LTE系統中的一種改進的半靜態干擾協調方案

【摘要】 在LTE系統中的區間干擾導致小區邊緣服務質量惡化以及吞吐量下降，而半靜態干擾協調技術能夠有效地提高小區邊緣性能。但是其對小區邊緣性能的提升是以小區中心性能和系統的整體性能為代價的。針對這一不足，本文提出了一種改進的半靜態干擾協調方案。

【關鍵詞】 小區間干擾協調 廣播 網絡編碼 丟包重傳

一、引言

蜂窩移動通信系統中的區間干擾表現在小區中心與小區邊緣所能提供的數據速率有很大的差異，使得蜂窩移動通信系統難以在其覆蓋范圍內為用戶提供連續的服務以及保證穩定的數據吞吐量。因此，減少區間干擾對通信系統的影響是下一代通信系統——LTE系統，需要解決的問題之一[1]。

目前，LTE系統中的區間干擾抑制技術主要有：干擾隨機化、干擾消除以及干擾協調。而研究表明，對于干擾隨機化技術，其在單獨使用時干擾抑制效果并不明顯[2]。對于干擾消除技術，其不僅實現復雜，而且對LET系統中的資源分配和信號格式都有要求，所以其難以被應用于實際[3]。干擾協調分為靜態、動態以及半靜態干擾協調。華為公司提出了一種基于軟頻率復用（SFR）的靜態干擾協調方案，在該方案中，小區邊緣客戶只能夠使用未被相鄰小區邊緣客戶所使用的頻率資源，從而實現區間的干擾抑制，但是在小區負荷變化的情況下，該方案效果并不理想。Alcatel給出了一種高頻率利用率的靜態干擾協調方案，然而該方案要求對用戶位置的判決要非常準確，否則會引起更大的區間干擾。而動態干擾協調技術實現又過于復雜，如何平衡性能與復雜度的問題仍有待解決。

二、改進的半靜態干擾協調方案

改進的半靜態干擾協調方案由小區間頻率資源塊調度算法以及重疊頻率資源塊抑制算法兩部分組成。

2.1 小區間頻率資源塊調度算法

由于每個小區內的用戶分布情況以及每個用戶所需要的頻率資源都是時刻在變化的，當小區邊緣用戶所需要的頻率資源大于邊緣頻率資源時，有些邊緣用戶就得不到所需的頻率資源，這就導致小區邊緣服務質量急劇下降。

首先根據小區邊緣用戶所請求的頻率資源塊的數目Nd，將該小區的邊緣負荷分為low、middling、high三個等級。同時假設小區的邊緣負荷為，則：

（1）

其中，N為小區頻率資源塊總數，Nr為預留邊緣資源塊數。

七個小區被分為三個小區簇Ci，i∈{1，2，3}，1∈C1，{2，4，6}∈C2{3，5，7}∈C3。并且小區簇邊緣負荷情況分為三個等級，定義：

L（C1）=L（1） （2）

根據小區的邊緣負荷L（i）和L（Cj），i∈Cj的取值來決定頻率資源的調度。其調度算法如下：（1）當L（i）≠high時，表示本小區邊緣頻率資源還比較充足，可以滿足本小區邊緣客戶的需求，不需要調度相鄰小區的邊緣頻率資源供自己使用。（2）當L（i）=high，L（Ck）=low，k={1，2，3}，k≠i時，表示小區i的邊緣負荷比較高，而其相鄰的小區簇內成員邊緣負荷比較低，可以把全部的預留邊緣頻率資源暫借給小區i的邊緣客戶使用。（3）當L（i）=high，L（Ck）=medium，k={1，2，3}，k≠i時，表示在小區i相鄰的小區簇內沒有邊緣負荷高的小區。那么，相鄰小區的預留邊緣頻率資源塊中有部分頻段是空閑的，這部分空閑的頻段可以暫借給小區i的邊緣客戶使用。（4）當L（i）=high，L（Ck）=high，k={1，2，3}，k≠i時，表示相鄰小區的邊緣負荷為高，無空閑的預留邊緣頻率資源。

2.2 重疊頻率資源塊抑制算法

重疊頻率資源塊抑制算法的工作流程如下：小區i在為中心客戶分配頻率資源塊前，首先搜集相鄰小區的頻率資源塊的分配情況。然后計算相鄰小區對小區i內中心用戶可用頻率資源塊的干擾程度的累加值，優先把干擾指示程度較小的可用的頻率資源塊分配給中心用戶。

三、結論

針對靜態以及半靜態干擾協調方案存在的不足，本文提出了一種改進的半靜態干擾協調方案。

參 考 文 獻

[1] 陳斌，胡宏林，張小東. 未來移動通信系統中的小區間干擾協調技術

[2] 3GPP，R1-050507，Soft frequency reuse scheme for UTRAN LTE，Huawei. May 2005