LTE-Advanced异构网络小区干扰协调技术的研究

摘要

随着无线通信的高速发展,人们对无线传输速度和服务质量有了更高的要求。带宽频率资源越来越成为一种非常稀缺的资源,人们更加关注在现有带宽资源的基础上提高无线通信速度与容量。因此3GPP在LTE-Advanced的标准化中提出了异构网络技术。在异构网络中,通过在宏蜂窝覆盖小区部署低功率节点如Pico基站、中继、家庭基站等来提高整体系统的吞吐量和网络的覆盖率,但不同功率节点的引入使得整个异构网络的小区干扰协调更加的复杂化。
　　为了使更多的用户可以接入Pico/Femto基站,3GPP首先提出了CRE技术,继而又在LTE-Advanced系统的增强型小区干扰协调(eICIC)方案中提出了几乎空白子帧(ABS)技术。ABS子帧中不含数据信号的控制信号,只包含CRS等物理信道信号。Pico/Femto基站通过宏基站发射ABS时发送数据,从而有效降低干扰。但是由于ABS子帧中仍然传输某些物理信道信号如CRS、PCH、PBCH和PSS/SSS,引起宏微小区之间的CRS冲突,因此干扰仍然存在,这给我们带来了新的技术挑战。
　　本篇论文主要目标是通过提出新的异构网络的小区干扰协调方案,降低宏微小区CRS冲突引起的干扰。本文主要研究了三种干扰协调方案:IC干扰协调方案、判决导向信道估计方案和IC辅助判决导向信道估计方案。IC干扰协调方案提出了基于参考信号RSRP的IC干扰消除算法,包括直接IC算法和联合检测IC算法,通过宏基站和家庭基站RSRP的差值范围确定使用何种算法方案,通过使用IC算法可以使信道估计更加精确。判决导向信道估计方案采用DDCE算法,通过对部分已判决检测出的数据信号重新调制,作为伪导频协助进行信道估计。IC辅助判决导向信道估计方案通过将前两种方案的算法进行结合,组成一种新的干扰协调方案。
　　论文建立了宏基站和家庭基站通信干扰场景的下行链路系统仿真模型,对比采用三种干扰协调方案在不同情景下的误码率和吞吐量。仿真结果表明,三种方案都能使系统性能得到极大提升,有效抑制了异构网络干扰,且不同方案在不同信道环境下具有不同的性能。

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英文摘要

目录

1 绪论

1.1 论文的研究背景和意义

1.2 问题的提出

1.3 主要研究工作

1.4 论文章节安排

2 LTE-Advanced系统及关键技术研究

2.1 移动通信系统的演进

2.2 LTE-Advanced系统概述

2.3 LTE-Advanced系统关键技术

2.4 本章小结

3 异构网络研究

3.1 异构网络的概念

3.2 低功率节点

3.3 异构网络增强型小区干扰协调技术

3.4 CRS冲突

3.5 本章小结

4 信道模型与信道估计的研究

4.1 无线通信信道模型

4.2 Jake信道模型

4.3 信道估计

4.4 本章小结

5 异构网络干扰协调方案的研究与仿真

5.1 系统模型

5.2 干扰协调方案

5.3 系统仿真

5.4 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录A 英文缩略语

攻读学位期间的研究成果