本文關(guān)鍵詞：異構(gòu)網(wǎng)中干擾管理技術(shù)研究

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【摘要】：近年來(lái)隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸式的增長(zhǎng),對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的容量要求。隨著物理層技術(shù)的不斷發(fā)展,鏈路性能的提升已經(jīng)逐漸達(dá)到極限。與此同時(shí),異構(gòu)網(wǎng)技術(shù)因?yàn)槟軌驈木W(wǎng)絡(luò)層面上有效提高網(wǎng)絡(luò)容量,成為了未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵性發(fā)展方向。異構(gòu)網(wǎng)通過(guò)增加鋪設(shè)低功率節(jié)點(diǎn)來(lái)對(duì)傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充,提高了用戶的覆蓋性能以及服務(wù)體驗(yàn)。然而異構(gòu)網(wǎng)也還面臨著眾多的挑戰(zhàn),更加復(fù)雜的干擾問(wèn)題就是其中之一。 異構(gòu)網(wǎng)中的干擾管理技術(shù)主要可以分為三類,分別是資源域正交、功率控制以及接入控制。目前關(guān)于這三類干擾管理技術(shù)的研究工作都是在上行和下行鏈路單獨(dú)進(jìn)行的,沒(méi)有考慮兩個(gè)方向上的耦合性。實(shí)際上異構(gòu)網(wǎng)因?yàn)槎喾N類型基站的存在,在各自的覆蓋范圍內(nèi)用戶的屬性會(huì)發(fā)生改變,成為宏用戶、家庭用戶、微用戶等等,即不同類型基站的部署位置、數(shù)量以及配置參數(shù)等都會(huì)同時(shí)影響用戶的上下行性能。在進(jìn)行干擾管理時(shí),涉及到這些參數(shù)的優(yōu)化時(shí),應(yīng)該聯(lián)合上下行進(jìn)行分析,以保證最后生成方案的一致性。 本文從上下行聯(lián)合分析的角度出發(fā),研究上述三類干擾管理技術(shù),主要內(nèi)容包括： 首先對(duì)微基站網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)接入控制進(jìn)行干擾管理進(jìn)行了研究。在微基站網(wǎng)絡(luò)中,用戶可以通過(guò)基站間的自由切換來(lái)有效避免強(qiáng)跨層干擾。然而通過(guò)對(duì)上下行小區(qū)接入的耦合性分析發(fā)現(xiàn),上下行的小區(qū)接入方案存在沖突的可能性,即上行的接入基站選擇與下行不同。為了進(jìn)一步分析沖突產(chǎn)生的條件以及尋找解決方案,分別建立了下行和上行的接入控制模型。在考慮了負(fù)載均衡和資源分配公平性的條件下,得到了系統(tǒng)性能與接入模型參數(shù)間的閉式表達(dá)式,為后續(xù)分析提供了有利的基礎(chǔ)。隨后,本文聯(lián)合上下行接入模型進(jìn)行分析,提出了三種接入沖突解決方案,分別是(1)改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得用戶上下行可以接入不同基站；(2)上下行聯(lián)合分析,從運(yùn)營(yíng)商的角度出發(fā)得到統(tǒng)一的接入方案,以避免沖突；(3)上下行聯(lián)合分析,從用戶的角度出發(fā)得到統(tǒng)一的接入方案,以避免沖突。本文對(duì)于異構(gòu)網(wǎng)中小區(qū)接入的多選擇性可能帶來(lái)的沖突進(jìn)行了較為完整的分析,并給出了解決方案,為越來(lái)越復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)小區(qū)接入問(wèn)題提供一定的借鑒。 其次對(duì)家庭基站網(wǎng)路中通過(guò)功率控制進(jìn)行干擾管理進(jìn)行了研究。由于家庭基站采用封閉式的接入方式,容易與宏用戶之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的跨層干擾。通過(guò)功率控制,可以有效地抑制跨層干擾,提高用戶性能。當(dāng)家庭基站距離宏基站近時(shí),下行鏈路方向上受到宏基站強(qiáng)烈的干擾,需要強(qiáng)發(fā)射功率才能確保家庭用戶的性能；上行鏈路方向上,對(duì)宏基站造成嚴(yán)重的上行干擾。因此我們建議減少宏基站中心區(qū)域的家庭基站密度。為了進(jìn)一步分析中心區(qū)域大小以及其中家庭基站密度對(duì)系統(tǒng)性能的影響,分別建立上行和下行鏈路的功率控制模型,隨后分析中心區(qū)域大小以及家庭基站密度對(duì)各自方向上系統(tǒng)性能的影響。最后通過(guò)建立上下行聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題,得到統(tǒng)一的參數(shù)配置。本章旨在突出通過(guò)功控控制進(jìn)行干擾管理時(shí),家庭基站的部署位置、密度等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)系能的影響,并通過(guò)上下行聯(lián)合分析得到了統(tǒng)一的配置方案。 最后對(duì)家庭基站網(wǎng)路中通過(guò)頻域正交進(jìn)行干擾管理進(jìn)行了研究。宏基站和家庭基站在頻域上正交,互不干擾,就可以消除跨層干擾。同時(shí),宏基站和家庭基站形成兩張獨(dú)立的同構(gòu)網(wǎng),之前考慮的上下行鏈路的耦合性也被有效地解耦。然而,頻域完全正交會(huì)帶來(lái)低頻譜效率,在頻譜資源日趨稀缺的情況下并不可取。本章通過(guò)聯(lián)合軟頻率復(fù)用和硬頻率復(fù)用技術(shù),設(shè)計(jì)了一種頻域局部正交方案,即有效消除了跨層干擾,又提高頻譜效率。在此基礎(chǔ)上,對(duì)各類用戶的性能進(jìn)行分析,得到系統(tǒng)遍歷容量與頻率復(fù)用參數(shù)的關(guān)系,建立關(guān)于中心頻譜的比例以及中心區(qū)域的大小的優(yōu)化問(wèn)題,以最大化系統(tǒng)遍歷容量,使得頻譜利用率最高。本章的研究?jī)?nèi)容對(duì)于如何將頻率復(fù)用延展到異構(gòu)網(wǎng)中有一定的借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 吳燕玲;李明;韓清濤;;IEEE802.11中移動(dòng)速度優(yōu)先的快速切換的研究[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2014年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 周通;蜂窩通信小區(qū)協(xié)作預(yù)編碼與干擾協(xié)調(diào)技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

2 章?lián)P;多用戶MIMO系統(tǒng)干擾對(duì)齊關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

3 王輝;協(xié)作通信關(guān)鍵技術(shù)[D];北京郵電大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：1285008