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【摘要】LTE家庭基站是最近几年新兴起的一种室内覆盖技术,这种技术可以以较低的功率为广大用户提供高速率的宽带服务,是新一代固定网络和移动网络的结合。本文主要是对LTE家庭基站中干扰控制技术的应用做详细的阐述,同时对干扰控制技术的工作原理进行了简单的说明。
【关键词】干扰控制技术;LTE家庭基站;室内覆盖
中图分类号:TN929.5
【引言】
LTE家庭基站是由用户购买的一种小型的低功率的蜂窝基站,其不仅可以安装在室内,同时还可以有效的提高数据连接的业务服务和室内语音的质量。用户在购买了这种家庭基站后还可以通过光纤宽带和数字用户线路来将其连接到电信运营商的各个网络中去。虽然LTE家庭基站的使用效果非常好,但是这种技术却需要配置昂贵的双模手机终端才可以有效的进行工作,在此基础上,干扰控制技术就在LTE家庭基站中得到了广泛的应用。本文以下就对干扰控制技术在LTE家庭基站中的应用进行详细的阐述。
1、LTE家庭基站的基本概况
1.1系统拓扑
从图一中可以看出,LTE家庭基站的机构部署在原有的蜂窝系统中已经形成了一个小区式的网络结构。但是家庭基站基本上都是由用户自己购买,同时安装在室内的,这样每个蜂窝中的家庭基站的数量就无法准确的确定。
1.2频率资源的分配
LTE家庭基站的系统上行采用的是单载波FDMA,其下行采用的是正交频式的多址接入。根据LTE家庭基站系统所使用的OFDM技术,根据载波间所具有的正交性,那么在不同资源张的用户间就不会存在干扰的情况,其干扰仅仅是存在于不同扇区内的相同资源的用户之间。根据这种情况,家庭基站和宏基站之间的对于频率资源的分配就可以通过三种方式来进行分配。(1)在两者之间设置共信道配置。(2)在两者之间设置独立信道配置。(3)集合上述两种资源分配中所具有的优势,采用部分共信道配置的方式[1]。结合这三种资源配置在实际中的应用效果分析,其中第三种方式是目前使用最为广泛的一种频率资源的分配方案。
2、LTE家庭基站的干扰场景
从上述的介绍中可以得知,家庭基站和蜂窝基站是由3GPP来定义了其所具有的六个干扰场景,这样的话就可以从图二中看出LTE家庭基站的干扰场景。
从图二中可以看出,不同的频带其在分配的方式上,在无线通信系统的模型中的干扰情况也是不同的。如果家庭基站和宏基站之间采用的是一种独立的信道配置,那么其两个网络之间受到干扰的情况也是最大的,这就需要用邻道的干扰比来对共存系统间的干扰情况来进行衡量[2]。那么,两者之间如果词用共信道或部分共信道来进行配置的话,其系统间所存在的干扰场景就要以家庭基站间的干扰和其与宏基站间的干扰为主体。
3、LTE家庭基站干扰管理的原理
在对LTE家庭基站干扰情况管理的方案中发现,目前对其的管理技术主要有干扰协调技术和功率控制技术这两种。但是,在3GPP的标准中,由于对宏蜂窝的功率控制技术已经作了定义,那么在下行中就不能采用功率控制技术。如此,就要对家庭基站和宏基站的上、下行的功率控制以及干扰的协调进行了解
3.1上行功率控制
通常情况下都会在HUE中设置一个最大的发射功率门限来保证HUE对其相邻基站造成的干扰情况,这样就可以使其能够处于一个可以接受的范围。但是这个最大发射功率不可设置的过高,也不可过低,过高会对其他基站造成大的干扰,过低会影响HUE自身上行的吞吐量[3]。同时HUE的发射功率在设置的过程中,其与相邻的家庭基站中的NR不能超过NRT,使家庭基站对宏蜂窝用户的干扰情况控制在一个可以接受的范围内。
3.2下行功率控制
在下行的场景中,由于家庭基站在发射功率过高的情况下会干扰到其他的基站,这样发射的功率在过低的情况下就会导致用户自身SINR性能的不足。这样家庭基站在功率的发射上就要考虑到基站产生的干扰情况和用户自身的性能。那么对于宏基站的用户就要在SINR中设置一个门限来对家庭基站的发射功率进行调控;对于家庭基站的用户就要在SINR设置一个上限来控制其对其他基站产生的干扰。
3.3干扰的协调
对于干扰的协调,要通过对系统的资源进行合理的分配,来减少各系统中由于干扰情况过大所带来的频率资源和时间上的冲突,以此来提高信号的质量。在网络规划的过程中,由于LTYE系统采用了OFDN技术,那么就可以通过划分正交信道的方式來个信道间比较强的干扰用户进行正交子信道的分配,虽然说这种方式可以有效地提高系统的功能,降低用户间信号干扰的情况。但是其却存在系统频率利用率较低的情况。
4、LTE家庭基站中干扰控制技术的应用
4.1家庭基站对家庭基站的干扰控制
由于整个系统频带的组成是由多个子频带来结合的,那么对于每个家庭基站来说系统频带就可以分为复用子频带、正交子频带、禁用子频带这三个部分。对于家庭基站和家庭基站进行干扰控制的过程中可以通过以下三种方式进行控制:(1)以HeNB分配中相互存在干扰关系的正交子频带,每个都为其分配一个子频带;(2)为每个HeNB一次分配多个正交子频带来保证干扰关系的相互正交;(3)计算出每个子频带中的服用子频带,比较在HeNB中的信号噪音比的影响。
4.2家庭基站对宏基站的干扰控制
家庭基站对宏基站间的干扰控制有四种方式来进行控制,其分别为:一、检测周围基站间的信号参考强度,通化市报告给自己的宏基站;二、为宏基站发送下行的干扰信息;三、在HeNB接收到下行中的HII信息后,不在对HII包括的星系进行使用;四、宏基站在给MUE分配相应的频率资源的过程中,要集合的调控好资源中MUE对于来自HeNB中的干扰功率。
【结语】
综上所述,本文通过对家庭基站中干扰控制技术的应用,从中发现家庭基站的发展,已经随着3GPP R8版本的冻结取得了很大的进展,那么在未来的发展道路中,将家庭基站和家庭基站间以及家庭基站和宏基站间的干扰进行有效的管理,采用更为合理的干扰情况进行管理,一定可以更好的改善系统的性能,有着很强的发展前景。
【参考文献】
[1]吴韶鸿.Femto-新兴3G室内覆盖技术的研究.电信工程技术与标准化.2009(09).48-51.
[2]3GPP TR 25.814(V7.1.0). Physical layer aspects for evolved Universal Terrestrial RadioAccess(Release 7).2010.
[3]3GPP TS 36.211(V9.0.0).Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)Physical Channels and Modulation(Release 9).2009.
【关键词】干扰控制技术;LTE家庭基站;室内覆盖
中图分类号:TN929.5
【引言】
LTE家庭基站是由用户购买的一种小型的低功率的蜂窝基站,其不仅可以安装在室内,同时还可以有效的提高数据连接的业务服务和室内语音的质量。用户在购买了这种家庭基站后还可以通过光纤宽带和数字用户线路来将其连接到电信运营商的各个网络中去。虽然LTE家庭基站的使用效果非常好,但是这种技术却需要配置昂贵的双模手机终端才可以有效的进行工作,在此基础上,干扰控制技术就在LTE家庭基站中得到了广泛的应用。本文以下就对干扰控制技术在LTE家庭基站中的应用进行详细的阐述。
1、LTE家庭基站的基本概况
1.1系统拓扑
从图一中可以看出,LTE家庭基站的机构部署在原有的蜂窝系统中已经形成了一个小区式的网络结构。但是家庭基站基本上都是由用户自己购买,同时安装在室内的,这样每个蜂窝中的家庭基站的数量就无法准确的确定。
1.2频率资源的分配
LTE家庭基站的系统上行采用的是单载波FDMA,其下行采用的是正交频式的多址接入。根据LTE家庭基站系统所使用的OFDM技术,根据载波间所具有的正交性,那么在不同资源张的用户间就不会存在干扰的情况,其干扰仅仅是存在于不同扇区内的相同资源的用户之间。根据这种情况,家庭基站和宏基站之间的对于频率资源的分配就可以通过三种方式来进行分配。(1)在两者之间设置共信道配置。(2)在两者之间设置独立信道配置。(3)集合上述两种资源分配中所具有的优势,采用部分共信道配置的方式[1]。结合这三种资源配置在实际中的应用效果分析,其中第三种方式是目前使用最为广泛的一种频率资源的分配方案。
2、LTE家庭基站的干扰场景
从上述的介绍中可以得知,家庭基站和蜂窝基站是由3GPP来定义了其所具有的六个干扰场景,这样的话就可以从图二中看出LTE家庭基站的干扰场景。
从图二中可以看出,不同的频带其在分配的方式上,在无线通信系统的模型中的干扰情况也是不同的。如果家庭基站和宏基站之间采用的是一种独立的信道配置,那么其两个网络之间受到干扰的情况也是最大的,这就需要用邻道的干扰比来对共存系统间的干扰情况来进行衡量[2]。那么,两者之间如果词用共信道或部分共信道来进行配置的话,其系统间所存在的干扰场景就要以家庭基站间的干扰和其与宏基站间的干扰为主体。
3、LTE家庭基站干扰管理的原理
在对LTE家庭基站干扰情况管理的方案中发现,目前对其的管理技术主要有干扰协调技术和功率控制技术这两种。但是,在3GPP的标准中,由于对宏蜂窝的功率控制技术已经作了定义,那么在下行中就不能采用功率控制技术。如此,就要对家庭基站和宏基站的上、下行的功率控制以及干扰的协调进行了解
3.1上行功率控制
通常情况下都会在HUE中设置一个最大的发射功率门限来保证HUE对其相邻基站造成的干扰情况,这样就可以使其能够处于一个可以接受的范围。但是这个最大发射功率不可设置的过高,也不可过低,过高会对其他基站造成大的干扰,过低会影响HUE自身上行的吞吐量[3]。同时HUE的发射功率在设置的过程中,其与相邻的家庭基站中的NR不能超过NRT,使家庭基站对宏蜂窝用户的干扰情况控制在一个可以接受的范围内。
3.2下行功率控制
在下行的场景中,由于家庭基站在发射功率过高的情况下会干扰到其他的基站,这样发射的功率在过低的情况下就会导致用户自身SINR性能的不足。这样家庭基站在功率的发射上就要考虑到基站产生的干扰情况和用户自身的性能。那么对于宏基站的用户就要在SINR中设置一个门限来对家庭基站的发射功率进行调控;对于家庭基站的用户就要在SINR设置一个上限来控制其对其他基站产生的干扰。
3.3干扰的协调
对于干扰的协调,要通过对系统的资源进行合理的分配,来减少各系统中由于干扰情况过大所带来的频率资源和时间上的冲突,以此来提高信号的质量。在网络规划的过程中,由于LTYE系统采用了OFDN技术,那么就可以通过划分正交信道的方式來个信道间比较强的干扰用户进行正交子信道的分配,虽然说这种方式可以有效地提高系统的功能,降低用户间信号干扰的情况。但是其却存在系统频率利用率较低的情况。
4、LTE家庭基站中干扰控制技术的应用
4.1家庭基站对家庭基站的干扰控制
由于整个系统频带的组成是由多个子频带来结合的,那么对于每个家庭基站来说系统频带就可以分为复用子频带、正交子频带、禁用子频带这三个部分。对于家庭基站和家庭基站进行干扰控制的过程中可以通过以下三种方式进行控制:(1)以HeNB分配中相互存在干扰关系的正交子频带,每个都为其分配一个子频带;(2)为每个HeNB一次分配多个正交子频带来保证干扰关系的相互正交;(3)计算出每个子频带中的服用子频带,比较在HeNB中的信号噪音比的影响。
4.2家庭基站对宏基站的干扰控制
家庭基站对宏基站间的干扰控制有四种方式来进行控制,其分别为:一、检测周围基站间的信号参考强度,通化市报告给自己的宏基站;二、为宏基站发送下行的干扰信息;三、在HeNB接收到下行中的HII信息后,不在对HII包括的星系进行使用;四、宏基站在给MUE分配相应的频率资源的过程中,要集合的调控好资源中MUE对于来自HeNB中的干扰功率。
【结语】
综上所述,本文通过对家庭基站中干扰控制技术的应用,从中发现家庭基站的发展,已经随着3GPP R8版本的冻结取得了很大的进展,那么在未来的发展道路中,将家庭基站和家庭基站间以及家庭基站和宏基站间的干扰进行有效的管理,采用更为合理的干扰情况进行管理,一定可以更好的改善系统的性能,有着很强的发展前景。
【参考文献】
[1]吴韶鸿.Femto-新兴3G室内覆盖技术的研究.电信工程技术与标准化.2009(09).48-51.
[2]3GPP TR 25.814(V7.1.0). Physical layer aspects for evolved Universal Terrestrial RadioAccess(Release 7).2010.
[3]3GPP TS 36.211(V9.0.0).Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)Physical Channels and Modulation(Release 9).2009.