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为了满足下一代移动通信(IMT-Advanced)提出的更高系统性能指标,以及应对诸如 WiMAX等其他新兴的无线通信技术带来的竞争,3GPP提出了UMTS技术的长期演进(LTE)。LTE的目标是获得更高的数据速率,更低的时延,改进的系统容量和覆盖范围,以及更低的成本。LTE系统采用了更适应“移动通信宽带化”发展趋势和“宽带接入移动化”发展要求的正交频分多址接入(OFDMA)技术,利用相互正交的子载波实现符号间的正交性,有效克服了符号间干扰(ISI)并抵抗了频率选择性衰落。但由于频谱资源限制,小区间干扰(ICI)则会严重地影响小区边缘的数据速率和频谱效率。因此,要满足LTE的需求指标--保证较高的峰值速率同时提高边缘用户吞吐量,就必须采用干扰抑制技术来减轻小区间干扰。本文主要对LTE系统的干扰协调技术进行算法研究和性能验证,主要工作体现在以下方面。
首先从现有的干扰协调技术方案入手,分析LTE标准化进程中几种典型的静态、半静态和动态干扰协调技术方案,从网络规划角度分析静态干扰协调,从基站间协作角度分析半静态干扰协调,从资源调度和网络结构角度分析动态干扰协调,并对这些现有的技术方案进行总结归纳,分析其不适用于LTE的原因。
其次针对LTE的性能需求和演进发展,分析干扰协调技术未来的发展方向,介绍可以用于实现LTE系统中干扰协调的X2接口信令RNTP和预编码矩阵指示符PMI。在此基础上,从发射功率限制角度入手,提出基于RNTP信令的干扰协调算法;从资源调度限制角度入手,提出基于PMI协作的干扰协调算法。
然后分别从算法描述、详细流程和仿真结果分析三个方面阐述本文提出的干扰协调算法。基于RNTP信令的干扰协调算法利用X2接口传送的RNTP信令协调各个小区对功率资源的分配和使用,从而实现干扰规避;基于PMI协作的干扰协调算法利用PMI的预编码矩阵索引功能将预编码协作引入MU-MIMO,通过预编码调度限制回避小区间干扰。
最后,整理总结全文的工作,并进一步探讨了 LTE系统在干扰协调领域可以进一步研究的思路和方向。