LTE系统在同构及异构网络下的干扰共存研究

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LTE (Long Term Evolution)被认为是可以与WiMAX相抗衡的B3G移动通信宽带化的解决方案,同时LTE也普遍被认为是当前已经商用的3G系统进行演进的必由之路。LTE的标准化工作已经基本完成,未来几年将在世界范围内逐渐进行大规模商用部署。由于频谱资源的限制及不断增长的业务需求,未来可能出现在同一地理区域,不同运营商的两个LTE系统之间占用相邻频段的情况。由于通信设备发射机和接收机的非线性特性,两系统之间必然存在一定的相互干扰,从而可能造成一定的吞吐量损失。如何进行频率规划和网络规划,提高系统吞吐量和频谱利用率,对于学术界和工业界都有非常重要的价值。从网络结构的角度来讲,传统的宏蜂窝网络已经不能完全满足LTE对高数据速率和低时延的苛刻要求,家庭基站(HeNB)便成为了业界提出的新型解决方案。由于HeNB是典型的非规划式网络结构,为了保证它的引入不会对传统宏蜂窝网络造成明显的影响,在其标准化阶段,从干扰管理的角度对家庭基站(HeNB)的射频参数进行分析和研究就具有十分重大的理论价值和现实意义。本文首先研究了两个LTE系统在同构及异构网络下的共存干扰,通过确定性分析和系统级仿真两种方法的结合应用得出了为保证系统间干扰在可容忍范围内所需的额外隔离度,并提出了提高隔离度的建议方法。同时,研究了几种能够降低系统间干扰或提高系统抗干扰能力的关键技术,如波束赋型、功率控制等,得出了每项技术对于系统间共存性能的提升效果。研究涉及FDD和TDD两种双工方式的LTE系统,包含了宏蜂窝网络干扰微蜂窝网络等异构场景。其次,从系统间干扰共存的角度,在HeNB与宏蜂窝系统共存的典型干扰场景下,对HeNB发射机和接收机的射频指标进行了研究。以降低HeNB对现有宏蜂窝的干扰和提升HeNB自身抗干扰能力为标准,得出了发射机带外泄漏、接收机灵敏度等关键射频指标的建议参考值,为LTE系统中家庭基站的商用提供了可靠的依据。
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