LTE-A异构网络干扰协调策略研究

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近年来,快速拓展的移动互联网市场对通信的速率和带宽提出了更高的要求。随着无线数据流量不断地飞速增长,第三代合作伙伴在增强型长期演进(LTE-A)中引入了异构网络以应对用户对于超高速率、超低时延、高速移动等各方面的移动网络需求。然而,由于各类基站节点之间存在发射功率与性能的差异,密集地同频部署会导致网络负载失衡和更加复杂的干扰。本文重点对LTE-A异构网络中的下行链路干扰协调策略进行研究。论文的主要研究内容可以概括为以下两点:针对微蜂窝扩展区域用户受到的干扰问题,当前基于时域的干扰协调方案大多只是单纯地为宏基站配置几乎空白子帧(ABS)或低功率几乎空白子帧(LP-ABS),并没有将这两种保护子帧联合起来统一配置。本文研究了宏微同频部署下基于时域的小区间干扰协调方案,针对扩展区域用户受到的跨层干扰,优化增强型小区间干扰协调技术,提出一种基于混合保护子帧的干扰协调方案。首先为宏基站同时配置ABS和LP-ABS,将不同性能的用户调度到不同的子帧上。其次构建一个联合基站资源分配、混合保护子帧密度、混合保护子帧比例以及用户接入的对数效用目标函数,通过将复杂的优化问题分解为四个独立的子优化问题进行求解。仿真结果表明,所提出的干扰协调方案能够有效提升扩展区域用户的性能,同时在用户公平性和负载均衡方面也有显著地提升。在基于频域的干扰协调研究中发现,现有的算法并没有很好地协调异构网络边缘用户的干扰,因此本文提出一种面向用户划分的资源分配与功率控制策略。首先基于用户的信干噪比将用户划分为三类,同时宏蜂窝层和微蜂窝层分别划分保护频带保护另一层中受干扰严重的边缘用户。最后通过两个独立的功率控制策略在保证中心用户服务质量的同时降低基站在保护频带上的发射功率。仿真结果表明,提出的策略可以显著地提升宏蜂窝边缘用户和微蜂窝边缘用户的速率,并且可以提高整个系统的性能。
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