LTE+系统小区间干扰协调技术研究

LTE上行干扰协调技术的研究的开题报告一、研究背景和意义近年来，随着移动通信业务的快速发展，移动通信网络的覆盖和带宽需求不断增大。

LTE作为第四代移动通信技术，已成为当前移动通信网络的主流技术。

然而，LTE上行干扰问题一直是影响其网络性能和用户体验的重要因素之一。

LTE上行干扰主要由邻区干扰、同频干扰和跨端干扰等产生，严重危害网络稳定性和覆盖质量。

因此，如何有效协调LTE上行干扰成为了当前移动通信网络优化的重要研究方向。

在LTE上行干扰协调技术方面，研究人员提出了许多措施，如功率控制、时分双工（TDD）帧结构优化、干扰均衡技术等，但这些技术存在着一些问题。

例如，功率控制可能导致干扰加剧，TDD帧结构优化可能会影响网络覆盖范围，干扰均衡技术可能会增加网络负载。

因此，如何综合运用这些技术来实现LTE上行干扰协调，提高LTE网络性能和用户体验，是当前该领域的研究热点和难点。

二、研究内容本文拟主要研究LTE上行干扰协调技术，推导出一种综合利用功率控制、TDD帧结构优化、干扰均衡技术的协调方案，并通过仿真验证该方案在不同网络负载下的有效性。

具体研究内容如下：1. LTE上行干扰协调技术研究现状及问题分析。

2. 综合利用功率控制、TDD帧结构优化、干扰均衡技术实现LTE上行干扰协调方案设计原理和流程。

3. 利用MATLAB或其他仿真工具模拟不同干扰场景下，综合利用不同技术实现的干扰协调方案的效果，并分析优缺点。

4. 对比分析不同干扰场景下综合利用不同技术实现的干扰协调方案，在网络性能和用户体验方面的差异。

三、研究成果1. 推导出一种综合利用功率控制、TDD帧结构优化、干扰均衡技术的协调方案。

2. 通过仿真验证该方案在不同网络负载下的有效性。

3. 提出针对不同干扰场景的优化建议，提高网络性能和用户体验。

四、研究进度计划1. 前期调研和文献阅读：1个月。

2. 协调方案设计，MATLAB仿真模拟：3个月。

3. 结果分析，撰写论文，制作PPT：2个月。

LTE小区间干扰协调技术研究作者：黄伟田唐余亮来源：《中国新通信》2014年第07期【摘要】本文对LTE系统小区间干扰进行讨论，分析干扰产生的原因，介绍了现有的干扰协调技术，并提出一种资源优先级调度的LTE干扰协调技术。

【关键词】干扰协调资源调度频率复用一、引言在LTE系统中，采用OFDM技术，各子信道之间保持着严格的正交性，因此LTE系统中的小区内干扰很小甚至可以忽略，而影响系统性能的主要干扰来自小区间干扰。

目前学术界和很多设备供应商都提出了自己的小区间干扰抑制方案，在这些LTE研究中，目前比较流行的有以下三种小区间干扰抑制技术：干扰随机化技术、干扰协调技术和干扰协调技术。

二、典型干扰协调方案1、华为软频率复用：华为提出了一种软频率复用方案，将每个小区的所有可用子载波分成主子载波组和副子载波组，并且针对每组都有相应的最大发射功率。

一般情况下，主子载波的最大允许发射功率高于副子载波。

主子载波用于覆盖整个小区。

而副子载波只用来覆盖小区内部，相邻小区的主子载波相互正交，以此减少小区间的干扰。

小区中心内部副子载波采用较小的发射功率，小区边缘所采用较大的发射功率。

另外，华为提案里还提到了一个功率比的概念，是小区中心用户使用频段的发射功率/小区边缘用户使用频段发射功率的比值，当功率比为0时，小区频率复用因子为3；而当功率比为1的时候，小区的频率复用因子为1. 通过调整功率比的值来调整每个小区的频率复用因子。

2、西门子部分频率复用方案：同样是先将小区中的用户分为中心用户和边缘用户，把整个频带分成N个子带，其中X 个子带分配给边缘用户，其他N-X个子带分配给其他用户，相邻小区边缘用户使用相互正交的子带。

通过调整X的大小来调整系统的频率复用因子。

所有频率资源都使用高功率发射，调度器根据用户反馈判断用户在小区内的位置。

三、基于PRB优先级调度干扰协调算法（PPSA）本文算法通过统计相邻小区的PRB使用情况，让小区中心用户尽力的避开相邻小区边缘用户正在使用的PRB资源以保证小区边缘用户的性能。

LTE关键技术之干扰抑制技术1.1小区间干扰（ICI）概念在LTE中,上，下行采用了OFDM（DL）/SC-FDMA(UL）的多址接入技术，采用了正交子载波区分不同的用户,小区内多用户间的干扰基本可以消除。

但是LTE采用同频组网，邻小区结合部分使用相同的频谱资源，用户间不可避免存在干扰,称之为小区间干扰（Inter—Cell Interference， ICI)。

在传统的解决方案中，采用频率复用来解决ICI，但随之带来的是频谱效率的降低。

如常用的三扇区划分小区用的就是频率复用指数因子为3。

除此之外，频率复用因子还有1、7等。

当复用因子为1的时候，则网内的所有小区用的频率都是一样的，随之而来的是严重的小区间干扰。

选择较大的复用因子造成的负面影响是频谱效率变小，比如复用因子为3的时候，频谱效率是1/3，复用因子为7的时候,频谱效率是1/7。

传统的频率复用系数为3的典型频率规划小区间干扰对系统性能的影响：●导致无线链路信噪比(SINR)减低，这样LTE的AMC技术就会选择低阶调制方式和编码方式。

●干扰严重时，需频繁的HARQ重传，降低了用户速率。

●同频干扰引起功率控制，使子幁中可使用的PRB减少,用户速率也会减低.1.2LTE干扰抑制技术LTE干扰抑制技术分为以下四种：a)波束赋形天线技术b)干扰随机化技术c)干扰消除技术d)干扰协调技术（1）波束赋形天线技术—波束赋形天线技术是一种下行干扰抑制技术波束赋形天线的波束是指向UE的窄波束,因此只有在相邻小区的波束发生碰撞时才会造成小区间干扰,波束交错是可以有效的回避小区间干扰。

（2）干扰随机化技术干扰随机化就是使干扰信号随机化,这种方法虽然不能降低干扰信号的能量，但是能使干扰信号接近白噪声，又称“干扰白化"。

然后用处理白噪声的方法在UE上类似处理增益的方法抑制干扰。

干扰随机化的方法可分为小区专属加扰（Scrambling）和小区专属交织（IDMA)。

LTE网络系统中小区间干扰抑制技术探讨【摘要】LTE是是3G与4G技术之间的一个过渡，其采用更灵活的频率复用策略，任何一个小区都有可能使用所有的频谱资源，小区间的干扰不可避免。

因此，在LTE中，非常关注小区间的干扰抑制技术。

本文就LTE网络系统中小区间干扰抑制技术ICIC和eICIC进行探讨。

【关键词】LTE；小区间；干扰协调；干扰抑制；ICIC；eICICLTE是3G系统的演进，它填补了第三代移动通信和第四代移动通信之问的巨大技术差距，目标是建立一个能够获得高传输速率、低等待时间、基于包优化的可演进的无线接人架构。

LTE系统期望在20 MHz的带宽上达到100 Mbit/s的下行传输速率，50 Mbit/s的上行传输速率，频谱效率为HSPA的2～4倍。

可以说，LTE使得移动通信系统首次具有与有线接入相同数量级的传输速率，对移动通信数据业务的开展具有重大意义。

LTE系统如此高的传输速率首先有赖于无线通信技术的发展。

其次，LTE采用“全频率复用”的新技术。

在传统移动通信系统中，相邻小区采用不同频段以抑制小区间干扰。

在LTE系统中，为了实现高速率，用户有可能使用所有频谱，即每个小区都有可能使用所有频谱资源，这种方式称为“全频率复用”。

因此，LTE系统中相邻小区可能存在重叠频段，小区间干扰抑制是一个关键问题。

因此，在LTE中，非常关注小区间的干扰抑制技术。

1. LTE干扰抑制方法在LTER8/R9阶段，LTE干扰抑制技术主要考虑的方案包括干扰随机化、干扰消除、频选调度、小区间干扰协调4种方式。

干扰随机化就是要将干扰信号随机化。

这种随机化不能降低干扰信号的能量，但能使干扰的特性近似白噪声。

从而使终端可以依赖处理增益对干扰进行干扰抑制。

一般干扰随机化有加扰、交织和跳频3种。

小区间干扰消除的原理是对干扰小区的干扰信号进行某种程度的解调甚至解码，然后利用接收机的处理增益从接收信号中消除干扰信号分量。

LTE中一般考虑干扰抑制合并和基于干扰重构的干扰消除。

CATALOGUE 目录•LTE系统概述•干扰消除技术原理•干扰消除技术应用•干扰消除技术性能评估•干扰消除技术未来发展LTE系统背景及发展LTE系统架构与特点LTE系统干扰类型干扰是LTE系统中一个重要的问题，主要分为内部干扰和外部干扰两种类型。

内部干扰主要包括同频干扰、邻频干扰和阻塞干扰等。

外部干扰主要包括其他运营商的干扰、非法使用频段等。

干扰消除技术分类常规干扰抵消算法主要包括基于波束赋形、基于滤波器设计和基于统计检测等方法。

常规干扰抵消算法原理基于波束赋形的方法利用天线阵列对信号进行空间滤波，通过调整天线权值，使得干扰信号在特定方向上被抑制，同时最大化有用信号的接收功率。

基于滤波器设计的方法利用数字信号处理技术设计合适的滤波器，对接收信号进行滤波处理，以抑制干扰信号的影响。

基于统计检测的方法利用干扰和有用信号的统计特性差异，通过统计检测算法对干扰进行抑制和分离。

联合干扰抵消算法原理联合干扰抵消算法原理基于多个节点或基站的联合信号处理，通过优化信号处理算法和参数，实现多个干扰源的同时抑制，提高系统性能和信号质量。

联合干扰抵消算法通过综合考虑多个节点或基站的信号质量和干扰情况，利用多个节点的协作优势，实现更广泛和更有效的干扰抑制。

联合干扰抵消算法通常采用迭代、优化和统计检测等技术，通过对接收信号进行多节点联合处理，实现有用信号的增强和干扰的降低。

小区间干扰协调动态小区间干扰协调增强型小区间干扰协调静态小区间干扰协调多天线技术03动态功率控制功率控制技术01闭环功率控制02开环功率控制干扰消除性能指标频谱效率干扰消除能力鲁棒性能耗效率评估干扰消除技术的能耗水平，即在保证系统性能的前提下，最小化设备仿真分析基于理论的数学建模利用理论模型对干扰消除技术的性能进行评估，通过对比分析实际测试数据与理论模型的吻合程度，评估技术的性能。

基于仿真的实验分析通过搭建仿真环境，模拟实际场景，对干扰消除技术的性能进行实验验证和分析。

LTE小区间干扰抑制技术的介绍及其比较随着移动通信技术的不断发展，用户对移动通信的内容和质量都提出了更高的要求。

为了适应全球1 LTE简介LTE填补了第三代移动通信和第四代移动通信之问的巨大技术差距，目标是建立一个能够获得高传输速率、低等待时间、基于包优化的可演进的无线接人架构。

LTE系统期望在20 MHz的带宽上达到 100 Mbit／s的下行传输速率，50 Mbit／s的上行传输速率，频谱效率为HSPA的2～4倍。

支持增强型的多媒体2 小区间的干扰抑制技术LTE特有的OFDMA接入方式，使本小区内的用户信息承载在相互正交的不同载波上，因此所有的干扰来自于其他小区。

对于小区中心的用户来说．其本身离基站的距离就比较近，而外小区的干扰信号距离又较远，则其信干噪比相对较大：但是对于小区边缘的用户，由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大，加之本身距离基站较远，其信干噪比相对就较小，导致虽然小区整体的吞吐量较高，但是小区边缘的用户服务质量较差．吞吐量较低。

因此，在LTE中，小区间干扰抑制技术非常重要。

2．1干扰随机化对于0FDMA的接人方式，来自外小区的干扰数目有限，但干扰强度较大，干扰源的变化也比较快，不易估计，于是采用数学统计的方法来对干扰进行估计就成为一种比较简单可行的方法。

干扰随机化不能降低干扰的能量，但能通过给干扰信号加扰的方式将干扰随机化为“白噪声”，从而抑制小区间干扰，因此又称为“干扰白化”。

干扰随机化的方法主要包括小区专属加扰和小区专属交织。

a)小区专属加扰，即在信道编码后，对干扰信号随机加扰。

如图l所示，对小区A和小区B，在信道编码和交织后，分别对其传输信号进行加扰。

如果没有加扰，用户设备(UE)的解码器不能区分接收到的信号是来自本小区还是来自其他小区，它既可能对本小区的信号进行解码，也可能对其他小区的信号进行解码，使得性能降低。

小区专属加扰可以通过不同的扰码对不同小区的信息进行区分，让UE只针对有用信息进行解码，以降低干扰。

LTE无线网络中干扰抑制技术研究一、引言随着移动通信技术的不断发展和用户数量的快速增长，无线网络容量问题成为了移动通信领域急需解决的难题之一。

而在几代移动通信技术中，LTE (Long Term Evolution) 无疑是一种性能最为突出的技术之一。

然而，随着LTE网络规模的不断扩大和用户数量的增加，网络干扰也日益严重，导致无法实现预期的数据传输速率，这也是当前LTE网络需要攻克的主要问题之一。

因此，无线网络中干扰抑制技术的研究变得越来越重要。

二、 LTE网络中的干扰问题在LTE网络中，干扰主要有以下三种类型：1. 单个小区内的干扰在一个小区内，由于大量用户共享同一资源，很容易出现用户之间的干扰，导致网络吞吐量降低甚至中断。

2. 邻近小区之间的干扰邻近小区之间频率覆盖有重叠部分，这种覆盖区域就容易出现邻近小区干扰。

如果干扰过大，则会产生信道错位的问题，影响数据传输速率和网络可靠性。

3. 非邻近小区之间的干扰非邻近小区之间的干扰是指同一信道上不同的基站之间的干扰。

这种干扰通常是由于远距离传输时引起的信号衰减造成的。

三、干扰抑制技术针对以上的干扰问题，可以采取以下干扰抑制技术解决他们：1. 动态资源分配动态资源分配是一种通过动态调整网络资源分配来避免干扰的技术。

简单地说，就是根据当前网络负载状态，动态地分配小区资源，确保网络中的每个用户得到适当的带宽和资源，从而最大化网络吞吐量。

2. 基站布置和频率资源规划基站的覆盖范围和频率规划直接关系到LTE网络中干扰的程度。

因此，合适的基站布置和频率资源规划是减少LTE网络干扰的有效途径之一。

在设计基站布置时，需根据具体情况考虑小区之间距离和重叠程度等因素，尽可能减少网络中小区之间的重叠区域，并将邻近小区的频率进行合理的规划，避免频谱重叠和干扰。

3. 天线技术天线技术是干扰抑制技术中非常重要的一种。

当前，MIMO （Multiple-Input Multiple-Output）技术是应用最早和最成功的天线技术之一。

小区间干扰抑制技术2013-06-26LTE系统采用OFDM技术，小区内用户通过频分实现信号的正交，小区内的干扰基本可以忽略。

但是同频组网时会带来较强的小区间干扰，如果两个相邻小区在小区的交界处使用了相同的频谱资源，则会产生较强的小区间干扰，严重影响了边缘用户的业务体验。

因此如何降低小区间干扰，提高边缘用户性能，成为LTE系统的一个重要研究课题。

小区间干扰抑制技术在LTE的研究过程中，主要讨论了三种小区间干扰抑制技术：小区间干扰随机化、小区间干扰消除和小区间干扰协调。

小区间干扰随机化主要利用了物理层信号处理技术和频率特性将干扰信号随机化，从而降低对有用信号的不利影响，相关技术已经标准化；小区间干扰消除也是利用物理层信号处理技术，但是这种方法能“识别”干扰信号，从而降低干扰信号的影响；小区间干扰协调技术是通过限制本小区中某些资源（如频率、功率、时间等）的使用来避免或降低对邻小区的干扰。

这种从RRM的角度来进行干扰协调的方法使用较为灵活，因此有必要深入研究以达到有效抑制干扰、提高小区边缘性能的目的。

小区间干扰协调的基本思想就是通过小区间协调的方式对边缘用户资源的使用进行限制，包括限制哪些时频资源可用，或者在一定的时频资源上限制其发射功率，来达到避免和减低干扰、保证边缘覆盖速率的目的。

小区间干扰协调通常有以下两种实现方式。

静态干扰协调：通过预配置或者网络规划方法，限定小区的可用资源和分配策略。

静态干扰协调基本上避免了X2接口信令，但导致了某些性能的限制，因为它不能自适应考虑小区负载和用户分布的变化。

半静态干扰协调：通过信息交互获取邻小区的资源以及干扰情况，从而调整本小区的资源限制。

通过X2接口信令交换小区内用户功率/负载/干扰等信息，周期通常为几十毫秒到几百毫秒。

半静态干扰协调会导致一定的信令开销，但算法可以更加灵活的适应网络情况的变化。

小区间干扰（Inter-Cell Interference, ICI)：频率复用（传统的解决方法），较大的频率复用系数（3或7）可以有效的抑制ICI。