随着电信、互联网、个人通信等业务的爆炸式增长,各种不同种类的业务模式层出不穷,因此当前在通信领域一个非常急迫的问题就是如何能够以更加高效的方式满足日益增长的多种不同通信的需求。国际标准化组织正在大力发展下一代移动通信网络以满足市场激增式的业务需求。通用陆面无线接入(Universal Terrestrial Radio Access, UTRA)频分双工(Frequency Division Duplexing, FDD)演进式高速分组接入网络(High Speed Packet Access Evolution, HSPA+)及其演进系统拥有更快的数据速率、更高的频谱利用率、更短的延时、更大的容量和更广的覆盖等特点,使之在未来移动通信发展的浪潮中依旧占据一席之地。本篇文章研究的主要内容将涵盖UTRA FDD HSPA+演进中部分重要技术的优化和增强以及对系统重要性能指标的评估。论文预期达到的整体研究效果和目标是能够深入领会UTRA FDD HSPA+演进进程中的部分关键技术,并在现有技术发展成果的基础上实现额外的探索和深入,以获得关键系统性能的进一步提升。本文的研究内容涉及UTRA FDD HSPA+标准化演进过程中三种新关键技术的讨论和优化,旨在通过对这些技术进一步的增强和优化获得更佳的系统性能。本文的主要贡献和重点内容总结如下：第一,HSPA+上行闭环发送分集技术。本部分对HSPA+上行闭环发送分集中现有分集资源配置方案存在的问题进行了细致分析,即当前该类方案仅考虑目标用户信号在某资源上经历衰落信道到达接收端的有效增益,而并未考虑当目标用户在该资源上进行数据发射时将会产生的对其他用户的干扰代价。由此可能会出现目标用户在某个资源上接收端有效增益较大,但同时目标用户在该资源上会对其他用户造成更为恶劣的干扰水平,从而影响系统整体性能。基于上述考虑,本文提出一种既考虑有效增益又考虑潜在引入干扰水平的HSPA+上行闭环发送分集资源调配策略,以在选择分集资源时能综合考察引入的有效增益和消极干扰。在实现相应方案时,我们提出对现有的分集资源选择的准则效益参数进行修改,即在现有准则效益参数仅包含接收侧有用信号增益的基础上,进一步考虑相应分集资源的使用将会引入的潜在干扰水平,综合有用信号和引入干扰这两方面产生的影响,给出优化后的总体准则效益参数。针对不同的分集资源(即发射天线或预编码),我们进一步给出准则效益参数中相应的定义,并通过系统级仿真验证了所提策略的合理性。仿真结果表明,优化后的分集资源调配方案可以有效降低接收侧的干扰水平、降低发射端的发射功率并提高系统的整体吞吐性能。第二,HSPA+多流传输方案。本部分首先分析了现有非协调方式下额外引入的多流传输可能会给用户带来严重的跨区干扰,从而说明了在HSPA+多流传输中引入跨区协调的重要性。本章在多载波多流传输HSDPA网络中开发出一种高效的跨区协调策略以最大化网络内的和速率并同时最小化数据包的总时延。所提策略可以在多载波多流传输HSDPA网络中以更加合理便捷的方式实施跨区协作,以在低复杂度的前提下换取期望的系统性能。在实现该跨区协作方案时,我们首先扩充了现有技术中仅考虑最大化可达和速率的目标,即同时考虑最大化网络内的和速率并最小化数据包的总时延,希望借助这种多优化目标的思路实现对多个服务质量指标的并行优化。在具体完成该跨区协作的过程中,我们主要考虑通过跨区功率分配优化和跨区调度这两部分来实现,其中跨区调度部分又可以进一步划分为两个串行的执行阶段,即小区内调度和小区间调度。此外,考虑到跨区调度的实现复杂性,我们提出了一种基于网络流理论的启发式算法来求解整个跨区调度问题,借助网络流的建模和最小代价最大流算法,以尽可能低的复杂度实现跨区调度全过程。仿真结果表明,我们所提出的跨区协调策略可以以相对较低的实现复杂度提升多流传输下的吞吐以及包时延的性能。第三,HSPA+同频异构网络部署。本部分首先对HSPA+同频异构场景下的上下行不均衡和干扰问题进行了详细分析,并介绍了为缓解上下行不均衡性引入的区域扩展技术和由该技术引入的派生干扰问题。为了抑制上述干扰,本文根据HSPA+的网络架构,提出一种基于非合作博弈的分布式干扰协调策略,并同时考虑能效和用户的QoS约束。在所提策略中,每一个决策实体根据本地信息调整自身的发射功率和必要的调度决定,以分布式方式实现其自身效用的最大化。所提策略可以降低系统内的整体功率消耗水平,从而降低系统内干扰水平,并起到节省能源的作用。在上述博弈模型下,我们证明了博弈纳什均衡的存在性和唯一性,并且推导出功率分配最佳响应的闭式解。同时,我们也给出了一种该分布式干扰协调策略在现实网络中可行的实现方案。仿真结果说明我们所提出的分布式干扰协调策略可以很好的抑制HSPA+同频异构网络内的上下行干扰,提升系统内的功率资源利用效率,从而提升整体和边缘用户的平均吞吐水平。