3GPPLTE小区间干扰协调方案研究
LTE干扰现状、原因分析及解决方案介绍
LTE 干扰现状、缘由分析及解决方案介绍干扰原理及分类依据干扰产生的起因可以将干扰分为系统内干扰和系统间干扰。
l 系统内干扰：系统内干扰通常为同频干扰。
TD-LTE 系统中，虽然同一个小区内的不同用户不能使用一样频率资源 (多用户 MIMO 除外)，但相邻小区可以使用一样的频率资源。
这些在同一系统内使用一样频率资源的设备间将会产生干扰，也称为系统内干扰。
l 系统间干扰：系统间干扰通常为异频干扰。
世上没有完善的无线电放射机和接收机。
科学理论说明抱负滤波器是不行实现的，也就是说无法将信号严格束缚在指定的工作频率内。
因此，放射机在指定信道放射的同时将泄漏局部功率到其他频率，接收机在指定信道接收时也会收到其他频率上的功率，也就产生了系统间干扰。
主要的干扰具体分类如以以下图所示：系统内干扰原理lGPS 失锁干扰：GPS 失锁、星卡故障、GPS 天线故障等缘由导致时钟不同步的A 基站放射信号干扰到了B 基站的上行接收。
l 超远同频干扰：远距离的站点信号经过传播，DwPTS 与被干扰站的UpPTS 对齐，导致干扰站的基站发对被干扰站的基站收的干扰. l 帧失步干扰：帧偏置配置不当、子帧配比不全都等缘由会导致基站间的上下行帧对不齐，导致SiteA 的下行干扰到了SiteB 的上行，形成帧失步干扰。
l 重叠掩盖干扰：A小区和B 小区存在重叠区域(同频邻区必定会存在确定的切换区域)，由于两个小区之间的信号不是全都的，不正交，会形成干扰。
l 硬件故障干扰：设备故障是指在设备运行中，设备本身性能下降等造成干扰包括：RRU 故障，RRU 接收链路电路工作特别，产生干扰;天馈系统故障，包括天线通道故障，天线通道RSSI 接收特别等，天馈避雷器老化，质量问题，产生互调信号落入工作带宽内。
系统间干扰原理l 杂散干扰：由于放射机中产生辐射信号重量落入受害系统接收频段内，导致受害接收机的底噪抬升，造成灵敏度损失，称之为杂散干扰。
l 互调/谐波干扰：不同频率的放射信号形成互调/谐波产物。
LTE系统上行小区间干扰协调技术研究
Ｉ Ｉ所 需 的负载信息 进行 了标准化［ ＣＣ ２ １ 照协调 资源 时 ， 了保 证边缘 用 户 的数 据传 输 速率 ， 常小 区边 。按 为 通 的不 同 ，各种 Ｉ Ｉ 可 以分 为频 率 协调 和功 率 协调 两 缘 用 户 在相 应 的频带 上 不 对发 射 功 率进 行 限制 ， ＣＣ 而
大类 ， 其典型 方案分别 为 限制物理 资源 块Ｐ Ｂ（ｈｓ 小 区中心用户需 要 限制其发 射功率 。 Ｒ Ｐ ｙ—
ｉ ｌ ｅｏ ｒｅ ｌｃ） ｃ ｓｕｃ ｏｋ使用 的软频 率 复 用Ｓ Ｒ ｆｏ ｒ— ａＲ Ｂ Ｆ ｆＦｅ Ｓｔ 卜 软频 率 复用 方案较 容 易实施 ，能够 起到 较 述 ｑ ｅ ｃ ｅ ｓ） ｕ ｎｙ ｕｅ策略『１ 限制功率使 用 的“ Ｒ ３和 １ ４ 部分 功率控 好 的干 扰减 轻作用 ， 也存 在 明显 的缺点 ： 但 由于小 区
发 射功率 的截断 ，导致 接收 功 率谱 密度 不 能 满足 基
站接 收 的要 求 ， 因此 必然 造成 Ｂ Ｅ 上 升 和重传 概 率 ＬＲ
的增 加 ， 而制 约 了边缘 用 户传输 速率 的提 升 。 从
实 际 上 ，对 于发 射 功率 受 到终 端额 定 功率 截 断
的Ｕ 完全 可 以通过使 用较 多 的资 源 、 Ｅ， 以较低 的功 率
关键词 ：小 区间干扰协调 ； 率协调 ； 频 功率调整 ；Ｔ ＬＥ
１ 引言
来 的宽带 移动通 信 系统对 频谱 效率 提 出 了很 高 的要
出合 理 的干扰 协调机 制 ，以达到 较好 的干 扰减轻 效
提 为 了满 足 日益 增 长 的移 动 数 据业 务 的需 求 ， 未 果 、 升边缘 用户 的性能 是本文研 究 的主要 内容 。
LTE小区间干扰控制技术研究及进程
的 影响’ 此 个系 因 成为 ｝ 獬
题。 随蠢
相邻小区的干扰 ，从而提高相邻小区在这些资源上 的信噪比以及小区边缘的数据速率和覆盖。由于这 种技术实现相对简单 ， 使用灵活 ， 效果理想 ， 以成 所
为减 少小 区间干扰 的主流技 术 ， 相应 的提案 也较 多 。 小 区 间干扰协 调技 术可 分配 的无线 资 源包括 时 间和 频率 两种 资 源 ， 由于小 区间 同步不 能严 格保证 ， 以 所
＂
考 的 要问 虑ｌ 重
弧 与 ｓ 溉 蔽朱拄 Ｅ东巍１ ｃ 】
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￣ ３ Ｐ 藕美提案 疆照敲阃版序夼镪了ｌ ＂Ｇ Ｐ ｕ ，区 间－－ Ｊ 、 Ｔ － ￣控制技术进程＇ 并对相关 典型提 案进
行 ７研霓和 錾缮。 ｜。
爱立信 和华 为方 案相 比， 方案 优点 是实现 灵 活 ， 该 对
以提高频谱利用率 。 为了解决路损较大的问题 ， 小区
负载变化不敏感 。 缺点是频谱利用率低 ， 特别是小区
Ｑ ２—， ， 竺 ． ０ … ． 一２ 竺 １
…
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ｖ ｓ ｇ ｔｄ ａ ｄｓ ｍｍａｉｅ ． ｅｔ ａｅ ｕ ｉ ｎ ｒ ｄ ｚ
ｉＧ ｎ
有： 干扰 随机化技术 、 干扰消除技术和干扰协调技术。
关于LTE家庭基站干扰协调管理
关于LTE家庭基站干扰协调管理摘要：本文主要分析了其存在的干扰场景，之后针对各种干扰场景给出相应的干扰管理策略，以及，对家庭基站干扰协调的基本原理进行了说明。
关键词：家庭基站；干扰协调；管理引言第三代伙伴计划（3GPP）组织将异构网络技术确定为增强型长期演进标准的关键候选技术之一。
在异构网络中融合了许多不同类型的基站，例如：宏蜂窝基站、微蜂窝基站、微微蜂窝基站、毫微蜂窝基站、中继基站和射频单元节点。
在传统的宏蜂窝基站的覆盖区域中部署了多种类型的低功率基站，主要用于解决传统宏蜂窝小区中的“盲区”问题，并大幅度提升系统总容量。
由于LTE_A系统很多时候都要运行在高频段，然而高频信号对墙壁的穿透能力较弱，这对宏基站小区中室内覆盖是个致命的弱点。
家庭基站的引进能够很好地解决室内覆盖问题。
家庭基站HeNB（Home eNodeB），又称为Femtocell，属于毫微蜂窝基站，是一种由购买并安装在室内的小型低功率蜂窝基站，是提高室内语音与数据业务服务质量的有效手段。
家庭基站的特点是发射功率小，覆盖范围在10～50 m，主要服务于室内低速移动用户。
用户通过数字用户线路（DSL）或是光纤宽带等把家庭基站通过IP网络连接到电信运营商的网络中。
虽然家庭基站能够很好地解决室内覆盖问题，但是如果家庭基站大范围部署，会导致重复覆盖形成很复杂的干扰，造成系统性能下降。
一、干扰场景（一）干扰场景描述由于LTE系统中引入了新节点HeNB，网络中的干扰情况发生了变化，除了原来宏小区之间的干扰外，还增加了HeNB小区与宏小区、HeNB小区与HeNB小区之间的干扰。
而且TD-LTE系统属于TDD系统，与LTE-FDD系统相比还存在TDD 系统特有的同步问题。
同步问题也可以引起一些类型的干扰。
表1给出了具体的干扰场景分类。
宏小区与毫微微小区之间的干扰称为跨层干扰。
宏基站和宏小区用户分别简称为MeNB和MUE，毫微微小区中的家庭基站用户简称为HUE。
浅谈LTE中的小区间干扰协调技术——部分频率复用技术
子， Ｎ 为接收天线数， ｃ 为瑞利衰落信道下， 调制格式
表 明此 时用 户 不 受 ｉ 小区 中 的干扰 。
为 Ｍ 对应 的系 统容 量 。当采 用轮 询调 度 时， 小 区平 均
吞 吐量用 以下 公式 表示 ：
＝
因此 在 实 际应用 时 ， 不 同复 用 集 的干 扰 特 性可 以 用上 述 的 Ｇ值表 示 ， 频 率 复用 集 的选 择 可 以根据 采 用 不 同复 用集 的干 扰 特性 进行 选 择 ， 基 本 原 则为 ：
～
昆 专 一
比静态 Ｆ Ｆ Ｒ更好 的性 能 。
三、 可 行性 分析
以下行 为例 ， 本文 的仿 真 结果 如下 表 ２ 所示 ：
表 ２ 资 源 禁 用 量 对 系 统 吞 吐量 Ｔ １ ／ Ｔ １ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ Ｉ ／ Ｉ及 边 缘
用户业务质量的影响（ 静态 Ｆ Ｆ Ｒ算法）
超 过一 定 门限值 ， 表 明此 时用户 的干 扰特 性 会有 较 大 静 态 复用 集 的一 个 缺 点 是 不 能 充 分 考 虑 业 务 的
、
（ ３ ） 用户 处于 ｉ 小 区边 缘 ， 且处于 ｉ ， ｊ ， ｋ三 小 区 的 的 改善 ， 采 用 相应 复用集 。 交界处， 使 用 复用 集（
（ １ 一 ） Ｉ ｒ （ Ｇ ） ｆ （ Ｇ ） ｄ Ｇ
其 中 Ｐ为部分 频 率 复用 引 入 的部 分 负载 因子 ， 即
（ １ ） 采 用某 一 复用 集 时 的 Ｇ值超 过 一定 门限 ， 表 上 图中的 Ｐ Ｌ 值， Ｇ ） 为 Ｇ值分布的概率密度函数。
２ ｏ １ ３ 年 第８ 期ｉ 福建电脑 ・ ７ ５ ・
Ｆ Ｆ Ｒ Ｆ Ｆ Ｒ Ｆ Ｆ Ｒ Ｆ ＦＲ Ｆ ｉ ｘ ｅ ｄ １ ／ ３ Ｒｅ ｕ ｓ ｅ ０ ． ５ １ １ １ ％ Ｐ Ｌ ２ ２ ％ Ｐ Ｌ ３ ３ ％ Ｐ Ｌ ５ ０ ％ Ｐ Ｌ
LTE系统干扰消除技术的
CATALOGUE 目录•LTE系统概述•干扰消除技术原理•干扰消除技术应用•干扰消除技术性能评估•干扰消除技术未来发展LTE系统背景及发展LTE系统架构与特点LTE系统干扰类型干扰是LTE系统中一个重要的问题，主要分为内部干扰和外部干扰两种类型。
内部干扰主要包括同频干扰、邻频干扰和阻塞干扰等。
外部干扰主要包括其他运营商的干扰、非法使用频段等。
干扰消除技术分类常规干扰抵消算法主要包括基于波束赋形、基于滤波器设计和基于统计检测等方法。
常规干扰抵消算法原理基于波束赋形的方法利用天线阵列对信号进行空间滤波，通过调整天线权值，使得干扰信号在特定方向上被抑制，同时最大化有用信号的接收功率。
基于滤波器设计的方法利用数字信号处理技术设计合适的滤波器，对接收信号进行滤波处理，以抑制干扰信号的影响。
基于统计检测的方法利用干扰和有用信号的统计特性差异，通过统计检测算法对干扰进行抑制和分离。
联合干扰抵消算法原理联合干扰抵消算法原理基于多个节点或基站的联合信号处理，通过优化信号处理算法和参数，实现多个干扰源的同时抑制，提高系统性能和信号质量。
联合干扰抵消算法通过综合考虑多个节点或基站的信号质量和干扰情况，利用多个节点的协作优势，实现更广泛和更有效的干扰抑制。
联合干扰抵消算法通常采用迭代、优化和统计检测等技术，通过对接收信号进行多节点联合处理，实现有用信号的增强和干扰的降低。
小区间干扰协调动态小区间干扰协调增强型小区间干扰协调静态小区间干扰协调多天线技术03动态功率控制功率控制技术01闭环功率控制02开环功率控制干扰消除性能指标频谱效率干扰消除能力鲁棒性能耗效率评估干扰消除技术的能耗水平，即在保证系统性能的前提下，最小化设备仿真分析基于理论的数学建模利用理论模型对干扰消除技术的性能进行评估，通过对比分析实际测试数据与理论模型的吻合程度，评估技术的性能。
基于仿真的实验分析通过搭建仿真环境，模拟实际场景，对干扰消除技术的性能进行实验验证和分析。
LTE系统的小区间干扰协调分析
表示小区内部的干扰功率 ．
断概率的条件下 随着小区用户分配到的信道数 目越多 小医用户的话务量也不断增加 ｃ 表示信道教 目｝ ｃ 。
干扰功率 ． 表示白噪声功率。 ＯＤ Ｆ ＭＡ的接八方式下 设接收机性雏较好 于载波之间互相正交 且假
小 区内干扰可 以忽略
向上边缘用户 的接收效 果较差 但同时无线资源管理者 必须在服 务区域 内提供全 部的覆盖 并确保一定 的Ｑｏ 。 Ｓ 基于带宽和功率分配 的无线资源的分配问题．已经威为
了近 年 来 研究 的 热 点 领 域
＿ ＋ｒ功率分配约束条件 ＿ 子载波分配约束条件
Ｉ各个用 户吞吐量约束 条件
将干扰随机化为 白噪声 。干扰消除有两种 方法 一种 是通过移动终端 多天线的空间抑制来消除干扰 ．这种方 法比较简单 ．另一种是在信道编码 ， 交织后将干扰小区的
３ Ｐ主导 的 Ｌ Ｅ采 用 Ｏ Ｄ ＧＰ Ｔ Ｆ ＭＡ接 八 方式 ．该 技 术被认 为是最有 潜力 的下一代移 动通信 的下行空 中接 口技 术；ＯＦ ＤＭ 取代 Ｃ ＤＭＡ的一 大优势 在于它克服 了 Ｃ ＤＭＡ的自我干扰 从而可以实现更高的频谱效率。由
…
战就是 Ｒ Ｍ调 度需要解决用户多种多样的Ｑｏ Ｒ Ｓ需求
为未来无线网络的流量需娶集实时与尽力服务于一体。另 外一大挑战就是频率资源 的复用和特 定子载波的功率分 配 成了相邻小区中复用同一子载波的干扰源。传统的僻 浃方法是采用频率复用 ．复用因子有特定 的 Ｉ ３ ４ ７ 等。未来的移动通信对频率效 率的要求很高 其中就有针 对４ Ｇ移动通信提出的提高频率利用率 同频组网的需求
胃技
【 擒 要ｌ
ＯＤ Ｆ Ｍ较好 地解决 了小 内伯道 之间 的自我 千扰 ．但仍然 存 在蜂 窝移 动通信 系统小 区问干 扰的 问趣．本 文着 重从资源 调
LTE小区间干扰抑制技术介绍及比较
LTE小区间干扰抑制技术介绍及比较0前言随着移动通信技术的不断发展，用户对移动通信的内容和质量都提出了更高的要求。
为了适应全球无线通信呈现出的移动化、宽带化和IP化的趋势，也为了与新兴的一些移动通信技术如WiMAX，WiFi竞争，2004年底，3GPP继HSDPA，HSUPA等技术标准之后，提出了3G的长期演进（3GLTE）。
3G LTE的目标是获得更高的数据速率，更低的时延，改进的系统容量和覆盖范围，以及较低的成本。
与此同时，由于LTE采用正交频分多址（OFDMA）的接入方式，小区内用户的信息承载在相互正交的不同载波上，因此干扰来自其他小区。
即小区间的干扰。
所以，小区间的干扰抑制成为一个亟待解决的问题。
本文介绍了LTE目前采用的主要干扰抑制方法，并比较了不同方法的优劣。
1LTE简介LTE填补了第三代移动通信和第四代移动通信之问的巨大技术差距，目标是建立一个能够获得高传输速率、低等待时间、基于包优化的可演进的无线接人架构。
LTE系统期望在20 MHz的带宽上达到100 Mbit/s的下行传输速率，50 Mbit/s的上行传输速率，频谱效率为HSPA的2～4倍。
支持增强型的多媒体广播组播业务和全分组的包交换，带宽配置灵活，边缘小区的传输速率显著提高，系统的覆盖性增强。
为了达到以上目标，LTE系统采取了趋近于典型全IP宽带网的扁平化的网络结构，采用了如多输人多输出（MIMO）、正交频分复用（OFDM）、混合自动请求重传（HARQ）、自适应调制编码（HARQ）等先进技术。
LTE系统上行采用基于0FDM传输技术的单载波频分多址（SCFDMA）的接入方式。
下行采用OFDMA的接入方式。
0FDMA的接人方式与码分多址（CDMA）不同，无法通过扩频方式消除小区间的干扰，LTE系统又对频谱效率有很高的要求，也不能通过使用较高复用系数的传统的频率复用方法来减弱干扰，因此，在LTE中，非常关注小区间的干扰抑制技术。
LTE的干扰及抗干扰解决方案
ＬＴＥ的干扰及抗干扰解决方案【摘要】:文章首先简要介绍了LTE及其干扰技术，并指出小区间干扰协调技术(ICIC)是目前业界最为重视同时也是相对研究成熟度最高的一种抗干扰技术。
文章主要分析了三种小区干扰协调技术：带优先级的Reuse-1方案、SFR方案（软频率复用）、FFR方案（部分频率复用）。
【关键词】：LTE；干扰；小区干扰协调；频带；吞吐量1. 前言LTE系统中,由于一个小区可以使用整个系统频带,不可避免的有小区间干扰,特别是在小区边缘地带,性能受小区间干扰影响较大,对于运营商来说，无线接入技术和接入网络最重要的性能指标是频谱利用率和业务QoS保障。
为了达到高的频谱效率，在部署网络时要尽可能使频率复用因子接近1。
为了提供令人满意的服务，需要保证用户，特别是小区边缘用户的QoS。
对于采用OFDM技术的LTE系统来说，由于其物理层技术自身没有小区间干扰抑制的机制，如果采用频率复用因子为1，会导致小区间的干扰水平增大，特别是位于小区边缘用户的性能会受到极大损失。
为提高小区边缘的数据速率，提高系统的频谱利用率，必须有效减轻小区间干扰。
2. LTE及其抗干扰技术LTE是一个基于OFDM技术的系统，OFDM技术的原理是将高速数据分成并行的低速数据，然后在一组正交的子载波上传输。
通过在每个OFDM符号中加入保护时间，只要保护时间大于多径时延，则一个符号的多径分量就不会干扰相邻符号，这样可以消除符号间干扰（ISI）。
为了保证子载波之间的正交性，OFDM符号可以在保护时间内发送循环前缀（CP）。
CP是将OFDM符号尾部的信号搬移到头部构成的，这样就可保证每个子载波的完整性，进而保证其正交性，就不会造成子载波间的干扰。
实际系统内由于子载波频率和相位的偏移等因素会造成子信道间的干扰，但是可以在物理层采用先进的信号处理技术使这种干扰降到最低。
因此，小区内干扰可以忽略不计，影响系统性能的干扰主要为小区间干扰（ICI）。
LTE系统上行PUSCH信道小区间干扰消除技术的研究
Instructor : ZENG Zhao-hua
ABSTRACT
At present, in LTE, the principle of inter-cell interference cancellation is demodulating even decoding interference signal of interference cell in a certain extent; then using processing gain of the receiver to eliminate the interference signal components from the received signal. In LTE system, two interference cancellation methods are considered. One is space interference suppression technique based on multi-antenna receiving terminal, also known as interference suppression combined (Interference Rejection Combining, IRC) receiver technology, the second is interference cancellation technology based on interference reconstruction/minus. This paper focuses on depth study of the IRC technology. First of all, the production of physical shared channel (PUSCH) and OFDM fading analysis and two MIMO modes in the terminal are highlighted for the LTE uplink transmission technology. Next, introduce LTE Inter-cell interference cancellation technology, and this part is the basis of the algorithm simulation. Second, the MRC and IRC of the uplink interference cancellation technologies are studied, including performance comparison of the two techniques. The performance of MRC and IRC in the low correlated channel is simulated. On this basis, the channel estimation accuracy enhances the performance of IRC and MRC, especially the new method, that is time domain quadratic windowing methods, which is proposed in this paper makes the performance of IRC and MRC increase that almost achieved the performance of ideal channel estimation. Finally, the complexity of matrix inversion increased in 2n with the dimensions of the 1 matrix, so the down complexity of Rn for IRC itself is analyzed. The performance simulation of various forms of Rn Matrix is compared, including full array, Rnn simplify and
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3GPP LTE 小区间干扰协调方案研究许 宁,蒋 峰,徐 凯(北京邮电大学无线新技术研究所 北京 100876)摘 要:随着3G 移动通信系统逐步成熟,3GPP 已经开始了对其长期演进(L TE )系统的研究和标准化工作。
由于使用了新的物理层技术,使得小区间干扰抑制成为一个热点问题。
针对该问题,介绍了目前小区间干扰协调/躲避研究方面的现状,对几种具有代表性的方案进行了研究,最后对各方案进行了系统级计算机仿真分析。
关键词:3G;L TE ;干扰协调;计算机仿真中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:10042373X (2007)212050204Study of 3GPP LTE Inter 2cell Interference CoordinationXU Ning ,J IAN G Feng ,XU Kai(Wireless Technology Innovation Institute ,Beijing University of Post s and Telecommunications ,Beijing ,100876,China )Abstract :With the mature of 3G mobile systems ,3GPP has been launched study and standardization work of its long term evolution system.Due to the new physical layer technology adopted ,inter 2cell interference becomes an important issue.Various technologies of interference coordination and avoidance are studied.Some representative methods are analyzed.The perform 2ance of these methods is showed by system level simulation.K eywords :3G;L TE ;inter 2cell interference coordination ;computer simulation收稿日期:2007203221基金项目:中国移动研究院资助项目1 引 言随着HSDPA 和HSU PA 等技术的发展,3GPP 无线接入技术在今后几年内将会具有非常高的竞争力。
但是为了保证3GPP 在今后很长的一段时间内,比如今后10年以上具有竞争性,则必须考虑3GPP 无线接入技术的长期演进(Long Term Evolution ,L TE )[1]。
在3GPP TR25.814中指出,3GPP 长期演进的主要内容包括缩短传输延迟,提高用户数据率,提高系统容量和覆盖,减少运营商的成本等。
对于运营商来说,无线接入技术和接入网络最重要的性能指标是频谱利用率和业务QoS 保障。
为了达到高的频谱效率,在部署网络时要尽可能使频率复用因子接近1。
为了提供令人满意的服务,需要保证用户,特别是小区边缘用户的QoS 。
对于采用OFDM 技术的L TE 系统,由于其物理层技术自身没有小区间干扰抑制的机制,如果采用频率复用因子为1,会导致小区间的干扰水平增大,特别是位于小区边缘用户的性能会受到极大损失。
为提高小区边缘的数据速率,提高系统的频谱利用率,必须有效减轻小区间干扰。
目前,3GPP 内讨论的减轻小区间干扰的方式分为3类[2]:小区间干扰协调/躲避;小区间干扰随机化;小区间干扰删除。
除此之外,在基站使用波束成型天线是一个通用的减轻小区间干扰的方式。
本文重点讨论小区间干扰协调/躲避方式。
2 干扰协调/躲避方案总体来说,干扰协调/躲避是通过小区间的协调对一个小区的可用资源进行某种限制,以提高邻小区在这些资源上的SIR 、小区边缘的数据速率和覆盖。
资源包括时域和频域资源以及发射功率。
在频域上限制资源的使用,使得频率复用系数大于1。
小区间的协调包括静态/准静态协调和动态协调。
静态干扰协调方式指资源限制的协商和实施在部署网络时完成,在网络运营的时期可以调整,但调整的频率较慢,大于一个业务会话的持续时间。
比较典型的静态干扰协调方式是华为、西门子等公司提出的软频率复用方案。
在静态规划的基础上,根据网络负荷、U E 测量情况等因素调整资源限制的模式,形成准静态干扰协调方式,如L GE ,TI ,Alcatel ,Qualcomm 等公司的提案。
动态干扰协调方式指资源限制的协商在网络运营时期动态调整,调整的时间尺度为几个到几十个T TI ,远小于一个业务会话的持续时间。
比较典型的动态干扰协调方式是Nortel 、Lucent 公司的方案,L GE 、Alcatel 、TI 、Qualcomm 等公司也都有相应的动态协调提案。
无线通信许 宁等:3GPP L TE 小区间干扰协调方案研究2.1 静态干扰协调静态干扰协调方案[3,4]使用软频率复用因子,即频率复用因子是可变的。
小区中心的频率复用因子为1,小区边缘的频率复用因子为3。
如图1所示。
小区中心所用的子频带用较小的发射功率,设为P intra 。
小区边缘所用的子频带用较大的发射功率,设为P edge 。
定义Power Radio =P intra /P edge 。
当Power Radio =0时,相当于频率复用因子为3的小区复用;当Power Radio=1时,相当于频率复用因子为1的小区复用;Power Ra 2dio 的大小可以基于业务分布的变化进行动态调整,随着Power Radio 的减少,CEU 的数量增多,CCU的数量减少。
图1 软频率复用这种干扰协调方式还可以进一步演化为半静态的[5]。
首先为每个小区的所有扇区预留相同的子频带,然后根据业务分布,动态调整频率的分配,使边缘的子频带比例随业务分布的变化而变化。
半静态干扰协调需要Node B 与RNC 之间的信令交互,交互步骤如下:(1)每个Node B 通过信令告诉RNC 其小区边缘的业务量。
(2)RNC 根据各小区的业务量大小按比例分配相应的频带给各小区。
(3)若结合时域调度使用,则RNC 同时通知各小区预留时隙的分配。
若要采用时域调度,需要ETUR 支持各Node B 之间的同步机制。
在此前提下,RNC 将不同的时隙分配给各Node B ,供其与小区边缘用户通信使用。
L GE 提出的抑制干扰方案[5]也属于准静态干扰协调。
第一种方法是将总的可用带宽分为若干个块,相邻小区相同区域使用相同的频率块(同一小区不同区域使用不同的频率块),从而减小Node B 间发生同频干扰的概率,这种方案比较容易实现。
在用户分布均匀时,可以很好地抑制干扰,提高系统性能。
但当用户不均匀分布,存在一些频率块不够用,而另一些频率块没有被使用,严重导致系统性能恶化。
L GE 的第二种方法是基于优先级的资源分配。
在相邻小区中,对于不同的频率块赋予不同的优先级,如图1软频率复用为了在3个相邻小区内抑制小区间干扰,整个带宽被分为3个频带块来抑制小区间干扰,如图2所示。
图2 基于优先级的频带划分Qualcomm 从图论中着色集合复用的角度来考虑干扰抑制问题[6],通过使用着色可以尽可能降低各个小区间的同频干扰,从而获得最大的容量和小区边缘速率的提升。
对于每个U E ,系统分配给他一个频率复用策略,且每种策略对应一个频率复用集合,频率复用集合是由对当前小区干扰最严重的若干小区组成的集合。
为了实现通过动态调整频率复用来减小小区间干扰,可以使用不断改变U E 的频率复用集合来表示。
若发现来自某个小区某些频点的干扰很大则将其加入频率复用集合并相应调整所分配的频点。
2.2 动态干扰协调动态干扰协调主要通过Node B 的实时调度,在相邻小区间协调无线资源的使用,以达到干扰抑制的作用。
由于OFDM 技术的使用,资源调度可以分别在时域和频域两个维度上实现。
Nortel 的方案[7]通过时频分配来抑制小区间干扰,其基本的时频资源单位为{1符号×1子信道}。
实现过程为首先将一个时隙中的所有符号进行分割,某些符号作为L ICI (低干扰区域),某些符号作为NICI (普通干扰区域),根据小区编号为每小区选择资源分配模式,而用户根据其路径损耗的大小来划分到这两种区域,并继续进行该区域内的(符号×子信道)分配。
该方案在小区的层面上将时隙划分以下两种干扰域:(1)L ICI (低干扰区域):在时域中定义,频率复用因子<1,T TI 中的第一个符号默认为L ICI ,以进行导频信令的传输;(2)NICI (一般干扰区域):在时域中定义,频率复用因子=1。
L ICI 和NICI 可以根据系统的需求灵活地进行调整,在时域中可以为动态映射,即可动态地进行L ICI 和NICI 数目的调整,在频域中可以为在L ICI 干扰域使用不同的复用比例进行部分频率复用。
用户被分配到L ICI 或是NICI 干扰域,完全是根据两干扰域的可用资源数目、用户的路径损耗以及速率要求。
若用户在两个干扰域中都有数据传输时,则用户在不同的干扰域中可有不同的资源分布,即可以采用不同的频率资源进行传输。
Lucent 公司的干扰抑制方案[8]采用了分布式的时域调度方法。
在分布式干扰抑制中基站间在相同的资源调《现代电子技术》2007年第21期总第260期 通信与信息技术度准则下独立地进行子载波分配,基站间的信令交互少,同时达到一定的干扰抑制。
在该方案中将小区中处于不同地理位置的用户划分到不同时隙进行调度,调度距离小区中心近的用户时可以占用大部分或全部子载波,调度距离小区中心远的用户时只占用部分子载波,各个相邻扇区的每个子帧都采用相同的用户划分规则,采用不同的子载波调度优先级规则,在相同的时隙内,相邻扇区同时服务距离小区近的用户或距离小区远的用户,不同扇区内地理位置相似的用户被同时调度。
这样就将距离小区远近不同的用户在时间上和频率上区分开,降低同频干扰。
3 仿真研究我们对上述干扰协调方案做了系统级仿真和分析。
假设业务的BL ER要求为10-2,根据文献[9]的附录A中415的BL ER曲线,得出的链路级参数如表1所示,用于系统级仿真当中。
仿真中使用的系统参数取自L TE的建议[2]。
设置27个小区,区域边缘采用wraparound。
每个小区25个用户,在初始化阶段均匀分布在仿真区域中,在主循环阶段,用户以设定的移动速度在仿真区域内随机移动。
表1 链路级参数表MCS Mod Code Ratio Data bit s SIR t hreshold/dB1QPSK1/32/3-111467～112952QPSK1/2111295～3146253QPSK2/34/3314625～316543416QAM1/34/3316543～4174325QPSK3/43/2417432～5145246QPSK4/58/5514524～61509716QAM1/2261509～912851816QAM2/38/3912851～101889916QAM3/43101889～1117381016QAM4/516/5111738～为了公平比较各方案的性能,我们采取下述的简化业务模型:数据源以恒定的速率产生数据,基站缓存无限大,未传完的数据可以存放在缓存中,在后续的时隙继续发送。