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Femtocell技术通过在宏小区中插入大量的基站拉近天线与用户之间的距离,实现小区分裂,获得高信噪比,从而提高系统的吞吐量,并极大降低基站和终端发射功率、延长终端电池使用时间。由于Femtocell根据用户需求安装,因此运营商无法对Femtocell系统进行网络规划与优化。为了确保Femtocell不会对宏基站产生干扰,有效的干扰管理技术成为Femtocell系统面临的首要问题。尽管现有3GPPLTE版本对Femtocell干扰管理做了大量工作,从频率资源分配和功率控制两个方向出发,研究了干扰管理方案,但是仍有许多相关问题亟待解决。本文在研究了现有Femtocell干扰管理技术的基础上,提出了以下几种Femtocell干扰管理相关技术方案:1.基于差分相位旋转的Femtocell干扰检测技术针对现有Femtocell被动侦听(Sniffer)射频环境,动态频率选择(DFS)干扰抑制方法存在复杂度高、实时性差和检测准确度低的问题,提出基于差分相位旋转的干扰检测技术。该干扰检测技术从LTE导频信号为QPSK星座,2-范数相等的特点出发,对连续OFDM块的相同子载波导频接收信号进行相位旋转,使旋转后导频接收信号的期望信号近似相同,相位旋转保持干扰和噪声能量不变。旋转后的接收信号经过差分计算,在消除期望信号直接估计干扰加噪声能量的同时,提高干扰检测的数据量,并对干扰和噪声同向相干叠加,以提升干扰检测的精度。将该干扰检测技术推广到多天线,提出基站采用最优的最大比值合并信号检测算法时总干扰的估计算法。仿真结果表明差分相位旋转干扰检测技术能精确估计干扰加噪声的能量,在干扰能量低时虚警概率小,具有稳定性高,实时性强,便于实际系统应用的优势。2.基于正交补空间的Femtocell干扰管理技术在抑制同道用户干扰前提下提出一种基于正交补空间的调度算法。该算法首先估计同道用户的下行干扰信道,对干扰信道奇异值分解,采用最大左奇异值向量作为干扰用户的空间签名,同道干扰用户空间签名张成干扰空间,调度空间签名在干扰空间的正交补空间中的用户,可抑制同道用户的干扰。仿真表明,与DFS方案相比,基于正交补空间的调度算法能增加Femtocell可用频带,提高Femtocell系统的吞吐量。3.基于协作波束成型的Femtocell干扰管理技术:a)在下行方向,基于方便交互信息的多个协作Femtocell,提出收发结合下行波束成型干扰抑制算法。该方案中用户使用信道的最大左奇异值向量接收信号,将降维后的信道反馈到Femtocell,Femtocell基于反馈信道构建相互正交的发送波束成型向量,抑制协作Femtocell之间的干扰。仿真表明,该方案能够显著增加Femtocell的可用频率资源,提高Femtocell系统吞吐量。b)在上行方向,基于方便交互信息的多个协作Femtocell,提出基于协作的零空间干扰抑制算法。Femtocell协作提高接收天线的维度,使得各Femtocell的接收波束成型向量在宏基站用户上行干扰矩阵的零空间中,抑制宏基站用户的干扰,协作Femtocell之间的干扰通过多用户检测抑制。仿真表明,该方案能同时抑制Femtocell间干扰和宏基站用户的上行干扰,提高Femtocell系统的频率复用因子和Femtocell系统吞吐量。4. Femtocell下行功率控制a)在Femtocell对宏基站用户的干扰受限前提下,基于宏基站用户的分布,提出单Femtocell下行功率控制方案。该方案检测到覆盖范围内宏基站用户数量少,距离Femtocell远时,Femtocell可增大发送功率,相反,Femtocell降低发射功率。仿真表明,该方案具有宏基站用户容量损失超过门限概率小,启动Femtocell概率大,Femtocell发送功率稳定,吞吐量大的特点。b)在Femtocell对宏基站用户的干扰受限前提下,基于宏基站用户的分布情况,提出多Femtocell下行功率控制方案。该方案首先确定多个Femtocell对宏基站用户造成的最大干扰门限,然后多个Femtocell进行下行功率博弈,在造成的干扰不超过门限的前提下,最大化Femtocell系统的吞吐量。仿真表明,该方案能够控制宏基站用户所受干扰,提高Femtocell系统的吞吐量。