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LTE无线网络中的干扰协调技术近年来，随着移动通信用户数量的不断增加和频谱资源的紧张，无线网络中的频谱资源利用率成为了一个重要的课题。
对于LTE无线网络来说，由于其使用的是频分复用技术，因此会存在大量的干扰问题。
为了解决这个问题，干扰协调技术应运而生。
一、LTE无线网络中的干扰问题在LTE无线网络中，由于多个用户同时使用同一频段，必然会产生相互之间的干扰。
具体来说，干扰主要分为两种情况：一种是同步干扰，另一种是异步干扰。
同步干扰是指来自同一基站传输的信道之间发生的干扰，多数情况下是由于基站内部时序同步不达规定水平所引起的。
而异步干扰主要指与不同基站传输信道之间相互抵触招致的干扰。
当信道之间存在干扰的情况时，信号质量就会严重下降，从而影响通信质量。
二、干扰协调技术的分类干扰协调技术可以分为两大类，一类是基于协作的干扰协调技术，另一类是基于信道质量的干扰协调技术。
基于协作的干扰协调技术主要是通过在不同基站间进行通信协同，减少互相之间的干扰。
其中，最常见的技术包括动态频谱共享技术、传输干扰协调技术等。
而基于信道质量的干扰协调技术则是通过监测无线信道的质量情况，根据不同用户之间的信道质量差异来实现干扰协调。
技术手段主要包括功率控制、资源块分配优化、信道跟踪技术等。
三、功率控制技术功率控制技术是干扰协调技术中的一种重要技术。
实际上，它也是目前应用最为广泛的技术之一。
通过对各个用户的发送功率进行控制，就可以减少同一频率的用户之间的干扰。
在LTE无线网络中，功率控制技术通常分为两种类型：第一种是基于控制信号的功率控制技术。
在该技术中，传输端和接收端之间通过控制信号的变化来实现功率的调节。
具体来说，就是根据接收到的信号功率信息，发送一定的控制信号，通知发送端正确设置发送功率。
第二种是基于调整开关时间的功率控制技术。
该技术主要是通过改变信道开关时间的长短来实现功率的调节。
具体来说，就是通过动态调整信道开启的时间，在保证通信质量的前提下达到功率控制的目的。
关于LTE家庭基站干扰协调管理摘要：本文主要分析了其存在的干扰场景，之后针对各种干扰场景给出相应的干扰管理策略，以及，对家庭基站干扰协调的基本原理进行了说明。
关键词：家庭基站；干扰协调；管理引言第三代伙伴计划（3GPP）组织将异构网络技术确定为增强型长期演进标准的关键候选技术之一。
在异构网络中融合了许多不同类型的基站，例如：宏蜂窝基站、微蜂窝基站、微微蜂窝基站、毫微蜂窝基站、中继基站和射频单元节点。
在传统的宏蜂窝基站的覆盖区域中部署了多种类型的低功率基站，主要用于解决传统宏蜂窝小区中的“盲区”问题，并大幅度提升系统总容量。
由于LTE_A系统很多时候都要运行在高频段，然而高频信号对墙壁的穿透能力较弱，这对宏基站小区中室内覆盖是个致命的弱点。
家庭基站的引进能够很好地解决室内覆盖问题。
家庭基站HeNB（Home eNodeB），又称为Femtocell，属于毫微蜂窝基站，是一种由购买并安装在室内的小型低功率蜂窝基站，是提高室内语音与数据业务服务质量的有效手段。
家庭基站的特点是发射功率小，覆盖范围在10～50 m，主要服务于室内低速移动用户。
用户通过数字用户线路（DSL）或是光纤宽带等把家庭基站通过IP网络连接到电信运营商的网络中。
虽然家庭基站能够很好地解决室内覆盖问题，但是如果家庭基站大范围部署，会导致重复覆盖形成很复杂的干扰，造成系统性能下降。
一、干扰场景（一）干扰场景描述由于LTE系统中引入了新节点HeNB，网络中的干扰情况发生了变化，除了原来宏小区之间的干扰外，还增加了HeNB小区与宏小区、HeNB小区与HeNB小区之间的干扰。
而且TD-LTE系统属于TDD系统，与LTE-FDD系统相比还存在TDD 系统特有的同步问题。
同步问题也可以引起一些类型的干扰。
表1给出了具体的干扰场景分类。
宏小区与毫微微小区之间的干扰称为跨层干扰。
宏基站和宏小区用户分别简称为MeNB和MUE，毫微微小区中的家庭基站用户简称为HUE。
LTE多系统互调干扰解决方案随着移动通信技术的发展，LTE多系统互调干扰问题成为运营商面临的一个重要挑战。
在现有的网络中，由于LTE与其他无线通信系统共用频段，可能会导致互调干扰，进而降低用户通信质量。
为了解决这一问题，需要采取一系列的技术手段和规范措施。
本文将介绍LTE多系统互调干扰的解决方案。
1.频域资源规划在LTE系统中，通过对频谱进行动态管理和分配，可以减少与其他系统之间的互调干扰。
首先，需要对不同系统的频段进行合理划分，避免频段交叠。
其次，可以采用跳频技术，即在一定时间间隔内，动态改变频率使用情况，从而降低互调干扰的可能性。
2.功率控制合理的功率控制策略可以减少互调干扰的发生。
LTE系统中可以根据实际情况，动态调整功率水平，使得发射功率不超过允许的最大值。
同时，可以通过设备间的协调，控制系统之间的功率差异，从而降低互调干扰。
3.空域资源规划通过合理的空域资源规划，可以将相邻系统之间的载波分配得更加均匀，从而减少互调干扰的概率。
可以利用网络规划工具进行仿真分析，确定不同站点的位置和天线方向，使得站点之间的干扰最小化。
4.前向误差校正（FEIC）前向误差校正是一种通过提前对LTE信号进行处理的技术手段，从而降低与其他系统之间的互调干扰。
通过对信号进行数字预处理，可以有效地降低互调干扰带来的负面影响。
5.信号过滤通过在LTE系统中增加过滤器，可以实现对其他系统产生的互调干扰信号的滤波。
这样可以阻止互调干扰信号进入LTE系统，从而提高系统的抗干扰能力。
6.接收端敏感度控制在LTE系统中合理控制接收机的灵敏度，可以减少来自其他系统的信号带来的互调干扰。
通过动态调整接收机的灵敏度级别，可以使其能够更好地抵抗互调干扰带来的影响。
总结起来，LTE多系统互调干扰问题的解决方案包括频域资源规划、功率控制、空域资源规划、前向误差校正、信号过滤和接收端敏感度控制等。
通过采取这些措施，可以有效地降低多系统互调干扰的概率，提高用户通信质量。
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)。
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小区间干扰协调研究第一章、现状LTE系统中采用正交频分复用传输技术，各子载波之间是正交的。
相对CDMA系统，LTE系统解决了小区内部的干扰，但作为代价，LTE系统小区之间的干扰比CDMA系统更加严重。
为了降低小区间的干扰，可以采用频率复用的方法。
高的频率复用系数可以有效地抑制小区间干扰，但频谱利用率却大大降低。
然而，未来的宽带移动通信系统对频谱利用率提出很高的要求，在保证频谱利用率的前提下，如何有效地抑制小区间干扰已成为业界研究的焦点。
因此，研究如何抑制LTE系统中的小区间干扰具有十分重要的意义。
目前正在研究的LTE系统干扰抑制技术包括小区间干扰随机化（ICI Randomization)、小区间干扰消除（ICI Cancellation)和小区间干扰协调（ICI Coordination)。
这三种技术都能够在一定程度上降低小区间的干扰，但干扰协调技术被认为是最有效和可实现性最高的技术，也是目前各公司和研究组织研究的焦点。
本文将主要给大家介绍了几种典型的干扰协调技术，并通过经典方案展示这些技术在现阶段的运用。
第二章、干扰协调控制原理小区间干扰协调的方法很多，但基本的原理都是对下行资源管理设置一定的限制，以协调多个小区的动作，避免产生严重的小区间干扰。
这种限制可以是对频率资源调度的限制，即避免干扰小区使用可能造成干扰的频率资源，也可以是对某个频率资源内发射功率的限制，如控制干扰小区在可能造成干扰的频率资源内的发射功率。
这种限制可能是改进接收机的接收载干比(C/I)，从而改进服务小区边缘的数据率和覆盖情况。
对频率资源调度的限制，可以看作一种“软频率复用”；对发射功率的限制，可以看作一种“部分功率控制”。
结合小区间实际情况来统一调度频率与功率资源可以认为是“系统调度控制”。
下面将一一介绍这三种基本控制原理。
2.1频率复用2.1.1软频率复用如果将干扰协调和传统频率复用进行对比，则可以将干扰协调看作一种“分数频率复用”(Fractional Frequency Reuse)或“软频率复用”。
干扰协调实际上是通过有限制的频域调度来实现的。
如图所示，按照常理，eNodeB对小区中心的终端采用较低的功率发射，因此可以认为在这些频带上的信号能量能够较好地被限制在小区内部，而不会对相邻小区造成明显干扰。
而对小区边缘的终端，eNodeB需要采用较高的功率发射，因此其信号能量很可能延伸到小区边界，而对相邻小区造成严重的干扰。
软频率复用的原理就是允许小区中心的用户自由使用所有频率资源，相应频带上的eNodeB发射功率较小；而对小区边缘的用户只允许它们按照频率复用规则使用一部分频率资源，相应频带上的eNodeB发射功率较大。
如图2-1所示，可以将整个系统的频率源分为三段，小区1的边缘只使用第一段频率，小区2、4、6的边缘只使用第二频率，小区3、5、7的边缘只使用第三段频率。
这样就相当于对小区中心采用复用为1的频率复用，而对小区边缘采用复用为3的频率复用，其结果是整个系统的复用系数介于1和3之间，通常是一个分数，因此这种频率复用方式称为“分数复用”或“软复用”。
图2-1软频率复用方案2.1.2频率预留在实际的通信系统中，各小区的负载情况以及用户在小区内的分布情况都是随时变化的。
各小区边缘用户可用的频率资源有限，当小区边缘负载超过一定限度后，部分边缘用户将没有可用的频率资源，从而导致边缘用户性能急剧恶化。
为了解决边缘用户性能恶化的问题，我们在做频谱划分时。
每个小区可用的边缘频率可划分为基本的和预留的两个部分。
在为低边缘负载小区分配频率资源块时，优先分配基本的边缘频率资源块，小区的预留边缘频率资源块基本上都是未使用的。
因此，低边缘负载的小区集合可借用的频率资源块数量较多，满足了高边缘负载小区对资源块的需求。
此外，该频率资源块借用算法具有计算复杂度低，实现简单的特点。
因为低边缘负载小区只允许将其预留边缘资源块借用出去，当计算低边缘负载小区哪些频率资源块可借出时，只需计算预留频率资源是否空闲即可，从而降低了借用算法的计算复杂度，也很容易于实现。
2.2部分功率控制能够取得与软频率复用类似的干扰协调效果的方法是“部分功率控制”。
即如果一个小区使用和相邻小区不同的频率资源，可以采用全功率发射：如果一个小区使用了和相邻小区重叠的频率资源，则必须限制发射功率。
传统的完全功率控制，只是根据每个UE的需要调整发射功率，直到达到一个期望的SINR值。
但是从抑制小区间干扰、优化系统整体小区边缘性能的角度考虑，这样的策略并不一定适当。
因为如果一个UE使用的频带和相邻小区使用的频带重合，随意地提高该频带的发射功率很可能是“照颐了局部利益，损害了整体利益”。
因此对可能造成小区间干扰的“敏感频带”，应该适当降低期望值”，只进行适度的功控。
这样，虽然单个UE的接收SINR可能受到损失，但整体的系统容量却可以提高。
2.3系统调度控制无论采用频域调度还是功率控制的方式实现小区间干扰协调，都必须基于UE的测量和上报，有可能还需要依赖eNode之间的信息交互。
这些也是是否能有效地实现干扰协调的关键因素。
系统调度控制在通信系统中实现上可以分为集中式和分布式两种形式。
集中式系统调度控制假设通信网络中存在一种网络中心设备，它拥有整个网络的信息。
该中心设备根据整个网络信息，例如所有用户的信道信息以及用户间的相互干扰，统筹地进行子载波和功率的分配。
然而，LTE系统具有扁平化的网络结构，网络中不存在拥有全局信息的中心设备，因此系统中的系统调度控制多采用分布式形式，这也是目前研究的焦点。
第三章、干扰协调具体方案根据上述干扰协调基本原理并通过不同的频谱、功率、调度资源分配方法和其他技术支撑，干扰协调技术可以分为静态干扰协调、自适应干扰协调和联合干扰协调。
静态干扰协调是通过软频率复用和部分功率控制的组合来进行小区干扰协调，自适应干扰协调是通过预先设计好小区频谱、功率，然后通过系统算法实时验证是否合理，并及时作出调整。
联合干扰协调则是通过传统的干扰协调与分集技术通过多点协作来实现改善边缘和平均扇区吞吐量的技术。
3.1静态干扰协调方案静态干扰协调指的是小区用户可以使用的频谱资源预先划分好，再按照一定的调度原则分配给各用户使用。
不同的频谱划分与分配方案表现出不同的小区间干扰和系统性能。
目前业内运用较广的是软频率复用技术方案。
软频率复用（Soft Frequency Reuse）是传统频率复用（Frequency Reuse）技术的进一步发展。
与传统频率复用技术不同的是，在软频率复用技术当中，一个频率在一个小区当中不再定义为用或者不用，而是用发射功率门限的方式定义该频率在多大程度上被使用，系统的等效频率复用因子可以在1到N之间平滑过渡。
3.1.1方案描述软频率复用技术方案是根据用户距离小区基站的距离或用户信干噪比门限将每个小区内的用户分为中心用户和边缘用户。
SFR方案将3个小区划分为一个小区簇，簇中每个小区边缘分配到的频谱资源数为整个频谱资源的1/3，从而其频率复用因子为3，相邻小区边缘分配到的频谱资源始终是不重叠的。
由于边缘用户到相邻其它小区的基站较近，对其干扰较大，所以这种频谱划分方案的最大优点是降低了相邻小区边缘用户间的同频干扰。
因为小区中心用户对相邻小区的干扰较小，从而没有频谱资源使用上的限制，可以使用整个频谱资源。
其频谱划分与分配如图3-1所示：图3-1软频率复用方案频谱划分为了更好地保证小区边缘用户性能并降低中心用户对相邻小区的干扰，软频率复用方案还对小区用户的发射功率进行了规定，小区簇中第i个小区边缘用户和中心用户时刻/在频率/上的发射功率分别为：P i边(f，t)=P max,f∈F i（1）（2）上述两个公式中，P max表示用户的最大发射功率，α∈(0,l)。
F i为小区第i个边缘用户可用的频谱资源。
方案中各小区在不同频谱上的发射功率如图3-2所示：图3-2软频率复用方案各小区在不同频谱的发射功率从发射功率的设置上可以看出，小区中心用户以较低的功率发射，小区边缘用户以较高的功率发射。
因为中心用户离小区基站较近，信道条件好，以较低的发射功率就可以达到一定的性能。
此外，中心用户以较低功率发射，降低了对相邻小区用户的干扰，尤其是对相邻小区边缘用户的干扰。
然而，小区边缘用户离基站较远，信道条件差，只有通过较高的发射功率才能保证其性能。
3.1.2方案总结软频率复用技术方案可以明显地降低用户间的干扰，尤其是边缘用户间的干扰，从而使得小区边缘用户的性能得到了较大幅度的提高。
然而，软频率复用技术方案方案有两个显著的缺点，一是小区边缘的频谱利用率较低，限制了小区边缘的性能。
二是小区频谱资源采用固定的划分方式，不能够适应各小区负载的变化，从而难以得到稳定的用户性能，一定程度上限制了该方案的实际应用。
3.2自适应干扰协调方案针对静态干扰协调因固定的频谱资源分配而无法适应负载变化的问题。
业内提出了动态的自适应干扰协调方案。
自适应干扰协调方案能够根据小区边缘负载的变化及时地调整频谱资源的分配，并采用发送功率等级来控制覆盖率的大小，从而提高对小区负载变化的适应性。
自适应干扰协调方案中，有很多种模式，如图3-3所示举例了4种固定的模式。
如下：1.模式1频率复用因子为1。
2.模式2采用软频率复用，整个频段被分成高功率和低功率两部分，其中较低的功率是较髙功率的1/2。
通过部分功率控制减少系统内干扰，提高系统性能和效率。
3.模式3和2比较相似，也是采用软频率复用，整个频段被分成高功率和低功率两部分，其中较低的功率是较高功率的1/4。
4.模式4频率复用因子为1/3。
在局部形成一个复用因子为1/3软频率复用方案，降低干扰，从而保障用户的业务需求。
图3-3自适应FFR模式基站可以使用设定好的算法标准来决定是否切换至更高级的模式。
自适应干扰协调方案的过程，可以认为包括以下几个步骤：1.每个基站由模式1开始，通过UE上报的反馈信息来跟踪覆盖问题。
2.如果基站处于模式1，检测到问题（比如小区内等待接收数据的用户个数超过了一定门限），那么基站切换到模式2并且发送一个信息给相邻节点表中的成员，令其使用至少模式2。
如果某个邻居已经使用模式2或者更高的等级，那么不需要进行切换。
3.动态建立相邻基站表。
为了简化基站间的信息交互，本章的仿真只完成相邻的三个小区之间的协作，可以省略这一步，默认该表中存储地理位置上相邻的两个小区。
4.基站转换为另一种模式，同时发送一个确认信号给请求的基站，并将新模式信息发给表中邻居。
5.若基站处于模式2(或更高的模式）检测到不再存在覆盖问题（比如，用户信号强度高于运行在该高级别模式所需要的强度），基站发送信息给它的邻居说明它更倾向的模式。
