LTE网络中小区间干扰抑制方案的研究

摘要

第四代移动通信技术(4G)的迅猛发展给人们的生活带来了翻天覆地的变化，经过十几年的不断演变与发展，4G在我国已经正式大范围的商用了。由于频谱资源的紧张，移动通信中小区的复用因子已经达到极限，小区间的干扰问题一直存在。因此，网络优化工作对于通信从业者来说是一项长期而艰巨的任务。现阶段，小区间的干扰抑制技术方案都或多或少的存在一些不足，因此改进这些不足对4G移动通信的发展具有重要意义。
　　本文首先分析对比了传统软频率复用(SFR)方案中基于距离和基于信号干扰噪声比(SINR)值用户划分准则的优缺点，然后将两者的优点相互综合，提出了综合改进用户划分方案，通过搭建系统仿真平台对综合改进方案进行模拟仿真，模拟仿真表明该方案在用户可接入率、系统容量和信噪比等指标上具有较大改进效果，证明了改进方案的科学性、有效性与合理性。
　　本文的主要研究内容包括:
　　(1)介绍了蜂窝通信理论的发展。通过技术的不断改进与发展，目前已经发展到4G通信系统（注:此4G通信系统是我国通信业界广泛认可的，但其技术指标并未达到国际电信联盟的要求，不能算是真正意义上的4G通信系统，为了论述方便，故采用此种表述方式，请读者知悉），通信质量不断提升，业务种类不断丰富。详细阐述了4G中长期演进(LTE)制式的通信系统的技术特点和所涉及到的两大底层技术正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)技术，分析了现阶段LTE系统中小区间干扰抑制方案的研究现状以及存在问题。
　　(2)着重描写了小区间干扰协调方案的研究现状，分析对比了FFR方案和SFR方案在用户可接入率、系统容量和信噪比等指标上的优缺点，通过搭建系统级仿真平台来研究和改进方案。
　　(3)分析了传统SFR方案的基于距离和基于SINR值用户划分的方案后提出了一种综合改进方案，对方案进行了系统仿真测试，得出了该方案能够在充分利用频谱资源和降低干扰的同时提升系统性能的结论。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 LTE技术发展的背景和意义

1．2 LTE技术的研究现状

1．3 主要研究工作和组织结构

2 蜂窝理论和历代移动通信系统

2．1 蜂窝理论的发展

2．2 历代移动通信系统的发展

2．2．1 第一代移动通信系统

2．2．2 第二代移动通信系统

2．2．3 第三代移动通信系统

2．3 本章小结

3 第四代移动通信系统

3．1 LTE系统简介

3．2 LTE关键技术之OFDM

3．2．1 OFDM简介

3．2．2 OFDM的技术特征与优势

3．2．3 OFDM的子信道化

3．3 LTE关键技术之MIMO

3．3．1 MIMO简介

3．3．2 MIMO应用之波束赋形技术

3．4 LTE的功率控制与分配

3．4．1 上行功率控制

3．4．2 下行功率分配

3．5 本章小结

4 小区间干扰抑制技术的研究

4．1 干扰抑制原理

4．2 干扰抑制方法

4．2．1 部分频率复用

4．2．2 软频率复用

4．3 本章小结

5 LTE系统级仿真建模

5．1 建模简介

5．2 建模仿真

5．2．1 小区系统建模

5．2．2 基站侧建模

5．2．3 用户侧建模

5．2．4 传输损耗建模

5．2．5 噪声模型

5．2．6 阴影衰落模型

5．2．7 业务模型

5．3 性能评估参数

5．3．1 用户可接入率

5．3．2 小区信噪比分布

5．3．3 系统容量

5．3．4 各调制模式占比

5．4 本章小结

6 干扰协调方案的改进

6．1 干扰协调方案简介

6．2 现有干扰协调技术分类

6．2．1 静态干扰协调方案

6．2．2 动态干扰协调

6．2．3 半静态干扰协调

6．3 传统SFR方案性能分析

6．3．1 用户可接入率

6．3．2 小区信噪比分布

6．3．3 系统容量

6．3．4 各调制模式占比

6．4 用户划分准则的改进方案

6．4．1 传统用户划划分准则

6．4．2 用户划归准则的改进

6．4．3 改进方案分析

6．4．4 改进方案中L和M值的确定

6．5 改进方案性能仿真验证

6．5．1 用户可接入率

6．5．2 小区信噪比分布

6．5．3 系统容量

6．5．4 各调制模式占比

6．5．5 仿真结果分析

6．6 本章小结

7 总结与展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科技成果