Femtocell异构网中下行干扰协调方案研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:gougou316
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近十年来,移动数据业务传输量爆发式的迅猛增长对移动无线网络的容量提出了更高的要求。传统的的提升无线系统容量的方法即为通过建立宏基站来拉近发射机和接收机之间的距离。这样做既可以提供较好的链路质量,又增加了频谱的空间复用程度。但是利用宏基站来提供网络覆盖的方式具备成本过高的问题,因此近年来学者们提出了利用microcell,热点,分布式天线或者中继种种方式来提供无线数据访问服务的方式。相对于这些方式而言,一种价格便宜,发射功率较低的取代宏蜂窝网络的设备家庭基站近年来得到了业界的广泛关注。家庭基站通常安装在室内以提供更好的室内语音以及数据传输服务的接入点,这就将原本的单层宏蜂窝网络变成了双层无线异构网。双层无线异构网中一般包括传统的宏基站,用来提供大面积的覆盖和服务,以及一些家庭基站,用来以较低的成本来提供小范围内的可靠质量的服务。然而随之而来的跨层干扰问题引起了人们的关注。如果跨层干扰问题得不到妥善的解决和处理,引入的家庭基站会给宏基站的用户性能带来极大的损害。因此如何处理双层异构网中的干扰问题一直是家庭基站发展过程中的一个难点。传统的处理跨层干扰问题的思路在于利用部分频分复用等方式将频谱资源在宏蜂窝层和家庭基站层之间进行划分,这样做的优势在于能够消除跨层干扰。但是也导致了频谱效率低下的问题。针对这一问题,本文深入研究了家庭基站与传统宏蜂窝网络所构成的双层无线异构网络的实际场景,总结了几种现有的主流的同层和跨层干扰抑制机制,并且对它们的具体性能做了分析和对比。随后本文利用数学模型分析了和宏用户共用统一频段的家庭基站的数量对受干扰用户和系统整体的频谱效率带来的影响。在分析的基础上提出了一种动态干扰协调机制。该机制的具体思想为在宏用户能够满足其最低服务质量需求的基础上允许一部分距离较远的家庭基站与之共享频段。本文将该距离定义为最短复用半径,并且通过将家庭基站建模成均匀的空间泊松点过程,得出了受干扰宏用户的中断率以最短复用半径为自变量的函数表达式。仿真计算表明该表达式能够准确的衡量受干扰用户的中断率,同时该机制能够在干扰抑制以及提升小区整体频谱效率等方面来提高网络的整体性能。
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