LTE-Advanced系统中小区间干扰协调技术的研究

论文摘要

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,同时也为了与新兴的一些移动通信技术如WiMAX、Wi-Fi等竞争,3GPP在2004年底提出了3G的长期演进（LTE）。LTE所使用的正交频分多址接入（OFDMA）的方式不能消除小区间干扰,特别是小区边缘用户所受到的干扰,因此必须采取有效的措施来缓解小区间的干扰问题。本文针对小区间干扰抑制技术中小区间干扰协调技术进行了仿真和分析,主要工作体现在以下三方面。第一部分给出了当前LTE系统中所广泛讨论的小区间干扰协调技术,主要分析了几种典型的部分频率复用和软频率复用方案,其中华为公司提出的软频率复用方案为主要典型代表,在业界研究领域非常流行。论文给出了影响软频率复用系统性能的主要参数,并通过改变小区中心半径比和小区中心/边缘频带功率比来观察小区边缘和小区中心用户的吞吐量。仿真结果表明,采用不同的系统参数所能带来的系统性能提升是不同的;实际系统中应该综合考虑不同业务类型,进行带宽和功率的分配,这样才能获得更大的系统性能提升。第二部分对LTE-Advanced系统中引入的关键技术进行了介绍。其中协作多点传输和中继被认为是提高小区边缘用户吞吐量和小区总体性能的有效技术。LTE-Advanced系统下行链路的干扰协调技术可以通过基站间的联合处理/预编码来实现。对相干传输情况下的多小区协作预编码进行了分析和仿真,给出了迫零波束成型、块对角化和最小均方误差预编码方案对系统性能的影响,通过仿真可以得知,采用协作传输技术的确可以有效提高小区边缘用户的性能。第三部分研究了一种较新的将部分频率复用（FFR）以及协作多点传输相结合的方案。传统的频率复用方案并不适合协作多点传输,因此可以将每个小区分成三个扇区,每个扇区有一个固定的扇区天线（SA）,从而可以实现多点协作传输,仿真表明该方案在提升系统容量方面具有较高的优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 论文研究思路和章节安排
• 第二章 LTE 系统中的小区间干扰协调
• 2.1 LTE 系统的物理层技术和资源划分
• 2.1.1 LTE 物理层概述
• 2.1.2 LTE 系统的帧结构
• 2.1.3 时隙结构和物理资源单元
• 2.2 小区间干扰原理
• 2.2.1 蜂窝小区的干扰原理
• 2.2.2 历代通信系统中的小区间干扰
• 2.3 LTE 系统中的小区间干扰抑制
• 2.3.1 干扰随机化
• 2.3.2 干扰删除
• 2.3.3 干扰协调/避免
• 2.3.4 几种干扰抑制技术的对比
• 2.4 典型小区间干扰协调方案
• 2.4.1 小区间干扰协调方案的分类
• 2.4.2 部分频率复用
• 2.4.3 软频率复用
• 2.5 本章小结
• 第三章 小区间干扰协调方案仿真和分析
• 3.1 系统仿真环境
• 3.1.1 仿真模型分类
• 3.1.2 信道模型
• 3.2 软频率复用方案的一般分析
• 3.2.1 频率复用因子
• 3.2.2 软频率复用方案
• 3.3 有关SFR 方案的进一步仿真分析
• 3.3.1 系统性能评估
• 3.3.2 仿真分析
• 3.4 本章小结
• 第四章LTE-Advanced 系统中的小区间干扰协调
• 4.1 LTE-Advanced 系统的研究背景
• 4.1.1 3G 标准版本的演进
• 4.1.2 LTE 的发展阶段
• 4.1.3 LTE-Advanced 系统的发展
• 4.2 LTE-Advanced 系统的关键技术
• 4.2.1 LTE-Advanced 系统的目标需求
• 4.2.2 LTE-Advanced 中的关键技术
• 4.2.3 协作多点 （CoMP） 传输
• 4.2.4 中继传输
• 4.3 CoMP-JP 中的预编码技术
• 4.3.1 预编码技术简介
• 4.3.2 预编码在CoMP 中的应用
• 4.3.3 CoMP 中的预编码方法
• 4.4 仿真与结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于部分频率复用的多小区协作
• 5.1 多小区协作的相关研究
• 5.2 多小区资源分配
• 5.3 仿真分析和结论
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 下一步可能的研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间所发表论文