浅析异构密集网络中干扰管理技术

《浅析异构密集网络中干扰管理技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅析异构密集网络中干扰管理技术【摘要】随着移动用户的不断增加、数据业务类型多样化，传统的网络格局渐渐难以达到人们对信道容量的要求。近年来，学者们提出了在原有宏基站布局下引入更多微基站的异构网络结构与为减少基站到用户距离而放置更多的微小基站的密集网络布局。异构密集网络能有效地提高系统吞吐量，但同时也带来了挑战。研究表明，同频带干扰将限制无线通信系统的性能，尤其对于无线通信网络。另外，与传统的网络格局中的干扰环境相比，异构密集网络中的干扰场景更加复杂，并可能降低整个网络的性能。因此，如何在无线通信网络中进行干扰管理是一个值得研究的问题。【关键词】异构网络密

2、集网络全双工干扰管理背景随着大数据时代到来，无线通信领域正面临着无处不在的覆盖与更大数据率的需求的挑战：越来越多先进的用户终端以及贪婪地占据带宽的应用（比如移动电视，文件传输）的使用，这无疑加快了无线通信网络中的数据传输量的增长。为了满足数据要求，3GPP的长期演进系统Release8标准展现了众多与之前HSPA相比更有优势的特点，比如更高的频谱效率，更低的延迟和更大的吞吐量。然而，它依旧难以满足由国际电信联盟ITU制定的对第四代移动网络的性能要求。因此，为了达到下行移动用户数据率100Mb/s，人们制定LTE-Advanced标准化。相比于Relea

3、se8、LTE-Advanced引入了另外三类有助于提高系统性能的先进技术：（1）载波聚合：不同频率的载波协作利用，因而有效地增加分配给终端用户的带宽；（2）异构网络：在网络中宏基站的覆盖范围内，布置一系列低发射功率节点；（3）多天线技术，即多输入多输出技术。在第四代移动通信技术中，同频带干扰是限制4G网络系统性能的一个重要问题。在蜂窝网络中，具有充分资源复用的密集覆盖异构网络布局形式是不可避免的趋势。实际上，同频带干扰管理问题一直在推进LTE的Release的制定，比如小区间干扰协调和协作多点传输技术。在当前频谱资源紧张而用户数据率要求不断提高的情况

4、下，尤其是在5G通信系统中，异构密集网络中的干扰管理技术研究是十分重要的。异构密集网络蜂窝系统正朝着全频复用的异构网络发展。在异构网络中，除了传统网络中部署的宏基站，还有布置在宏基站覆盖范围内的低功率节点，比如Micro基站、Pico基站、Femto基站和远程无线电头。异构网中低功率节点的布置能减轻宏基站的传输开销；通常情况下，低功率节点距离用户终端更近，这有助于提高室内信号覆盖率，同时位于小区边缘的用户性能将得到提高。异构网使网络离用户终端更近，从而得到小区分裂增益；此外，提高网络的密集度有利于提升系统吞吐量。因此，采用异构密集网络能够有效地提高单位

5、面积的频谱效率。近年来，异构网络受到了工业界的广泛关注，人们认为异构网络在提升系统容量方面有很大的潜力，但与此同时，异构网络也带来了新的挑战。自组织问题、回程传输问题、小区切换问题和干扰管理问题是异构网络在实?F过程中遇到的主要技术难题。其中，异构网络中的干扰管理问题的困难之处在于，与传统的同构网络相比，异构网络中的同频干扰更为严重，并且干扰场景变得更加复杂，同时，在异构网络中的用户可能会受到覆盖相同区域的相邻小区的严重干扰。此外，在实际系统中，直接将低功率节点放置在宏基站的覆盖范围内并不能有效地实现异构网络带来的优势。这是因为，在异构网络中，宏基站的

6、发射功率大于布置的低功率节点的发射功率，这使得低功率节点的信号覆盖范围很小，并不能充足地将宏基站的负担转移到低功率节点上。与此同时，随着用户到宏基站和低功率节点的接入节点数增多，网络布局会更加密集，基站对用户的干扰也会更多。干扰管理问题与研究现状移动蜂窝网络系统面临着越来越高的数据率要求，而决定无线通信容量增益的一个关键因子是网络中接入节点的密度。如今，随着小小区的大规模布置，如个人室内接入、街道户外覆盖和远距射频头等，这种类型的网络布局打破了蜂窝网规划的传统方式，带来了非常规的节点接入布置方式和已知的传播或覆盖。为了建模这样的新的布局，人们引入随机网

7、络拓扑。在随机网络拓扑模型中，移动用户和基站在空间中随机分布，他们的位置都是假设为泊松点过程分布且互相独立。在密集网络中，网络拓扑十分密集，并且其接入方式是随机的，采用以最大化利用宝贵的频谱资源为目标的传统频率分配方式是十分困难的。在密集网络中，随着移动用户与基站数目的增多，部分小区（小区内移动用户接收到的信干噪比很差）被视为小区边缘的情况也会更为常见，因此，与传统的常规蜂窝网络相比，密集网络中的干扰是一个更严重的问题。与此同时，蜂窝网逐渐向同频复用的异构网络演进。在异构网络中，除了已有的宏基站，还在宏基站的覆盖范围内布置了其他低功率节点，例如微基站、

8、picocell和RRH。这样，与传统的同构蜂窝网络相比，异构网络中的用户终端距离基站更近，增