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随着移动互联网的快速发展,以及新兴业务和移动应用的爆炸性增长,移动用户对传输速率提出了更高的要求。通过在传统的蜂窝上叠加小型基站,异构蜂窝网络(HCN)可以有效地提高蜂窝网络容量,也因此成为了未来移动通信系统的一项关键技术。为了最大化利用频谱资源,3GPP (The3rd Generation Partnership Project)长期演进技术(Long Term Evolution, LTE)倾向于采用同频组网方式,宏蜂窝和小型蜂窝之间的同频跨层干扰问题成为制约异构蜂窝网络性能的关键因素。因此,如何管理异构蜂窝网络的干扰,进而提高蜂窝的频谱效率,是无线通信中一个亟待解决的问题。本文从接入方式、发送功率和时域资源调度三个方面入手,对异构蜂窝网络的干扰管理技术进行了系统性的研究。本文的主要工作及其意义包括:1.研究异构蜂窝网络家庭基站的接入控制方式。传统的封闭接入方式允许授权的家庭基站用户独占家庭基站及其backhaul资源,从而导致了家庭基站和周边宏蜂窝用户严重的跨层干扰。开放接入方式允许周边宏蜂窝用户接入到家庭基站,以牺牲部分家庭基站授权用户部分通信资源的代价降低了跨层干扰。借助于干扰因子,本文给出了不同接入方式下家庭基站和蜂窝网络的平均遍历容量,分析家庭基站开放半径对家庭基站性能的影响;进一步地,提出了家庭基站在采用开放接入方式时的蜂窝用户切换调度算法。所提的调度算法可以在确保宏蜂窝(家庭基站)基本性能的基础上提高家庭基站(宏蜂窝)的性能。2.研究异构蜂窝网络小型基站用户的上行功率控制问题。共享频谱资源的情况下,小型基站用户上行传输对宏基站造成干扰。当蜂窝中小型基站的数目不断增加的情况,小型基站用户对宏基站的累计上行干扰不能忽略。本文引入干扰定价机制,宏基站对小型基站用户的上行干扰征收一定的费用。在此基础上,将异构蜂窝网络的干扰管理问题转化为两个凸优化问题。在小型基站端,解决了给定干扰定价下最优的功率分配闭式表达式;在宏基站端,解决了最优干扰定价问题。进一步地,对所有的小型基站的上行干扰进行统一定价,从而提出了一种分布式功率控制算法。分布式算法减少了功率控制过程需要交互的控制信息,使得基于干扰定价的功率控制机制在实际系统中更具可行性。3.研究异构蜂窝网络边缘用户的时域干扰协调技术。采用偏置技术时,位于扩展区域的移动用户遭受来自宏基站严重的下行干扰。3GPP R10提出了时域干扰协调技术。通过泊松点过程刻画异构蜂窝网络中基站的分布,分析了有偏置情况异构蜂窝网络用户的中断概率和平均遍历容量。在此基础上,分析小区偏置和时域干扰协调对异构蜂窝网络性能的影响,如公平性和网络频谱效率。本文工作对实际系统中小区偏置值和几乎空白子帧(Almost Blank Subframe, ABS)比例的配置具有参考意义。