基于小区间干扰协调(ICIC)技术的TD-LTE系统容量提升研究

摘要

TD-LTE系统采用正交频分复用技术(OFDM)，小区内用户使用的频率相互正交，小区内用户的干扰主要来自于其他小区，这样可大大提高小区中心用户的信干噪比，从而可以提供更大的吞吐量和更好的服务质量。对于小区边缘的用户，则会导致相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大，导致边缘用户性能恶化。
　　 小区间干扰协调技术的应用能够有效降低小区边缘用户受到的干扰，提升系统性能。通过对软频率复用方案的研究分析，针对软频率复用方案的缺点，并考虑以下应用场景:在网络运行一段时间后，用户分布发生了变化，但是网络建设没有跟上该变化;网络中出现因集会、商业活动或突发事件等，造成用户的大规模活动变化，造成边缘用户占比上升，需要网络提供更多的资源。从以下两点对软频率复用方案进行改进:
　　 首先，根据软频率复用方案无法适应小区负载的变化，将带宽资源从逻辑上分为四份，其中三份同软频率复用方案的带宽划分一致，剩下一份带宽资源作为可抢占式，由中心用户和边缘用户共同使用。但是小区边缘用户拥有更高的分配优先级，当小区边缘用户和小区中心用户共同向基站请求可抢占式带宽资源时，基站优先将该资源分配给小区边缘用户。
　　 其次，针对软频率复用方案的静态协调的缺点，加强基站之间的信息交互。通过X2接口，传递下行干扰指示RNTP。通过调整中心和边缘用户的频谱资源分配，以及发射功率大小来协调干扰，提高边缘用户性能。
　　 最后在支持多媒体服务的TD-LTE系统中分析研究了适合该系统的调度算法:指数比例公平算法，并结合改进的方案进行了系统级仿真。仿真结果表明，与软频率复用相比，由于在带宽资源分配上增加了一段可抢占式带宽资源，大大提高了带宽资源分配的灵活性，对小区中心用户性能影响不大的情况下，有效提升了小区边缘用户性能，提升系统整体吞吐量。适用于小区边缘负载较大且动态变化的场景中;变静态协调为半静态协调，增强了基站之间信息的交互性，使目标小区能够了解干扰小区的资源分配情况，并依此作出本小区的带宽资源调度的策略，进一步降低小区间干扰问题，提升系统容量，特别是小区边缘用户性能。

目录

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摘要

缩略语

图目录

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．3 本文主要研究工作及内容安排

第二章 OFDM系统基本原理

2．1 正交频分复用OFDM

2．2 OFDM系统优缺点

2．2．1 OFDM系统优点

2．2．2 OFDM系统缺点

2．3 LTE物理层的传输技术

2．3．1 传输技术

2．3．2 帧结构设计

2．4 本章小结

第三章 小区间干扰协调技术

3．1 TD-LTE研究中用到的干扰协调技术

3．1．1 小区间干扰随机化

3．1．2 小区间干扰消除

3．1．3 小区间干扰协调

3．2 eNodeB间负载信息

3．2．1 基于HII和OI的上行ICIC技术

3．2．2 基于RNTP的下行ICIC技术

3．3 本章小结

第四章 TD-LTE调度算法研究分析

4．1 调度算法分析

4．1．1 正比公平算法(PF)

4．1．2 改进的最大权重时延优先算法(M-LWDF)

4．1．3 指数比例公平算法(EXP／PF)

4．2 系统模型

4．3 仿真分析

4．4 本章小结

第五章 改进型软频率复用方案

5．1 华为软频率复用方案

5．1．1 华为软频率复用方案分析

5．1．2 华为软频率复用方案仿真结果分析

5．1．3 华为软频率复用方案的优点及缺点

5．2 半静态干扰协调

5．2．1 半静态干扰协调分析

5．2．2 半静态干扰协调仿真结果分析

5．3 改进型静态／半静态软频率复用

5．3．1 改进型静态／半静态软频率复用频率分配方式

5．3．2 改进型静态／半静态软频率复用功率分配

5．3．3 改进型静态／半静态软频率复用仿真结果分析

5．4 本章小结

第六章 结论及展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间从事的科研工作及取得的研究成果