基于虚拟分层小区结构的小区间干扰协调方案

摘要

长期演进计划（LTE）是3GPP组织的下一代移动通信网络的标准化演进计划。目前，LTE系统使用正交频分多址接入技术（OFDMA）和多入多出技术（MIMO）以消除多径衰落和干扰造成的影响。由于在OFDMA技术中，用户信息由不同的子载波承载，因此用户受到的小区内干扰大大减弱，用户受到的干扰主要来自邻小区。而且，位于小区边缘的用户将受到更为恶劣的邻小区干扰。在同频布网时，小区间干扰将严重降低小区的吞吐量尤其是边缘区域的吞吐量，并将导致边缘用户通信质量的下降。
　　 为了解决这一问题，3GPP LTE组织提出了小区间干扰协调技术，这项技术通过对小区的某些频率资源进行某种限制，减少本小区对相邻小区在该频率上的干扰，从而抑制小区间同频干扰，提高相邻小区在这些频率资源上的载干比以及小区的边缘数据速率和覆盖。但是，现有的小区间干扰协调方案存在小区边缘频谱利用率低和对高速移动用户支持性差的问题。
　　 因此，本文提出了基于虚拟小区分层结构的小区间干扰协调技术。该方案将小区结构虚拟为两层，分别为高速用户和低速用户服务。该方案实现了在小区边界负载不均匀和用户高速移动的情况下，提高边缘小区的频谱利用率并且支持小区用户的高移动性。本文设计并实现了LTE系统小区间干扰协调技术仿真平台。通过该平台，新方案的性能得以验证。仿真结果显示，新的方案可以提高小区边缘用户的频谱资源利用率并降低用户的资源重分配频率，提升了用户通信质量和LTE系统的整体性能。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.13GPP LTE系统概述

1.1.1 LTE系统发展背景[2—4]

1.1.2 LTE技术目标

1.2 干扰信号的类型

1.3 论文的研究意义

1.4 本文的主要工作和内容安排

第二章 LTE系统关键技术

2.1 LTE系统帧结构

2.2 LTE系统物理信道

2.3 LTE系统物理层工作过程

2.4 LTE系统多址接入技术[13][14][15]

2.4.1 LTE系统上行多址技术

2.4.2 LTE系统下行多址技术

2.5 本章小结

第三章 基于虚拟分层小区结构的小区间干扰协调技术

3.1 LTE系统小区间干扰

3.2 LTE小区间干扰抑制技术

3.2.1 小区间干扰随机化技术

3.2.2 小区间干扰消除技术

3.2.3 小区间干扰协调技术

3.3 两种典型小区间干扰协调技术

3.3.1 软频率复用方案

3.3.2 部分频率复用方案

3.4 现有方案的不足

3.4.1 小区边缘频谱利用率

3.4.2 小区用户资源重分配问题

3.5 基于虚拟分层小区结构的ICIC技术

3.5.1 小区可用频谱资源分配

3.5.2 低速用户干扰协调方案

3.5.3 高速用户干扰协调方案

3.5.4 V—HCS方案的边缘频谱效率和资源重分配次数

3.6 本章小结

第四章 仿真设计与验证分析

4.1 仿真设计基础

4.1.1 系统级仿真技术

4.1.2 仿真工具

4.2 仿真模型设计

4.2.1 系统建模

4.2.2 LTE系统ICIC仿真平台

4.2.3 平台主要参数和主要模块

4.3 仿真结果分析

4.4 本章小结

第五章 结束语

5.1 论文工作总结

5.2 今后研究展望

参考文献

致谢

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