TD_LTE系统控制信道同频组网分析

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1、电信科学2010年第6期TD与LTE技术创新论坛协办TD-LTE系统控制信道同频组网分析陈永倩（北京新邮通通信设备有限公司北京100035）摘要同频组网极大提高了频谱效率，但这也带来了严重的小区之间的干扰，特别是小区边缘干扰尤为严重。本文分析了TD-LTE系统的控制信道同频组网的可行性，并给出TD-LTE系统控制信道同频组网策略。关键词TD-LTE；同频组网；控制信道系统带来的ICI问题可能比CDMA系统更加严重。如果1引言两个相邻小区在它们结合部使用相同的频谱资源，则会LTE（longtermevolution）是3GPP定义的下一个移

2、动产生较强的ICI。宽带网络标准，并且已经列入3GPPR8正式标准。LTE改LTE系统物理层下行传输方案采用频谱效率高的进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM技术并引入OFDMA技术；上行传输方案采用峰均比比较低的MIMO等技术，极大地提高了移动通信系统的通信能力。DFT-SC-FDMA技术。OFDM技术是LTE系统的技术基础LTE在20Mbit/s带宽下能够提供下行100Mbit/s（2×2天与主要特点，其系统参数设定对整个系统的性能会产生决线）与上行50Mbit/s（2×1天线）的峰值速率。LTE采用扁定性的影响。平化网络结构和全

3、IP系统架构使传输时延更短，更适合物理层控制信道是基站和UE之间传递控制信令的重承载数据业务，3GPPLTE已经被公认为是能在2010—要通道，它对传输质量和时延都有很高的要求，信令信道2020年支撑世界电信产业的移动通信系统。如果接收错误或时延很大都有可能引起系统性能的降低。小区之间干扰（inter-cellinterference，ICI）是蜂窝移控制信道能否正常地解调将关系到整个系统的通信质量，动通信系统的一个固有问题，传统的解决办法是采用频基于此点，本文主要讨论了LTE系统中控制信道同频组网率复用，复用系数只有特定的几个选择，如1

4、、3、7等。频的能力。谱效率最高的方式就是复用系数等于1，也就是通常所2控制信道同频干扰分析说的同频组网。但同频组网会带来同频干扰，在小区边缘同频干扰更为严重。因为在OFDM系统中，小区内的假设同频干扰到被干扰小区用户的距离为di，小区周各个信号之间是正交的，所以OFDM技术比CDMA技术围的同频干扰共有KI个，各个同频干扰之间彼此独立，若更好地解决了小区内干扰的问题。但是作为代价，OFDM仅考虑传播路径损耗，那么被干扰小区用户接收到的同频121TD与LTE技术创新论坛干扰I可表示为：区信号强度的覆盖面积决定的，那么：KI10（ξki/1

5、0）r-4-nkiIk/S=（4）I∞ΣΣΣdki（1）i10（ξ1/10）r-40ki=1采用蒙特卡洛仿真求解上面给出的同频组网下小区其中，n为传播路径损耗的斜率，一般取4。中用户的信干噪比的概率分布函数，得到同频组网下小区从式（1）可知，同频干扰随着传播距离的增加而迅速内的移动台的SINR也即C/（I+N）分布函数如图2所示。地衰减。考虑如图1所示的蜂窝模型，假设各个小区均采用同频组网，各个小区的每个用户发射的功率相同，被干扰用户在0号小区，同频干扰来自其他小区。那么，对被干扰用户来说，来自第一层各个小区的同频干扰的强度只是本小区信号

6、强度的1/12，第二层以上的小区引起的干扰更小，因此在下面的同频干扰分析中仅考虑两层同频小区的干扰。图2SINR的概率累积分布函数从图2可以得出，小区95%的覆盖区域SINR值大于-5dB，98%的覆盖区域SINR值大于-6.7dB。因此控制信道若能同频组网，那么必须满足各个控制信道在SINR值为-5dB和-6.7dB下能够正常解调。3LTE控制信道同频组网分析3.1PBCH同频组网分析图1从18个干扰源产生的同频干扰LTE系统中PBCH用于广播小区最基本的物理层配置信息。在3GPPR8规范中，PBCH编码采用具有最优距移动台的信干噪比定

7、义为接收到的本小区的基站的离谱的tailbiting卷积码，正常CP下通过编码将24个信信号功率与接收到的信号总功率之比。也就是，接收到的息比特和16个CRC比特扩展到480bit，且在4个连续的本小区的功率为有用信号，设为S，其他基站的功率作为无线帧中重复传输该编码块，为接收端提供很高的编码增噪声来处理，因此小区0的用户接收到的信号和相邻小区益和合并增益。PBCH使用小区专用的扰码进行加扰，这的干扰加噪声比即接收的信干噪比，定义为：使得小区之间的干扰随机化。PBCH还采用了发射分集，S1SINR==（2）当发射天线为2天线时采用的是SF

8、BC发射分集，4天线KIKIΣIki+nΣIki/S+n/S时采用的是SFBC+FSTD，为接收端提供了分集增益。对于ki=1ki=1各种不同的系统带宽，PBCH的传输带宽相同，占用频带其中n