TD-LTE复杂场景下小区间干扰协调技术的优化研究

摘要

随着无线移动通信技术高速发展，3GPP LTE成为第四代移动通信领先标准，该标准以高速度传输速率、高负载及频谱利用率高等优势占领全球4G市场。由于频谱资源作为移动通信中最稀缺资源，LTE采用相邻小区间相同频率进行组网以提高频谱效率，该方式易引起小区间同频干扰，尤其是在大型集会与人流众多等复杂场景下，影响通信网络质量与用户使用体验，TD-LTE小区间干扰抑制技术能够有效改善这种情况，因此该技术在未来通信领域不断发展中得到广泛应用研究。
　　小区间同频干扰抑制技术能够有效改善这种现象，该技术主要包括有小区间干扰协调、小区间干扰消除、小区间干扰随机化与波束赋形天线技术等。本文主要对小区间干扰协调技术优化进行了研究，该技术从资源分配方式来区分为:部分频率复用、软频率复用与全频率复用;从资源分配周期来区分:静态分配、半静态分配、动态分配与协调调度。在此基础上通过结合资源分配算法中比例公平算法与QoS服务时延门限值进而提出了一种半静态小区间基于软频率复用的干扰协调算法，基于MATLAB平台下并对该改进算法进行了计算机仿真理论实验，通过仿真结果证明该改进算法相比之前相关算法分析得出:在覆盖小区内用户数持续增长过程中边缘用户吞吐量、中心用户吞吐量、平均信道信噪比指标值提升;实时业务延时、非实时业务延时以及实时业务丢包率指标值降低，其中实时业务延时与非实时业务延时都在1ms左右，丢包率则在1％左右，以上理论实验能够佐证该改进算法有效性。
　　本文根据该改进算法理论仿真结果应用于实际场景中，场景都具有区域内用户密集、用户使用网络频繁、用户业务负载多样化以及无线网络环境复杂等特点。对场景内配置改进算法前后网络业务指标包括:上行吞吐量、下行吞吐量、平均RSRP、平均SINR、平均下载速率、平均上传速率、覆盖率以及QoS平均服务时延等数据统计分析对比得出:上下行吞吐量、平均上传速率、平均下载速率以及覆盖率均有一定幅度提升，平均RSRP参考信号强度增强，平均SINR值提高则干扰影响明显减弱，QoS平均服务时延值降低1.2ms。对场景内配置改进算法前后网络性能指标包括:无线接通率、无线掉线率、切换成功率、RRC建立成功率、RRC拥塞次数等数据统计分析对比得出:RRC拥塞指标次数明显下降，无线接通率、RRC建立成功率与切换成功率类指标提升1％左右，无线掉线率指标下降1.5％左右，有效证明该改进算法能够有效提升区域内网络业务与性能指标，降低小区间同频干扰对网络影响，显著改善网络质量。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景与意义

1．2 TD-LTE干扰抑制发展情况

1．2．1 TD-LTE干扰抑制技术的发展现状

1．2．2 TD-LTE干扰抑制技术的发展趋势

1．3 论文研究主要内容

1．4 论文章节安排

1．5 本章小结

第2章 TD-LTE关键技术与干扰原理

2．2 TD-LTE关键技术概述

2．2．1 OFDM技术

2．2．2 MIMO技术

2．2．3 HARQ技术

2．3 TD-LTE干扰原理概述

2．3．1 干扰的定义

2．3．2 干扰的分类

2．3．3 干扰的指标

2．4 本章小结

第3章 TD-LTE小区间同频干扰协调技术理论研究

3．1 TD-LTE小区间同频干扰抑制常用技术概述

3．1．1 小区间干扰随机化技术

3．1．2 小区间干扰消除技术

3．1．3 小区间干扰协调技术

3．1．4 波束赋形天线技术

3．2．2 最大载干比算法

3．2．3 比例公平算法

3．3 本章小结

第4章 改进基于软频率复用的下行干扰协调技术的研究与仿真

4．1 仿真技术理论

4．1．1 上行仿真参数

4．1．2 系统性能评价参数

4．1．3 仿真模型

4．1．4 仿真流程

4．2 改进后的干扰协调算法的理论分析

4．2．1 常规干扰协调算法的频率复用介绍

4．2．2 改进后干扰协调算法的频率复用

4．2．3 改进后干扰协调算法流程图

4．2．4 改进后干扰协调算法

4．3 改进后的干扰协调算法的仿真结果与分析

4．3．1 边缘用户吞吐量

4．3．2 用户平均吞吐量

4．3．3 平均信道信噪比

4．3．4 实时业务延时

4．3．5 非实时业务延时

4．3．6 实时业务丢包率

4．4 本章小结

第5章 改进基于软频率复用小区间干扰协调技术案例的验证与实现

5．1 改进后算法的应用前景

5．2 改进后算法的应用场景1-大型体育场

5．2．1 现场网络概况

5．2．2 根据改进算法制定现场方案

5．2．3 实际验证对比分析

5．3 改进后算法的应用场景2-大学城开学期间

5．3．1 大学城开学期间网络概况

5．3．2 根据改进算法制定大学城覆盖方案

5．3．3 实际验证对比分析

5．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录