很好地保证了宏小区吞吐量,且微微小区信道质量增益接近于ABS算法,在9dB小区范围扩展的典型场景下低功率ABS算法取得最好总吞吐量。  此外,本文还提出一种新颖的低负载子帧方案,通过限定控制信道负载以完全避免部分时频资源问的干扰,仿真表明该方案比自适应低功率ABS方案取得了更好的微微小区信道质量及吞吐量,但同时削弱了宏小区的频率选择性增益,因此该方案适用于宏小区内部署较多微微站的场景。
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