LTE上行功率控制算法研究

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由于频谱资源有限,LTE系统中所有用户共享相同的频率资源,用户间干扰比较严重。LTE上行采用SC-FDMA技术,小区内的用户通过频分实现正交,小区内干扰影响较小。但小区间干扰比较严重,是影响LTE系统性能的重要因素,尤其当频率复用因子为1时,系统内所有小区都使用相同的频率资源为用户服务,一个小区内的资源分配会影响到其他小区的系统容量和边缘用户性能。上行功率控制是抑制小区间干扰的一个重要手段,既能保证较高的系统容量,又能降低小区间干扰。   本文对LTE上行功率控制技术进行研究,包括开环功率控制和闭环功率控制,并搭建TD-LXE系统级仿真模型,对系统性能进行仿真分析。   开环功率控制指的是eNodeB基于UE估计的下行路径损耗为不同UE的发射功率设定一个粗略的工作点。LTE系统中利用了一种基于部分路径损耗补偿的开环功率控制方法,以兼顾小区边缘性能和系统频谱效率。本文在对开环功率控制调研的基础上,分析了开环工作点参数(P0,α)的取值对系统性能的影响并进行仿真。根据仿真结果选取最佳(P0,α),作为闭环功率控制的工作点。同时提出了一种基于小区间干扰协调的开环功率控制方案,通过X2口在相邻小区间交互小区间干扰信息,进行小区间功率控制,达到抑制小区间干扰的目的。   闭环功率控制可以弥补UE设备的精度、测量等误差,是在开环功率控制的基础上进行的更精确的控制,需要根据接收的瞬时信号质量进行动态调整。本文对闭环功率控制算法进行探讨,提出了一种基于接收SINR的闭环功率控制算法。该算法将小区中所有用户按照接收SINR划分为三类,分别进行功率控制,目的在于降低小区中心用户的发送功率,以减小对其它用户(尤其是边缘用户)的干扰。仿真结果表明,与开环功率控制算法相比,基于接收SINR的闭环功率控制,在保证小区整体性能的基础上,边缘用户性能有52%的明显提升,很大程度上提升了小区内用户性能的公平性。
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