TD-LTE系统干扰处理技术研究

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无线通信是当今通信产业中发展最快的一部分。在过去近20年中,蜂窝移动通信系统经历了指数级的快速增长。移动通信快速的发展推动其和宽带无线接入技术的融合。基于“移动通信宽带化”越来越明显的趋势,及为对抗WiMAX等移动宽带无线接入技术的市场挑战,3GPP(Third Generation Partnership Project)启动了LTE(Long Term Evolution)项目。它采用OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)、HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)、AMC (Adaptive Modulation and Coding). RRM (Radio Resource Management)等先进的技术,极大的提高了空中接口的能力,能够为用户提供更高速便捷的服务。由于我国无线通信自主创新的TD(Time Division)产业延续性,TD-LTE被广泛接受为我国下一代无线通信系统。TD-LTE系统以时间和频率作为资源块进行资源分配方式,且上下行时隙配置灵活,因此TD-LTE系统的资源调度与传统的无线通信系统有很大的不同。在快速发展的移动通信系统中,无论是一代的模拟,到二代三代的蜂窝,直到四代的TD-LTE,一直困扰整个移动通信系统的干扰,是值得深入研究和探讨的问题。总体可以把移动通信的干扰划分为系统内和系统间干扰。系统内干扰又可以根据产生原因划分为小区内和小区间干扰。TD-LTE系统基于自己的OFDM接入特性,正交的多址接入和足够的保护间隔将有效的降低小区内干扰,鉴于此LTE系统的小区内干扰将不再是干扰研究重点。LTE系统的小区间干扰因为使用同频传输将会使系统性能受到更为严重影响,特别是小区边缘用户,若无有效的干扰抑制机制,将会造成严重性能损失。同时由于频谱资源的限制及不断增长的业务需求,未来可能出现在同一地理区域,不同或相同运营商的多个移动通信系统之间占用相邻频段的情况。由于通信设备发射机和接收机的非线性特性,两系统之间必然存在一定的相互干扰,从而系统间干扰可能造成一定的吞吐量损失。如何进行频率规划和网络规划,提高系统吞吐量和频谱利用率,对于学术界和工业界都有非常重要的价值。本论文以LTE系统干扰为主线分类讨论LTE系统的三种干扰。首先讨论LTE系统小区内干扰,因为小区内干扰可以有效的通过OFDM技术降低,该部分干扰不再是研究重点。通过一些传统小区内干扰抑制算法分析,并根据小区内干扰特点,进行链路级仿真。然后针对LTE系统小区间干扰进行深入研究和分析,并参考对比已有小区间干扰抑制算法,提出一种基于动态资源分配的小区间干扰抑制算法,并利用系统级仿真对LTE系统进行仿真同时对比本论文提出的干扰抑制算法与其他干扰抑制算法性能。最后一部分针对系统间干扰进行分析,以TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)和LTE系统共存为例,并仿真TD-SCDMA与LTE共存性能,提出一种针对LTE的无线资源管理方式降低系统间干扰的方法。最后继续针对LTE的演进技术LTE-Advanced与TD-SCDMA共存做系统级仿真评估。
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