您的位置: 泸州信息港 > 旅游

LTE系统的小区间干扰协调技术

发布时间:2019-04-25 18:10:10

LTE系统中采取频率复用方式对小区间的干扰进行调和,可以适用于各种带宽的业务,实现简单,并且对抑制小区间的干扰、改良小区边沿用户传输质量有很好的效果。

LTE采取正交频分多址接入技术(OFDMA,orthogonalfrequencydividedmultiple access),OFDMA技术利用频率之间的正交性作为辨别用户的方式,将用户的信息承载在相互正交的不同的载波上,可以有效对抗频率选择性衰落。另外,由于小区内用户使用的频率相互正交,所有的干扰全部来自于其他小区,这样也可以大大提高小区中心用户的信号干扰噪声比(SINR),从而可以提供更高的数据速率和更好的服务质量。而对小区边缘的用户,由于相邻小区占用一样载波资源的用户对其干扰比较大,加上本身距离基站较远,其SINR相对就较小,致使虽然全部小区的吞吐量较高、但小区边沿用户服务质量较差、吞吐量较低的情况。

为了解决这个LTE系统在小区边沿干扰严重的问题,3GPP提出了多种解决方案,包括干扰随机化、干扰删除和干扰调和技术。其中干扰随机化利用干扰的统计特性对干扰进行抑制,误差较大。干扰删除技术可以显著改善小区边沿的系统性能,取得较高的频谱效率,但是对带宽较小的业务(如VoIP)则不太适用,在OFDMA系统中实现也比较复杂,后续对它的研究不多。干扰调和/避免则是目前研究的一项热门技术,其实现简单,可以应用于各种带宽的业务,并且对干扰抑制有很好的效果。

LTE小区间干扰分析

正交频分复用(OFDM)由于具有高频谱利用率,并且能够有效解决宽带无线通信中的码间干扰问题,已经被广泛接收为未来无线宽带通讯的关键技术。LTE采用的以OFDMA为多址接入方式而构建的蜂窝移动通讯络中,可以做到频率复用因子为1,即整个系统覆盖范围内的所有小区使用相同的频带为本小区内的用户提供服务。在OFDM系统中,各子信道之间的正交性有严格的要求。虽然由于载波频率和相位的偏移等因素会造成子信道间的干扰,但是可以在物理层通过采用先进的无线信号处理算法使这类干扰降到。因此,LTE系统中的小区内干扰很小, 而影响系统性能的主要干扰来自小区间干扰。

LTE的干扰协调技术

为了解决LTE由于采取OFDMA而导致的小区边缘用户干扰严重的问题,各大公司纷纭提出了OFDMA的干扰协调/避免技术。LTE的系统的干扰协调技术的核心思想在于采取频率复用技术,它使得相邻小区之间的干扰信号源的距离尽量远,从而抑制相邻小区的干扰,到达改进传输质量、提高吞吐量的效果。

部份频率复用

对LTE系统而言,其采取的独特的OFDMA的接入方式,使得本小区内的用户之间互不干扰,而对于小区边沿的用户则收到来自于其他小区的比较强的干扰。部份频率复用的核心思想在于将处于小区中心和小区边缘的用户区别对待,对于小区中心的用户,由于其距离基站距离比较近,信道条件较好,且本身对其他小区的干扰不大,所以可以将其分配在频率复用因子为1的复用集上。而对于小区边沿的用户,其距离本身的服务基站距离较远,信道条件较差,但其对其他小区处于相同频率的信号的干扰又较大,所以将其分配在频率复用因子为3的频率复用集上。

软频率复用

软频率复用继承了部份频率复用的优点,同时采取动态的频率复用因子,比较明显地提高了频率的利用效率。在软频率复用中,所有的频段被分成了两组子载波,一组称为主子载波,另外一组称为辅子载波。主子载波可以在小区的任何地方使用,而辅子载波则只能在小区中心被使用。不同小区之间的主子载波相互正交,在小区边沿有效地抑制了干扰,而辅子载波由于只在小区中心使用,相互之间干扰较小,则可以使用相同的频率。

增强的软频率复用

虽然软频率复用对小区边沿干扰情况的抑制,和子载波的灵活分配都已有了一定的斟酌,但是其分配给不同小区的相互正交的主子载波依然会带来一定程度的资源浪费,尤其是当小区边缘的业务量较大时,会带来小区之间的频率复用因子增高、频谱利用率下降等后果。增强的软频率复用方案继承了传统的软频率复用的思想,又在其基础上进行了改进,主要在于改进了在业务量变化时可能带来的资源浪费的问题。

不同干扰调和/避免技术的比较

前面提到的3种干扰调和/避免的技术都可以有效抑制小区边沿用户之间的同频干扰,并且具有简单、可行的优点。可以说,上述3种技术是采用频率复用方式进行小区间干扰抑制的不断发展与演进,部份频率复用简单易操作,对子载波的使用限制严格,虽然对于干扰起到了很好的抑制却牺牲了灵活性和频谱效率。软频率复用可以适应不同的业务密度,在保证对干扰的控制的条件下,提高了频谱效率,但是却对基站调度器提出了更高的要求,要求基站调度器可以快速地对小区内的业务密度进行测量并计算当前合适的功率比。增强的软频率复用是软频率复用的改进模式,进一步提高频谱利用效力的同时更加增加了基站天线的复杂度和调度器的计算量。可以说,部份频率复用、软频率复用,和增强的软频率复用,顺次是用基站的硬件处理复杂度换取了无线传输中的频谱效力。

干扰调和/避免目前普遍采用了不同的频率复用的方式来进行,在小区边缘用户之间的同频干扰的抑制问题上起到了明显的效果。通过仿真可以看到,采取了不同的频率复用方案,处在小区边沿的用户的吞吐量都可以得到比较明显的提高,然而由于频率复用是对全部小区的频率进行了一定的限制,所以全部小区的吞吐量会有一定程度的下落。使用干扰调和/避免相当于是对整个系统的吞吐量和小区边沿用户吞吐量的一个折中,在大大改善了公平性的同时牺牲了小部分的整体性能。

亚健康是怎么造成的
黄褐斑食疗怎么调理
连花清瘟颗粒怎样服用
猜你会喜欢的
猜你会喜欢的