一种改进的分布式天线蜂窝系统的频率复用分割方案

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1、万方数据电子测量技术EI。ECTRONICMEASUREMENTTECHN()LOGY第31卷第l期2008年1月一种改进的分布式天线蜂窝系统的频率复用分割方案杨国理吴伟陵(北京邮电大学信息工作学院北京100876)摘要：提出了一种适合于分布式天线蜂窝系统的频率复用分割方法，在满足用户需求信干比的情况下极大的提高了系统的频谱效率。该方法与传统的复用分割方案相比，有效的提高的频谱效率，复杂度略有提高。仿真表明在用户最小需求为16kbps时，当系统中有50个用户时，系统容量大约提高了70％。关键词：分布式天线蜂窝系统；复用分割；S[胤

2、队；中图分类号：TN74文献标识码：AImproVedreusepartitioningschemeinDACSbasedonoFDMYangGuoliWuWeiling(Sch001ofElectronicEngineering，&巧ingUniversityofPostsandTelecommunjcations。&巧ing100876)Abstract：Thispaperproposeesareusepartitioning(RP)schemeforthedistributedantennacellularsystem(DA

3、CS)，whichcaniHlprovethesystemcapacitysignificantlybyspatialdivisionmuh}_access(SDMA)．SimulationshowsthatthecapacityofproposedI己PschemeishigherthanthetraditionalRPscheme．Furtherrnore．inthecaseofmoderateload，thecapacityoffomlerschemecanbeincreasedby70％thanthetraditional

4、one．Keywords：distributedantenmcellularsyst锄(DACS)；reusepartitioning(RP)；SDMA0引言随着无线通信和网络技术的发展，无线网络在研究和应用上很快成熟。个人商用移动通信系统迅速经历了第一代和第二代系统，完成了模拟到数字技术的过渡。而目前即将投入使用的3G系统由于数据速率受到限制，将不能满足未来移动通信系统的高速数据业务要求。而未来的移动通信系统(4G)需要满足这一要求。4G将为移动通信用户提供具有QoS保证的数据业务，它的具体要求是在高速移动的环境下传输速率大于2

5、Mbps，而接入核心网的无线接人速率将超过100Mbps。为了实现这个目标，需要克服许多技术上的挑战。分布式天线蜂窝系统作为一种新型的无线接入网结构成为4G移动通信系统的一种候选方案‘“。正交频分复用(0FDM，orthogonalfrequencydivisionmultiplexing)多载波技术由于能够有效的解决宽带移动通信中的符号干扰问题，非常适合移动环境下的高速数据传输。因此在这里主要研究采用0FDM技术的分布式天线蜂窝系统的频谱规划。关于这方面的研究目前很少，在文献[3]中提出了分布式天线蜂窝系统的一种频率复用原则。具

6、体讲就是在靠近小区中心的区域干扰带来的损害很小，因此在这个区域内频率的复用因子[23是1，而在小区的边缘频率复用因子小于1。虽然在文献[3]中频率的复用效率非常高，但是依然没有发挥出分布式天线系统的最大优势。本文提出了一种分布式蜂窝系统的新的频率复用规则，大大提高了系统的性能。即在分布式天线小区中，中心区域可以分为两部分，一部分是天线周围的区域，这部分的频率复用因子可以大于1，其他中心区域的频率复用因子为1。在小区的边缘，由于干扰对信于比的影响较大，频率复用因子小于1。l复用分割方案描述1．1文献[3]中的复用分割方案在小区中用户

7、可以接受到所有小区天线的信号来提高用户的抗干扰能力，这种方案(如图l所示)将小区分为两部分，中心部分复用因子为l，可以复用系统所有的频率资源，小区边缘部分抗干扰能力差，需要降低复用因子。·33·万方数据第31卷电子测量技术图1文献[3]中的复用方案1．2改进的复用分割方案文献[3]中的方案没有注意到当用户位于天线周围时，用户从这根天线接收的信号非常强，从小区其他天线接收的信号很弱，所以用户在这个区域内信干比依然很好地满足QoS要求。因此在每根天线的周围就可以进一步的复用分割来提高频谱效率。如图2所示在小区的中心区域，天线的周围(红

8、色区域)可以采用SDMA技术使用相同的频率，即复用因子大于1；远离天线的区域依然采用联合发送技术可以使用与周围小区相同的频率，即复用因子为1；在小区的边缘由于抗干扰能力差，所以采用的频率复用因子小于1。图2改进的复用分割方案2容量比较2．1系统模型