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LTE系统中的干扰管理技术研究

2020-12-11阅读(1015)

LTE系统中的干扰管理技术研究

论文摘要

LTE系统的规模化网络部署给无线通信带来了新的干扰问题,其中不仅包括LTE系统内部的小区间干扰,也包括与其它系统共存时的干扰。这些干扰都直接影响着LTE系统的性能,甚至影响着与LTE系统共存的其它通信系统的性能。如何有效的解决干扰问题关系着LTE系统的进一步发展。本文围绕着LTE系统中的干扰管理技术做了深入细仔的研究。主要从以下三个方面展开：LTE系统中的干扰协调技术、多小区协作模式下的干扰管理和TD-LTE系统与TD-SCDMA系统共存场景下的干扰管理。本文的主要贡献和内容如下：首先,详细分析了LTE系统中存在的干扰类型和形成原因。对LTE系统中的小区间干扰做了重点分析,对TD-LTE系统中特有的交叉时隙干扰做了深入研究。使用系统级仿真的方法研究了交叉时隙干扰对TD-LTE系统性能的影响程度,分别给出了不同调度方式下,受交叉时隙干扰影响的TD-LTE系统吞吐量下降曲线。其次,在总结目前干扰协调技术的基础上,提出了一种基于部分频率复用网络下的小区间协作干扰协调方法。新方法采用了全协作模式,重点考虑了协作基站选择问题和协作用户选择问题,仿真结果表明新方法提高了系统的吞吐量,特别是处于小区边缘位置的用户性能得到了较大的提升。第三,研究了多小区协作网络中的用户选择和功率分配问题。在基于协作资源分配的网络模式下,提出了一种保证用户QoS的资源分配方法,包括用户选择和功率分配。仿真结果表明新方法提高了系统性能,保证了用户的服务质量,降低了用户在用业务的中断概率。第四,针对TD-LTE系统和TD-SCDMA系统共存的特定场景,使用确定性分析方法分析了系统间各种类型的干扰,得出了各种干扰对系统隔离度的要求指标,并且给出了不同天线架设方式下系统天线所需的隔离距离。第五,使用系统级仿真方法研究了TD-LTE系统和TD-SCDMA系统共存问题,得出了TD-LTE系统基站和TD-SCDMA系统基站之间的邻道干扰对两系统性能造成下降的相对值。第六,将TD-LTE系统和TD-SCDMA系统之间的干扰问题转化为带约束条件的数学优化问题,使用最优化的方法求出了该问题的理论最优解。提出一种适合系统共存环境下使用的LTE系统频率分配方法。该方法尽可能的减少了系统间的干扰,增加了系统性能。仿真结果显示新的方法提高了TD-LTE系统的吞吐量,同时也降低了TD-SCDMA系统的掉话率。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 论文研究背景
  • 1.1.1 移动通信系统的发展简介
  • 1.1.2 LTE系统概述
  • 1.1.3 蜂窝通信系统中的干扰管理概述
  • 1.2 LTE系统中的干扰管理技术研究现状
  • 1.2.1 干扰协调技术
  • 1.2.2 多小区协作处理技术
  • 1.2.3 干扰共存的研究
  • 1.3 论文的主要贡献
  • 1.4 论文的结构安排
  • 1.5 参考文献
  • 第二章 LTE系统及其关键技术
  • 2.1 LTE系统的形成背景
  • 2.2 LTE系统结构
  • 2.3 LTE系统关键技术
  • 2.3.1 物理层传输机制
  • 2.3.2 调制和编码技术
  • 2.3.3 MIMO技术
  • 2.3.4 HARQ技术
  • 2.4 系统级仿真方法
  • 2.5 参考文献
  • 第三章 LTE系统中的干扰协调技术
  • 3. LTE系统中的干扰类型
  • 3.1.1 小区内干扰
  • 3.1.2 自噪声（Self Noise）
  • 3.1.3 小区间干扰
  • 3.1.4 交叉时隙干扰
  • 3.2 交叉时隙干扰对系统性能的影响
  • 3.2.1 仿真模型
  • 3.2.2 仿真参数设置
  • 3.2.3 仿真结果和分析
  • 3.3 LTE系统中的干扰协调技术
  • 3.3.1 全频带复用方法
  • 3.3.2 频率复用因子为3的复用方法
  • 3.3.3 软频率复用方法
  • 3.3.4 部分频率复用方法
  • 3.4 一种基于小区间协作的干扰协调方法
  • 3.4.1 系统模型和问题推导
  • 3.4.2 小区间协作频率复用方法
  • 3.4.3 仿真模型
  • 3.4.4 仿真结果与分析
  • 3.5 本章小结
  • 3.6 参考文献
  • 第四章 多小区协作下的干扰管理
  • 4.1 研究背景
  • 4.2 系统模型和推导
  • 4.3 保证服务质量的增强迭代注水法
  • 4.4 仿真实验
  • 4.4.1 小区模型
  • 4.4.2 信道模型
  • 4.4.3 仿真流程
  • 4.5 结果和分析
  • 4.6 本章小结
  • 4.7 参考文献
  • 第五章 TD-LTE系统与TD-SCDMA系统干扰共存研究
  • 5.1 系统间干扰分类
  • 5.2 确定性分析方法
  • 5.3 干扰分析场景
  • 5.4 无线传播模型
  • 5.4.1 基站到基站的传播模型
  • 5.4.2 基站到移动台的传播模型
  • 5.5 天线方向增益图
  • 5.5.1 TD-LTE基站的天线方向增益图
  • 5.5.2 TD-SCDMA基站的天线方向增益图
  • 5.5.3 TD-LTE移动台的天线方向增益图
  • 5.6 共存干扰的确定性方法分析研究
  • 5.6.1 TD-LTE基站对TD-SCDMA基站的干扰
  • 5.6.2 TD-SCDMA基站对TD-LTE基站的干扰
  • 5.6.3 TD-LTE基站对TD-SCDMA移动台的干扰
  • 5.6.4 TD-SCDMA基站对TD-LTE移动台的干扰
  • 5.6.5 TD-LTE移动台对TD-SCDMA基站的干扰
  • 5.6.6 TD-SCDMA移动台对TD-LTE基站的干扰
  • 5.6.7 确定性分析方法结果小结
  • 5.7 TD-LTE系统和TD-SCDMA系统共存下的天线架设分析
  • 5.7.1 天线安装的隔离度分析
  • 5.7.2 TD-LTE系统和TD-SCDMA系统共存下的隔离距离
  • 5.8 共存干扰的系统级仿真方法分析研究
  • 5.8.1 网络拓扑模型
  • 5.8.2 传播模型
  • 5.8.3 天线模型
  • 5.8.4 干扰建模
  • 5.8.5 仿真结果和分析
  • 5.9 一种适合共存环境下的频率分配方法
  • 5.9.1 问题描述和推导
  • 5.9.2 一种共存环境下的频率分配方法
  • 5.9.3 仿真模型和参数取值
  • 5.9.4 仿真结果和分析
  • 5.10 本章小结
  • 5.11 参考文献
  • 第六章 结束语
  • 6.1 本文工作总结
  • 6.2 未来研究展望
  • 附录A 缩略语表
  • 表附录
  • 表附录参考文献
  • 致谢
  • 作者攻读学位期间发表论文情况

    • 相关论文文献

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