从3G-5G小区间干扰抑制技术综述汇总
无线通信中的信号干扰抑制技术

无线通信中的信号干扰抑制技术在当今高度信息化的时代,无线通信技术已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从手机通话、无线网络到卫星通信,无线通信让信息的传递变得更加便捷和高效。
然而,在无线通信的过程中,信号干扰问题却始终困扰着我们,它严重影响了通信的质量和可靠性。
为了解决这一问题,信号干扰抑制技术应运而生,并不断发展和完善。
信号干扰是指在无线通信中,除了有用信号之外的其他信号对通信造成的不良影响。
这些干扰信号可能来自于自然因素,如雷电、太阳活动等;也可能来自于人为因素,如其他无线设备的同频或邻频干扰、电子设备的电磁辐射等。
信号干扰会导致通信信号的失真、衰落、误码率增加等问题,严重时甚至会导致通信中断。
为了抑制信号干扰,提高无线通信的质量,人们采取了多种技术手段。
其中,频率规划是一种常见的方法。
通过合理地分配和管理无线通信频段,避免不同通信系统之间的频率冲突,可以有效地减少同频和邻频干扰。
例如,在移动通信中,运营商会根据频谱资源和用户需求,对不同地区和不同业务进行频段划分,以确保各个通信系统能够稳定运行。
滤波技术也是抑制信号干扰的重要手段之一。
滤波器可以对输入信号进行筛选,只允许特定频率范围内的信号通过,而将其他频率的干扰信号滤除。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
在无线通信系统中,通常会在接收端和发射端使用滤波器来提高信号的纯度和减少干扰。
除了频率规划和滤波技术,扩频技术也是一种有效的信号干扰抑制方法。
扩频技术通过将窄带信号扩展成宽带信号,使得信号的功率谱密度降低,从而提高了信号在干扰环境下的抗干扰能力。
常见的扩频技术有直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。
在直接序列扩频中,发送端将有用信号与一个高速的伪随机码序列进行调制,使得信号的带宽大大增加;在接收端,通过与相同的伪随机码序列进行解扩,恢复出原始的有用信号。
跳频扩频则是通过不断地改变载波频率,使信号在不同的频率上跳变,从而避免了固定频率的干扰。
LTE关键技术之干扰抑制技术

LTE关键技术之干扰抑制技术1.1小区间干扰(ICI)概念在LTE中,上,下行采用了OFDM(DL)/SC-FDMA(UL)的多址接入技术,采用了正交子载波区分不同的用户,小区内多用户间的干扰基本可以消除。
但是LTE采用同频组网,邻小区结合部分使用相同的频谱资源,用户间不可避免存在干扰,称之为小区间干扰(Inter—Cell Interference, ICI)。
在传统的解决方案中,采用频率复用来解决ICI,但随之带来的是频谱效率的降低。
如常用的三扇区划分小区用的就是频率复用指数因子为3。
除此之外,频率复用因子还有1、7等。
当复用因子为1的时候,则网内的所有小区用的频率都是一样的,随之而来的是严重的小区间干扰。
选择较大的复用因子造成的负面影响是频谱效率变小,比如复用因子为3的时候,频谱效率是1/3,复用因子为7的时候,频谱效率是1/7。
传统的频率复用系数为3的典型频率规划小区间干扰对系统性能的影响:●导致无线链路信噪比(SINR)减低,这样LTE的AMC技术就会选择低阶调制方式和编码方式。
●干扰严重时,需频繁的HARQ重传,降低了用户速率。
●同频干扰引起功率控制,使子幁中可使用的PRB减少,用户速率也会减低.1.2LTE干扰抑制技术LTE干扰抑制技术分为以下四种:a)波束赋形天线技术b)干扰随机化技术c)干扰消除技术d)干扰协调技术(1)波束赋形天线技术—波束赋形天线技术是一种下行干扰抑制技术波束赋形天线的波束是指向UE的窄波束,因此只有在相邻小区的波束发生碰撞时才会造成小区间干扰,波束交错是可以有效的回避小区间干扰。
(2)干扰随机化技术干扰随机化就是使干扰信号随机化,这种方法虽然不能降低干扰信号的能量,但是能使干扰信号接近白噪声,又称“干扰白化"。
然后用处理白噪声的方法在UE上类似处理增益的方法抑制干扰。
干扰随机化的方法可分为小区专属加扰(Scrambling)和小区专属交织(IDMA)。
LTE小区间干扰抑制技术的介绍及其比较.

LTE小区间干扰抑制技术的介绍及其比较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1 LTE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2 小区间的干扰抑制技术LTE特有的OFDMA接入方式,使本小区内的用户信息承载在相互正交的不同载波上,因此所有的干扰来自于其他小区。
对于小区中心的用户来说.其本身离基站的距离就比较近,而外小区的干扰信号距离又较远,则其信干噪比相对较大:但是对于小区边缘的用户,由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大,加之本身距离基站较远,其信干噪比相对就较小,导致虽然小区整体的吞吐量较高,但是小区边缘的用户服务质量较差.吞吐量较低。
因此,在LTE中,小区间干扰抑制技术非常重要。
2.1干扰随机化对于0FDMA的接人方式,来自外小区的干扰数目有限,但干扰强度较大,干扰源的变化也比较快,不易估计,于是采用数学统计的方法来对干扰进行估计就成为一种比较简单可行的方法。
干扰随机化不能降低干扰的能量,但能通过给干扰信号加扰的方式将干扰随机化为“白噪声”,从而抑制小区间干扰,因此又称为“干扰白化”。
干扰随机化的方法主要包括小区专属加扰和小区专属交织。
a)小区专属加扰,即在信道编码后,对干扰信号随机加扰。
如图l所示,对小区A和小区B,在信道编码和交织后,分别对其传输信号进行加扰。
如果没有加扰,用户设备(UE)的解码器不能区分接收到的信号是来自本小区还是来自其他小区,它既可能对本小区的信号进行解码,也可能对其他小区的信号进行解码,使得性能降低。
小区专属加扰可以通过不同的扰码对不同小区的信息进行区分,让UE只针对有用信息进行解码,以降低干扰。
5G网络的信号干扰与抗干扰技术

5G网络的信号干扰与抗干扰技术随着科技的不断发展,5G网络作为下一代移动通信技术,正逐渐走进我们的生活。
然而,与其带来的高速传输和低延迟相伴而来的是信号干扰的问题。
本文将探讨5G网络的信号干扰及其抗干扰技术。
首先,我们来了解一下5G网络的信号干扰。
5G网络通过高频率的电磁波进行数据传输,但高频率也意味着信号容易受到干扰。
在城市中,大量的建筑物和其他设备会产生电磁波干扰,如微波炉、电视机等。
此外,人们的使用习惯也会对信号产生影响,比如大量用户同时使用网络会导致信号拥塞,进而干扰传输速度和质量。
为了解决5G网络的信号干扰问题,科学家们提出了一系列的抗干扰技术。
首先是天线技术。
天线是5G网络中最重要的组成部分,它能够接收和发送信号。
为了提高信号的传输质量,科学家们设计了各种各样的天线,如MIMO(多输入多输出)天线、波束成形技术等。
这些天线技术能够提高信号的接收和发送效率,减少干扰对信号的影响。
其次是功率控制技术。
在5G网络中,不同用户之间的设备功率可能存在差异,这会导致信号干扰。
因此,科学家们提出了功率控制技术,通过调整设备的功率,使得信号能够在合适的范围内传输。
这样可以减少信号干扰,提高网络的传输质量。
此外,频谱管理也是解决信号干扰的重要手段。
5G网络需要使用更高的频率进行数据传输,但高频率也意味着更容易受到干扰。
因此,科学家们提出了频谱管理技术,通过合理分配和利用频谱资源,减少信号之间的干扰。
这样可以提高信号的传输速度和质量。
另外,网络拓扑结构的优化也是解决信号干扰的关键。
5G网络由许多基站和设备组成,它们之间的连接方式对信号的传输质量有着重要影响。
科学家们通过优化网络拓扑结构,使得信号能够更加稳定地传输。
比如,引入中继站、增加基站的密度等方式,都可以减少信号干扰,提高网络的传输效果。
最后,人们还可以通过改变自身的使用习惯,减少信号干扰的产生。
比如,在高峰期避免同时使用网络,减少对信号的需求;避免使用产生较大电磁波的设备,如微波炉等。
5G通信系统中的波束成形与干扰管理

5G通信系统中的波束成形与干扰管理随着科技的发展,移动通信技术也在不断进步,从2G、3G、4G到如今的5G通信系统。
与之前的通信系统相比,5G通信系统具有更高的传输速率、更低的延迟和更大的容量。
这得益于5G通信系统中的波束成形与干扰管理技术,本文将对其进行详细介绍。
波束成形是一种通过调整天线的辐射模式来实现信号传输和接收的技术。
在5G通信系统中,波束成形有助于提高信号覆盖范围和传输速率。
它允许发送端将信号聚焦在特定的空间位置,从而减少了信号传输过程中的传播损耗。
同时,接收端也可以通过波束成形技术来增强信号接收灵敏度,降低干扰和噪声的影响。
在5G通信系统中,波束成形的目标是实现精确的空域资源分配,以提供高质量的服务。
为了实现这个目标,首先需要设计合适的波束形状。
通过使用多天线阵列,可以调整每个天线元的相位和振幅,从而形成特定的波束形状。
根据不同的场景和需求,可以采用单波束、扇形波束或多波束等形状。
此外,波束成形还需要考虑传输的频率和信道状态等因素,以获得最佳的性能。
然而,波束成形技术也会面临干扰的挑战。
由于5G通信系统中的基站往往具有高密度和高数据传输速率的特点,相邻基站之间存在大量的交叉干扰。
为了解决这个问题,干扰管理成为5G通信系统中不可或缺的环节。
在5G通信系统中,干扰管理通过以下几个方面来提高系统性能:第一,空间频率资源调度:通过合理的资源调度,可以减小频段内不同用户间的干扰。
通过密集部署的小区和波束成形技术,可以使得用户在相同频段下具有更好的信号接收质量,从而减小干扰。
第二,动态功率控制:5G通信系统中的基站可以通过实时监测信号质量和干扰状况来调整发送功率。
当信号质量较好时,可以降低发送功率,减少对其他用户的干扰。
相反,当信号质量较差时,可以适度增加发送功率,保证信号的可靠传输。
第三,干扰消除技术:5G通信系统中,可利用多天线阵列的特性来区分主要信号和干扰信号。
通过采用自适应波束成形和空时信号处理等技术,可以抑制干扰信号,提高系统的容量和覆盖范围。
无线通信网络中的干扰管理技术综述

无线通信网络中的干扰管理技术综述引言:随着移动通信技术和物联网的快速发展,人们对于无线通信网络的依赖程度也越来越高。
然而,无线通信网络中普遍存在的干扰问题严重影响了通信质量和用户体验。
因此,干扰管理技术成为了保障无线通信网络性能和可靠性的关键所在。
本文将综述无线通信网络中的干扰管理技术,包括干扰源分析与分类、干扰监测与探测、干扰抑制与消除、干扰管理策略等内容。
一、干扰源分析与分类在无线通信网络中,干扰源可以分为内部干扰源和外部干扰源。
内部干扰源主要包括系统内部设备、共享频段和通信模式等因素,而外部干扰源则涉及到环境因素、其他设备和电磁波辐射等。
针对不同的干扰源,需要采取不同的干扰管理技术来解决问题。
二、干扰监测与探测为了准确地判断干扰的存在和干扰源的位置,干扰监测与探测技术起到了至关重要的作用。
干扰监测可以通过收集和分析无线信号的特征参数,如信号功率、信噪比、频谱特征等来判断干扰源的存在。
而干扰探测则使用一系列传感器或监测设备来实时监测和检测干扰源的位置。
三、干扰抑制与消除针对干扰源的存在,干扰抑制和消除技术是解决干扰问题的关键。
干扰抑制技术主要通过选择合适的调制与编码方案、协议优化设计以及功率控制策略等手段,来减少干扰对无线信号传输的影响。
干扰消除则使用各种技术,如频谱分离、信号处理和空间分布等,以降低干扰源对正常通信的干扰程度。
四、干扰管理策略为了更好地管理干扰,各种干扰管理策略被提出并得到应用。
其中,动态频谱分配技术是一种常用的策略,通过对无线频谱资源的合理分配,减少不同网络之间的干扰。
除此之外,协调技术、信道选择、干扰拥塞控制、功率控制等策略也在干扰管理中发挥着重要的作用。
结论:干扰管理技术在无线通信网络中起到了至关重要的作用,它可以提高通信质量,提升用户体验,同时保证网络的可靠性和性能稳定性。
准确的干扰源分析与分类、可靠的干扰监测与探测、有效的干扰抑制与消除以及科学的干扰管理策略都是实现干扰管理的关键所在。
5G网络的小区干扰与干扰抑制技术介绍

5G网络的小区干扰与干扰抑制技术介绍随着移动通信技术的不断发展,5G网络已经成为当前的热门话题。
然而,随着5G网络的普及,人们也开始关注与之相关的问题,其中之一就是小区干扰。
本文将介绍5G网络的小区干扰问题以及干扰抑制技术。
首先,我们需要了解什么是小区干扰。
在5G网络中,小区是指无线电信号的覆盖范围,每个小区都有一个唯一的标识符。
当多个小区之间的信号发生干扰时,就会出现小区干扰。
小区干扰会导致信号质量下降,影响用户的通信体验。
小区干扰的原因有很多,其中之一是同频干扰。
在5G网络中,不同小区之间可能使用相同的频率进行通信,这就容易导致同频干扰。
此外,由于无线信号的传输特性,多径效应也会导致小区干扰。
多径效应是指信号在传播过程中经历多个路径,导致信号相位和幅度的变化,从而产生干扰。
为了解决小区干扰问题,研究人员提出了一系列的干扰抑制技术。
其中之一是动态频谱共享技术。
动态频谱共享技术可以根据不同小区的需求,动态地分配频谱资源。
通过合理分配频谱资源,可以减少同频干扰,提高网络的整体性能。
另一个干扰抑制技术是空间分集技术。
空间分集技术利用多个天线接收信号,并将这些信号进行合并,从而提高信号的质量。
通过空间分集技术,可以减少多径效应对信号的影响,降低小区干扰。
此外,还有一些其他的干扰抑制技术,如功率控制技术、干扰对消技术等。
功率控制技术可以根据信号的强弱自动调整发送功率,从而减少干扰。
干扰对消技术则是通过信号处理算法,将干扰信号与接收信号进行抵消,从而提高信号的质量。
综上所述,小区干扰是5G网络中一个重要的问题,但是通过干扰抑制技术可以有效地解决这个问题。
动态频谱共享技术、空间分集技术、功率控制技术以及干扰对消技术等都是有效的干扰抑制技术。
随着技术的不断进步,相信将来会有更多的干扰抑制技术被提出和应用。
然而,需要注意的是,干扰抑制技术虽然可以减少小区干扰,但是也需要考虑到网络的整体性能和资源利用率。
因此,在实际应用中,需要综合考虑各种因素,选择合适的干扰抑制技术,以提供更好的用户体验和网络性能。
5G网络的小区间干扰分析与消除技巧最佳实践

5G网络的小区间干扰分析与消除技巧最佳实践随着科技的不断发展,5G网络已经逐渐成为我们生活中不可或缺的一部分。
然而,随之而来的问题也逐渐浮出水面,其中之一就是小区间干扰。
在这篇文章中,我们将探讨小区间干扰的原因、分析方法以及消除技巧的最佳实践。
首先,让我们了解一下小区间干扰的原因。
小区间干扰是指在5G网络中,不同基站之间的信号互相干扰,导致网络质量下降的现象。
这种干扰主要有两个来源:同频干扰和异频干扰。
同频干扰是指不同基站在同一频段上进行通信时产生的干扰,而异频干扰则是指不同基站在不同频段上进行通信时产生的干扰。
这两种干扰都会导致信号的弱化和传输速率的下降。
要解决小区间干扰问题,首先需要进行干扰分析。
一种常用的方法是通过信号强度的测量来判断干扰的程度。
通过在不同位置进行信号测量,可以得到不同基站的信号强度分布图。
如果在某些位置上信号强度明显降低,那么很可能存在小区间干扰。
此外,还可以通过频谱分析来确定干扰的频段和强度。
通过这些分析方法,我们可以准确地确定干扰的来源和程度。
了解了小区间干扰的原因和分析方法,接下来就是消除技巧的最佳实践。
首先,我们可以通过调整基站的功率和方向来减少同频干扰。
通过降低功率和调整天线的方向,可以减少基站之间的信号重叠,从而减少同频干扰的发生。
此外,还可以通过使用不同的频段来避免同频干扰。
通过调整基站的频段分配,可以减少不同基站之间的频段重叠,从而减少同频干扰的发生。
对于异频干扰,一种常用的方法是通过频谱分析来确定干扰的频段和强度。
通过分析干扰频段的特征,可以确定干扰的来源,并采取相应的措施进行消除。
例如,可以通过调整基站的频段分配来避免频段重叠,从而减少异频干扰的发生。
此外,还可以通过使用干扰抑制技术来减少干扰的影响。
例如,可以使用频域滤波器来抑制干扰信号,从而提高网络的质量。
除了上述的消除技巧,还有一些其他的最佳实践可以帮助我们更好地解决小区间干扰问题。
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3G-5G小区间干扰抑制技术综述一、概述:干扰,泛指一切进入信道或通信系统对合法信号的正常工作造成了影响非期望信号。
移动通信系统的干扰是影响无线网络掉话率、接通率等系统指标的重要因素之一。
它严重影响了网络的正常运行和用户的通话质量。
1.1、干扰的分类:(1)、从频段上可分为上行干扰与下行干扰。
上行干扰定义为干扰信号在移动网络上行段,基站受外界射频干扰源干扰。
上行干扰的后果是造成基站覆盖率的降低。
物理上看,在无上行干扰的情况下,基站能够接收较远处手机信号。
当上行干扰出现时,期望的手机信号需强于干扰信号,基站才能与手机联络,因此手机必须离基站更近,因此造成了基站覆盖率的降低。
下行干扰是指干扰源所发干扰信号在移动网络下行频段,手机接收到干扰信号,无法区分正常基站信号,使手机与基站联络中断,造成掉话或无法登记。
由于基站下行信号通常较强,对GSM来说,当某一下行频点被干扰时,手机能够选择次强频点,与其他基站联络。
而CDMA本身即自扰系统,因此上行干扰的危害比下行干扰更严重。
(2)、从频点上可分为同频干扰与非同频干扰。
同频干扰广义上是指干扰源占用的频率恰好与正常信号频率相同,上行下行都存在。
但在移动通信网络中,同频干扰特指GSM制式中不同基站同一频点的下行信号在同一小区出现,使手机无法区分不同的基站,形成干扰。
由于GSM制式采用多频点复用,相邻小区不会用同一频点。
但远处小区功率控制出现问题时,远处小区同频点信号可能千扰到本小区。
(3)、从干扰源可分为固定频率干扰、随机宽带干扰、强信号对弱信号的干扰以及互调干扰等。
固定频率干扰是指具有固定频率的干扰源工作于移动通信频段。
这种干扰频率几乎不变,或小围抖动,上下行都可能存在;随机宽带干扰,是指具有宽频带或频率随机变化的干扰源工作于移动通信频段,这种干扰幅度起伏不定,频率随机飘动,主要存在于上行;强信号对弱信号的干扰,是指合法的信号占用合法的频率,由于功率过强,造成邻近频段接收设备阻塞。
或由于强信号杂散辐射过宽,造成对邻接频段的干扰;互调干扰,是由于外部一个或多个无线信号源由馈缆进入接收装置的非线性放大器产生的。
(4)、从通信系统来分可以分为移动通信系统部干扰和移动通信系统外部干扰。
1.2、移动通信系统中干扰的分类(1)、移动通信系统部频率的干扰:在2G系统中为提高频率利用率采用了频率复用方式。
这虽然增加了系统的容量,但同时也增加了系统的干扰程度。
这些干扰主要包括同频干扰、邻频干扰和互调干扰。
(a)、同频干扰:所谓同频干扰,即指无用信号的载频与有用信号的载频相同,并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。
现在一般采用频率复用的技术以提高频谱效率。
当小区不断分裂使基站服务区不断缩小,同频复用系数增加时,大量的同频干扰将取代人为噪声和其它干扰,成为对小区制的主要约束。
这时移动无线电环境将由噪声受限环境变为干扰受限环境。
当同频干扰的载波干扰比C/I小于某个特定值时,就会直接影响到手机的通话质量,严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常的呼叫。
(b)、邻频干扰:所谓邻频干扰,即指干扰台邻频道功率落入接收机通带造成的干扰。
由于频率规划原因造成的邻近小区中存在与本小区工作信道相邻的信道或由于某种原因致使基站小区的覆盖围比设计要求围大,均会引起邻频道干扰。
当邻频信道的载波干扰比C/I小于某个特定值时,就会直接影响到手机的通话质量,严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常的呼叫。
(c)、互调干扰:当两个以上不同频率信号作用于一非线性电路时,将互相调制,产生新频率信号输出,如果该频率正好落在接收机工作信道带宽,则构成对该接收机的干扰,我们称这种干扰为互调干扰。
互调干扰主要是指数模共站的基站,由于模拟基站发射机的影响,而对数字基站产生的干扰。
这种干扰的直接后果是时隙不能使用,造成基站资源的浪费,也会产生掉话。
(2)、外来电波的强烈干扰:由于移动通信是靠空中电波传播的,当空中某些电波对正在使用的电波产生的干扰达到一定程度时,会使信号噪声比下降到标准值以下(影响通话质量),这时手机将自动关闭,便出现掉话。
这些干扰电波来源非常复杂,是多方面的,例如工业干扰、电源火花干扰和其它的邻近电波干扰等,这些干扰是很难完全避免的。
移动通信系统中无线电波传播的特性,决定了其在通信过程中必然受到外界多种因素的影响,因此,外来电波的干扰是造成移动通信系统干扰的主要原因之一。
二、技术现状:2.1、传统干扰抑制技术在传统移动通信系统中,相邻小区采用不同频段以抑制小区间干扰2.1.1、基于软频率复用的小区间干扰协调软频率复用的核心思想是把小区覆盖围分为小区中心和小区边缘两种不重叠的区域,在小区边缘采用和传统2G 系统类似的频率复用策略以降低小区间干扰,在小区中心采用全频率复用以提高速率。
图1 给出了一种典型的实现方案,小区中心用户可使用整个频谱,但使用较小的功率以降低对邻近小区的干扰。
由于其路径损耗较小, 所以降低功率并不影响其正常使用。
对小区的边缘用户,先将整个频带分成3 个互不重叠的子频段,一个小区只使用一个子频段并且相邻小区使用不同的子频段。
由于邻小区边缘用户使用互不重叠的频段,边缘用户可以使用较大的功率。
该提案简单易行,通过在系统初始化阶段进行一次频率资源规划再辅以一定的资源分配算法即可以实现对小区间干扰的抑制,且软频率复用效率比较高。
但它也存在明显的缺点,一是小区边缘频谱效率不高, 通常只能使用1/3 的频谱资源;二是当OFDM 系统各小区的负载随着时间的变化而剧烈变化时,该方法显得很不灵活。
阿尔卡特提出一种改进方案,该方案的核心是对小区边缘进行了细分,将整个可用频段分为7 组。
将小区边缘分成6 个部分,每个部分可用频率为这7 组中间的其中一组,不同小区间的相邻小区边缘采用的频带互不重叠。
这使得在确保小区间干扰减小的前提下, 小区边缘可用频率相较于华为的提案显著提高(从1/3 提高到6/7)。
具体实现如下:在该方案中,每个小区的中心区域使用全段频率以使中心区域容量最大,而边缘区域被分为3 部分,每部分又使用不同的频段。
再将整个频段7 等分,分别与小区中各数字区域部分相对应,如图。
这样就实现了各相邻数字区域之间频率的交错,避免了相邻小区间的同频干扰。
该方案虽然大大提高了SINR值,但这是以频谱利用率作为代价,系统容量并未得到提高反而下降,如图3。
由于 OFDM 系统小区子载波严格正交,很好地避免了小区的同频干扰,因此,在某小区边缘区域可以采取由该小区3 个数字区域部分的频率之和。
A 小区的数字2 区域可以采用频段为4 和5 的频率,因为小区的同频干扰已经被正交子载波消除,因此,A 小区边80 缘区域就可以共用 2、4、5 频段的频率资源,占整个频率带宽的3/7,频谱利用率得以提高,系统容量也必然提高,如图4。
这种方案虽然可行,但是必须使用有效的资源调度方法进行控制。
当A 小区的数字2部分调用频段为4 的频率资源,而E 小区的数字6 部分也调用频段为4 的频率资源,这样,由于两数字区域距离相距太小,小区间的同频干扰较大,误码率会急剧上升,严重影响系统性能,甚至无法保证最低通信质量要求。
资源调度方法就是用来杜绝相邻两数字区域使用同一频率造成干扰过大的情况发生。
由于用户数和业务量往往都是随机的,很少会出现多个相邻小区同时达到资源短缺的情况,因此可以通过一定的资源调度方法让资源紧的小区边缘区域调用同小区的其他频率资源,而与该小区较近的邻小区不允许再调用该频率资源。
A 小区的数字2 区域已调用频段4 的频率,那么小区 E的数字 6、7 区域就不能再调用频段为4 的频率,从而避免小区间同频干扰过大。
同样,如果A 小区数字4 区域已调用频段5 的频率资源,那么小区G 的数字3、6 区域就不能调用5 频段频率。
这样,A 小区的数字4 边缘区域就可占用整个频段的3/7,系统容量得以提升,满足更多用户的需求;而G 小区的数字3 和6 边缘区域不能再调用频段5,但仍可互相调用,所占频率也能达到整个频段的2/7,不会导致系统容量下降过大。
如果不采用资源调度算法,频率复用因子为7 的软频率复用方案中各小区中每个数字区域的可用频率为整个频段的1/7,虽然其SINR 值相对于频率复用因子为3 的软频率复用方案有较明显提高,但是对于小区边缘区域容量却有较大的降低。
采用合理的资源调度算法,不仅可以明显增大SINR 值,也可使各小区边缘部分的可用频率达到3/7,这样小区边缘区域的容量相对频率复用因子为3 的软频率复用方案就有较大105 提升,如图4 所示。
2.1.2、结论本文给出了一种频率复用因子为7 的软频率复用方案来抑制小区间干扰,相对较常用的频率复用因子为3 的软频率复用方案,该方案在小区边缘区域部分获得了更高的用户峰值速率,使整个系统容量得到提升。
软频率复用基本不需要在基站间交换信息,优点是计算复杂度低,信令开销也很低,具有较高的可行性。
但软频率复用使得小区边缘只能使用部分频谱资源,吞吐量受影响,难以实现高速率传输,这是软频率复用技术的根本缺陷。
2.2、CDMA系统中常用的干扰抑制技术2.2.1、功率控制在CDMA系统中,功率控制是无线资源管理的核心技术之一,它对于克服“远近效应”、减小小区间干扰、增加系统容量和提高系统性能具有重要作用。
在移动通信的上行链路中,如果小区的所有用户均以相同功率发射,则靠近基站移动台到达的信号强,远离基站移动台到达的信号弱,导致强信号掩盖弱信号的“远近效应”。
CDMA是同一小区多个用户同一时刻共同使用同一频率的系统,因此“远近效应”更加突出。
为了克服CDMA系统的“远近效应”,应对移动台进行功率控制。
在下行链路中,位于小区边缘的移动台受其它相邻小区的干扰,导致接收信号恶化,产生“边缘效应”,为了克服这种效应,也需要对基站实行功率控制。
功率控制技术可补偿传输损耗、解决“远近效应”和“边缘效应”问题、增加系统容量和提高系统性能,从而更好地发挥第三代移动通信系统的优势。
按照不同的分类标准,功率控制技术可分为不同的类型。
(1)、按通信的上下行链路方向,功率控制可分为:(a)、上行链路功率控制:它又称反向功率控制,用于控制移动台的发射功率,保证基站收到各个移动台发射的信号功率或信噪比(SNR)基本相等,这样既能有效克服“远近效应”,又能使移动台在满足自身服务质量(Qos)要求的情况下,尽可能降低发射功率,从而延长移动台的电池寿命。
(b)、下行链路功率控制:它又称前向功率控制,用于控制基站的发射功率,使所有移动台收到的基站发射信号功率或信噪比基本相等,从而克服“角效应”,并可使基站的平均发射功率减小,有效降低小区间干扰。
(2)、集中式和分布式功率控制(a)、集中式功率控制它是指在网络端进行功率控制,根据接收端接收的信号功率和各条链路的增益整体,调整发射端的发射功率。