基于OFDMA的小区间干扰协调策略研究

摘要

随着移动通信技术的发展,用户对移动通信的需求也不断增长,他们希望能够享受更高速率的数据业务。但是小区边缘用户性能得不到保证甚至恶化,这严重影响了移动通信系统的整体性能。频率复用正是一种能够有效地提高小区边缘用户性能的小区间干扰协调策略。然而传统的1/3和1/7复用方法的频谱利用率过低,正交频分多址(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access,OFDMA)系统中使用软分数频率复用方法。因为软分数频率复用在提高小区边缘用户性能的同时,能够保证较高的频谱利用率。同时,多输入多输出(Multi-InputMulti-Output,MIMO)技术能够在不增加传输带宽的条件下有效地提高系统容量。因而支持小区间MIMO的软分数频率复用方法能够进一步提高小区边缘用户的性能。在此基础上对小区用户进行功率分配优化可以提高边缘用户速率,但目前针对小区边缘用户的功率分配优化的研究比较少。
　　 为了解决OFDMA系统小区边缘用户性能不佳的问题,本文研究了小区间干扰协调策略。首先对无线信道模型、OFDM/OFDMA和MIMO传输技术的基本原理和模型进行了介绍。接着介绍了两种典型的不支持小区间MIMO的软分数频率复用方法,并基于支持宏分集的频率复用方法提出了一种支持小区间MIMO的软分数频率复用方法。该方法通过设置信道增益差门限将边缘用户分为两类,分别由两小区和三小区协作提供服务以此提高频率利用率,并通过仿真分析了该频率复用方法的性能。为了进一步提高边缘用户的性能,本文研究了小区边缘用户的功率分配问题,基于小区间MIMO提出了一种多小区环境下的小区边缘用户内的线性注水功率分配算法。该算法通过小区间MIMO消除小区边缘用户受到的来自相邻小区的同频干扰,然后使用线性注水进行边缘用户内的功率分配优化。并通过仿真分析了该算法的性能。