LTE-FDD系统干扰建模和容量分析的设计与实现

摘要

LTE同频组网，面临的一个重要挑战就是同频干扰问题。随着站点数的增加，站间距越来越密，用户的通信质量受到小区间干扰增大而降低，反而抑制整个网络容量的增加。随着移动4G网络的普及，网络用户不断增加，新业务不断涌现，运营商需要不断增加站点以满足日益增长的无线数据传输需求。本论文根据长期演进主要技术, 结合了LTE频分双工系统具体的资源分配,去分析长期演进频分双工系统的干扰情况以及容量受干扰的变化趋势。模拟用户分布并结合理论建模计算不同场景下的网络容量，为LTE网络规划提供参考。因此对LTE系统的干扰和容量进行分析，研究同频频组网系统干扰，计算小区容量，对LTE网络规划具有实际意义。 本文介绍了LTE网络相关知识，对LTE的关键技术——OFDM技术和MIMOI技术的基本原理进行了讲述，并对LTE-FDD帧结构和下行物理资源分配做了必要的讲解说明。解释了造成干扰的原因，干扰的影响和如何去分析干扰与用户距离的关系，阐述了容量的概念，分别介绍了LTE网络容量主要受频谱资源、网络结构、小区负荷、信道开销、MIMO技术以及业务模型等因素的影响。 分析了单邻区场景下，干扰和噪声功率的建模算法，推导出单邻区场景下的SINR计算公式，并分析了多邻区场景下的干扰叠加方法，得出多邻区场景下的信号与干扰加噪声比算法公式，从而研究出用户和站点的距离与用户收到的有用信号和干扰信号强度的关系。根据给出了小区容量的表征方法，推导出的SINR和频谱效率的映射方法，最后建模得到单用户场景和多用户场景下的小区容量，通过Matlab仿真软件对所建立模型算法的仿真，也就是对小区容量进行分析，做出了站点数与小区容量之间关系的仿真测试，得出小区容量随站点增加而表现出的用户有用信号强度的变化趋势，从而得到用户一定负载情况下的最佳的小区站点数分布数量，以此作为分析站点布局数量的有力基础，并成为后期网络规划的重要参考依据。

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