小小区场景下干扰协调技术研究

发布时间：2017-04-20 21:27

  本文关键词：小小区场景下干扰协调技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近些年来,移动智能终端的大量使用,使得用户对数据速率的要求越来越高,3GPP组织为了应对这一趋势,迅速推进LTE技术研究,俗称4G。随着此项技术的深入研究,异构网络成为提高频谱效率的有效途径。所谓异构网络,在本文中主要指由宏基站覆盖下的低功率基站如微小区基站(Pico cell)、家庭基站(Femtocell)等。这种网络拓扑的改变,缩短了用户与服务基站之间的距离,大大改善了用户的传输信道条件,从而提升了用户的传输速率。然而,由于宏基站与微基站的同频部署,使得小区间干扰变得十分严重,如何减少这种网络结构下的干扰问题成为一项重大的技术挑战。在未来的LTE-A异构网络中,小小区(small cell)场景下,这种同频干扰变得更加严重,因此,小区间干扰协调(ICIC)技术将会成为人们的研究热点。目前小区间的ICIC/e ICIC技术主要包括部分频率复用、简单的功率控制、小区范围拓展(CRE)技术以及几乎空白子帧(ABS)等,这些技术在传统的异构网络中表现出良好的干扰消除的效果,然而,随着small cell场景的引入,由于基站的覆盖范围缩短,所谓的中心用户与小区边缘用户的差异将变得模糊,部分频率复用技术很难实现,同时,基站数目的增多以及彼此的距离较短,CRE技术以及ABS技术的调度复杂度将会增大。本文研究了在小小区场景下功率控制对系统性能的影响,综合系统容量和能源消耗两个因素的目标函数,提出了一种根据用户获得的信道参数,以及自身的能源状况参数,设置他们在这个目标函数中的比重,通过对优化目标函数的求解来设置用户发射功率的大小。最后利用梯度下降的求解方式,得出目标函数的次优解。在本方案中合理的权衡了系统吞吐量和系统能源消耗,同时针对实际情况给出不同的权衡因子,得出相应的发射功率的大小,与最小化总功率和最大化Qo S两种方案相比,本文方案在信道条件良好时,显示出较好的性能。另一方面,就small cell而言,单纯的功率控制带来的能源节省是有限的,通信基站的硬件工作消耗的电量是比较大的,并且高密度部署使得基站间干扰靠功率控制得以缓解的空间是有限的,为了解决这样的问题,3GPP组织提出了小小区关闭技术。不同的小区关闭技术对系统性能的影响也各不相同,本文根据系统容量在小区关闭前后的变化,选择系统容量获得最大增益的小区关闭,从而使得系统容量在关闭之后的绝对提高,与随机关闭以及基于负载关闭这两个算法相比,本文给出了仿真验证,证明了该算法在系统性能上获得一定的提高。
【关键词】：LTE/LTE-A 异构网 小区间干扰协调 几乎空白帧 小小区关闭
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;TN972
【目录】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 论文研究背景8-10
• 1.2 LTE-A的关键技术10-13
• 1.2.1 OFDM技术10-11
• 1.2.2 MIMO技术11
• 1.2.3 异构网络11-13
• 1.3 研究的课题来源以及目的与意义13-14
• 1.4 论文的研究内容与安排14-15
• 第二章LTE异构小区下的干扰协调技术15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 异构网络的干扰分析15-16
• 2.3 经典的干扰协调技术16-24
• 2.3.1 频率复用技术16-18
• 2.3.2 小区边缘扩展技术18-21
• 2.3.3 时域eICIC技术21-23
• 2.3.4 功率控制的干扰消除技术23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 小小区场景下上行功率控制算法25-36
• 3.1 引言25
• 3.2 系统模型25-26
• 3.3 功率控制算法26-32
• 3.3.1 基于功率最小化的功率控制算法26-27
• 3.3.2 基于用户目标QoS的功率控制算法27-30
• 3.3.3 基于目标函数的上行功率控制算法30-32
• 3.4 仿真结果及分析32-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 小小区容量最大化关闭算法36-44
• 4.1 引言36-37
• 4.2 系统模型37-38
• 4.3 小小区关闭算法38-41
• 4.3.1 基于小区随机关闭以及负载关闭算法38-39
• 4.3.2 基于最大化系统容量增益的小区关闭算法39-41
• 4.4 仿真结果及分析41-43
• 4.5 本章小结43-44
• 第五章 全文总结与展望44-46
• 5.1 全文工作总结44-45
• 5.2 研究展望45-46
• 参考文献46-49
• 附录A 主要字母简写表49-51
• 攻读学位期间取得的研究成果51-52
• 致谢52-54
• 附件54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 白炜;张欣;杨大成;;LTE系统的小区间干扰协调技术[J];通信世界;2008年43期

2 牟勤;纪晓东;王文博;;LTE中家庭基站的干扰协调[J];数据通信;2011年01期

3 李原草;高月红;张欣;桑林;杨大成;;Small Cell Enhancement中小区间干扰协调问题研究[J];现代电信科技;2013年08期

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本文编号：319550