异构蜂窝网络中的干扰协调

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伴随移动互联网时代的到来,来自各种无线移动终端的无线网络数据量在爆发式的增长,传统的蜂窝网架构和物理层技术已远远无法达到这种通信容量的需求。这也促进了对包含宏基站和家庭基站的两层分布的异构网的研究和推广。这种异构网的网络拓扑模式会给传统的蜂窝网带来很多的转变,同时也伴随着很多的挑战,其中异构网络中的干扰问题就将变得更加得复杂。本文中首先对于异构网中的家庭小区间的同层干扰问题,提出了基于超图的频率复用方法,该方法首先利用超图的工具对系统场景中的家庭小区间的干扰有效地建模,不仅考虑了单独一对小区间的干扰,同时也考虑了多个小区对一个小区的累加干扰。接着,使用超图的染色算法对干扰超图进行染色,得到不同的家庭基站群体,最后再使用比例公平的信道分配方法对系统进行了有效的频率复用。通过系统仿真结果可以看出,与固定频率分配方法以及基于普通图的频率复用方法相比,本方法提高了终端的信号干扰噪声比和家庭小区的平均吞吐量。其次,对于异构网跨层干扰中家庭基站对宏小区用户的干扰问题,本文提出了一种基于中断门限的干扰协调算法。该算法首先使得不同层中的基站分布式地进行比例公平的资源分配调度,再对调度完后在某些信道上出现的信号噪声干扰比低于中断门限的宏小区用户进行干扰协调保护,主要体现在按照干扰强度依次使该用户的相邻家庭基站列表中的干扰最大的家庭基站避免使用该信道,直到该用户满足需要的信号噪声干扰比要求。从系统仿真结果可以看出,与传统的正交信道分配方法和部分信道分配方法相比,在本方法下,宏小区用户可以减少跨层干扰的影响,降低通信中断率,同时家庭小区的平均吞吐量性能也不会有太大的下降。
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