分层异构网络是LTE-Advanced移动通信系统中的一种重要的网络组织形式。通过在传统的宏基站中分裂出一些具有较低功率的节点,分层异构网络不仅能够提高热点地区信号的覆盖,还可以提升系统的总吞吐量。TDD(Time-division duplex)是指时分双工,也就是以时隙的不同来区分上下行信号。TDD技术以其能够利用非对称频谱资源、具有上下行信道的互易性、能够很好支持上下行非对称业务等,因此在下一代移动通信标准中备受关注。基于TDD系统的异构网络具有很大的优势。论文首先对分层异构网络的研究场景进行总结并着重分析了两种常见场景下的干扰状况。根据工作频点是否相同、小小区部署在室内还是室外以及宏蜂窝小区是否存在,标准化提案中总共分成三种异构场景。论文重点对Macro-Pico和Macro-Femto两种常见场景下的干扰状况进行了深入分析,前者主要是宏蜂窝对微微蜂窝的干扰,后者主要是毫微微蜂窝对宏蜂窝的干扰。在异构网络面临的问题中,干扰问题是异构网络的主要问题之一,解决该问题既可以通过设计更为先进的物理层信号处理技术,也可以通过在无线资源管理层设计更优化的调度方案来协调或者避免干扰。因此,论文接下来着重从这两个角度出发,针对三个不同研究点研究了TDD系统异构网络的干扰管理问题：1)宏蜂窝和微微蜂窝共存时,网络之间会同时存在同级干扰和跨级干扰。本论文应用最大加权总速率方法,给出了每个蜂窝中有1个用户条件下的局部最优解。对比采用最小均方误差(Minimum Mean Square Error, MMSE)算法的系统,无论是总功率约束下还是每基站发射功率约束下,系统的加权总速率性能都获得了提升。论文同时评估了这种算法的复杂度以及回程的开销等问题。2)针对毫微微蜂窝基站密集部署时,宏蜂窝小区的受限用户组可能会受到较大干扰这一场景,论文提出了一种基于码本和非码本结合的预编码方式。在TDD系统下,基站既可以通过用户反馈的预编码矩阵(Precoding Matrix Indicator, PMI)来进行下行发送的预处理,也可以利用TDD信道互易性来进行下行预处理。在经历严重干扰的情况下,利用TDD互易性进行预编码的性能比利用PMI的性能差。而在信噪比较高的条件下,利用TDD互易性进行预处理的性能则更好。因此,论文设计了一种切换准则使得系统可以在基于码本和基于非码本预编码方式之间进行切换。仿真结果显示,应用该方案后系统获得了性能上的提升。3)在宏蜂窝中分裂出微微蜂窝的场景中,为了使更多用户接入微微蜂窝基站以获得更大的小区分裂增益,小区范围扩展技术通过在原始的RSRP基础上附加一个偏移量实现这一目的。而由于这时微微蜂窝会受到来自宏蜂窝的严重干扰,准空白子帧将会被调度出现在宏蜂窝的发送数据帧中。微微蜂窝边缘用户的数据传输则尽可能被调度到对应于宏蜂窝ABS子帧的时隙传输以避免干扰。论文重点对小区范围扩展技术和准空白子帧技术进行研究。理论分析和仿真结果显示,通过在系统中采用这两项技术,不仅使得系统总吞吐量性能得到了提升,而且也使得最差5%th用户的服务体验得到了保证。总结起来,通过论文的研究分析可以看出,异构网络技术在LTE-Advanced移动通信系统中占据非常重要的地位,而干扰管理技术是异构网络实施过程中必须解决的难点问题。更好地对异构网络干扰进行管理,有助于提升异构网络的整体性能,提高用户的服务质量。