下一代無線網絡干擾協調及資源分配研究.pdf

1、下一代無線通信系統將采用正交頻分多址接入(Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access,OFDMA)技術,OFDMA系統能夠在小區(qū)內保證正交性,避免了小區(qū)內干擾。因此,小區(qū)間干擾(Inter-Cell Interference,ICI)就成為了最主要干擾。針對小區(qū)間干擾問題提出了許多解決方案,包括小區(qū)干擾消除、小區(qū)干擾隨機化、小區(qū)干擾協調等。其中干擾協調技術是目前研究的一項熱門技術,可以應用于

2、各種帶寬的業(yè)務,對于干擾抑制有很好的效果。本文主要針對ICI問題,研究干擾協調技術,以及基于干擾協調技術的高效資源分配策略。對經典干擾協調方案——軟頻率復用方案(SoftFrequency Reuse,SFR)進行優(yōu)化,提出基于干擾協調的動態(tài)資源分配策略,并基于系統級仿真平臺,對各種方案的性能做出評估,主要完成以下工作:
　　 第一,建立了下一代蜂窩網絡下行鏈路系統級仿真平臺,包括19個小區(qū),57個扇區(qū)。在此基礎上,基于OFDM

3、A時分雙工(Time Division Duplex,TDD)幀結構,研究SFR方案,系統級仿真結果驗證了相對于傳統頻率復用方案,SFR在性能上有所提升。
　　 第二,在SFR方案的基礎上,優(yōu)化了系統頻譜與功率資源分配、資源組織結構和用戶復用集劃分準則。從公平性角度出發(fā),確定了主子載波發(fā)射功率放大系數α的取值規(guī)則；根據OFDMA-TDD下行幀結構,確定了適用于OFDMA網絡干擾協調技術的資源組織模式,把下行子幀在OFDMA符號上

4、劃分成兩個域Inner Zone和Edge Zone,分別在兩個域上為小區(qū)中心用戶和邊緣用戶提供時隙資源接入；針對傳統SFR方案中用戶劃分策略的不足,提出基于距離和信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)聯合的用戶劃分策略。把三個方向的優(yōu)化與改進聯合起來提出的SFR優(yōu)化方案,通過仿真分析與經典SFR方案對比,驗證了優(yōu)化方案在小區(qū)覆蓋率、SINR,分布、調制編碼方案比例和吞吐量性

5、能等指標上都有所提升。
　　 第三,研究基于SFR優(yōu)化方案的用戶級動態(tài)資源分配策略。SFR方案在系統級分配了資源,而用戶級資源分配策略也非常必要。在SFR優(yōu)化方案的基礎上,對比例公平調度(Proportional Fairness,PF)建立了適用于OFDMA網絡干擾協調技術的模型與仿真實現方法。在PF調度算法的基礎上,提出了改進的基于SFR優(yōu)化方案的用戶級動態(tài)資源分配策略,使系統能夠更為靈活地為用戶分配子載波,增大多用戶分集增