2011.2数据通信
技术交流
Technology Discussion
摘要：在LTE 系统中，由于物理层采用OFDM 调制技术，小区间干扰成为系统的主要干扰源。如何减少小区间干扰成为LTE 系统组网的关键。文章介绍了多种组网方案，在研究其原理的基础上，分析了它们的优缺点以及存在的问题，并总结出未来研究中继续关注的问题。
关键词：同频组网；半静态干扰协调；高干扰指示（HII ）中图分类号：TN914
int陈汉臻（兰州交通大学电信学院兰州730070）
LTE 组网方案研究opportunite
LTE 提供了非常多的新技术，在物理层层面引入了OFDM 和M IM O 技术，给系统带来了空前充裕的四维空口资源：频域、时域、码域和空域[1]。LTE 作为3G 系统的演进版本，不仅满足于简单的热点覆盖，还要进行组网及规模应用。作为更高层次的要求，如何在有限频谱的基础上充分利用资源和控制基站之间的相互干扰，从而实现更高的网路吞吐量是值得研究的。近年，
家庭主妇的英文国内外提出了各种组网方式，常见的组网方式有同频组网、异频组网、复合载频组网方式、动态干扰协调组网方式。
1同频组网方式
由于频谱资源的有限，LTE 系统对频谱效率要求
很高，因此希望系统尽可能地接近频谱复用系数1。同频组网是充分利用频谱资源的有效方案。在LTE 网络中，下行时采用OFDM 和M IM O 技术，小区的子载波之间都是严格正交的，不会存在像CDMA 一样的小区内用户之间的干扰，所以小区内的干扰可以忽略。同频组网干扰主要来自于小区之间的干扰。
同频组网是在整个小区使用相同的频率覆盖，当小区边缘的用户使用相同的频率通信时，会对另一个小区的用户产生干扰，从而影响了边缘用户的通信质量，甚至在信号很好的时候也无法通信。表1
所示简单的同频组网其宽带利用率很高，但是带来的问题是边缘频谱效率差，小区之间的干扰大。
2异频组网
异频组网是在不同的小区使用不同的频率进行覆盖。小区可以获得较高的载干比和较小的小区间
干扰。在同样覆盖的面积下，用户通信质量比较稳定，在获得同样频率资源单位的情况下，用户有更高的传输速率。同时，覆盖区域的边缘用户的峰值速率可获得提高。
异频组网可以减少小区之间的干扰，提高小区边缘用户的通信质量，但是带来的问题是小区频谱
利用率低。
3复合载频组网方式
在复合载频组网方式中，各个公司提出了不同
表1常见组网方式的性能比较
复合载频组网网络指标35M HZ （175%）宽带利用率同频组网20M HZ （100%）
异频组网60M HZ （300%）10M HZ （良）
宽带浪费0（优）40M HZ （差）
覆盖性能差优优平均频谱利用率优差良边缘频谱效率差优优干扰复杂性
差
优
良
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的方案。Siemens 、华为、Alcatel 以及Qualcomm 等公司提出了基于静态干扰协调的组网方案[2]。Nortel 、Lu-cent 、
LGE 、Ericsson 、TI 以及Nokia 等公司提出了基于半静态干扰协调的组网方案。3.1
静态干扰协调的组网方案
静态干扰协调主要是对频率、时间、功率资源根据网络内干扰情况进行静态规划，从而达到避免干扰、提高频率复用率的目的。其中，Siemens 和华为的方案类似，采用软频率因子复用。
Siemens 的方案采用软频率因子复用。小区中心的频率复用因子为1，小区边缘的频率复用因子为3，如图1所示，不同的颜色代表不同的子频带。在该方案中，小区中心用户可以使用全部的频段。由于用户距离基站比较近，路径损耗较小，所以可以用较低的功率发射；而小区边缘的用户只能用整个可用频段的一部分，且邻近小区间相互正交，以消除主要干扰，且由于路径损耗较大，所以小区边缘用户以全功率发送[3]。小区边缘用户的界定以该用户接收到的本小区基站的功率与干扰小区基站的功率的比例作为标准，当该比例低于某个标准值时为边缘用户，反之为中心用户。通过在小区边缘的频率复用，大大减少了边缘用户对相邻小区的干扰。
华为和Siemens 提出静态的组网方案，其网络参
数在组网时就设定。基站之间交换的数据量比较少，参数的改变不能随网络负载状态而改变。总体实现比较简单，但是复用系数小，网络资源利用率低。
3.2基于半静态干扰协调的组网方案
半静态干扰协调的组网方案主要是对频率、时间、功率资源根据网络内干扰情况进行动态调度，从而达到避免干扰，提高频率复用率的目的。这类方案
需要对无线资源进行调度，并且需要对链路质量进行测试，根据链路参数决定调度策略。
LGE 提出了三种抑制干扰的方案，其主要思想是将总的可用带宽分为若干个块，相邻小区相同区域使用不同的频率块（同一小区不同区域使用不同的频率块），从而减小Node B 间的发生同频干扰的概率。这种方案在用户分布均匀时，
可以很好地抑制干扰，提高系统性能。但当用户不均匀分布，存在一些频率块不够用，而另一些频率块没有被使用，严重导致系统性能恶化。
Nortel 、Lucent 、LGE 、Ericsson 、TI 以及Nokia 等公司提出的半静态组网方案其参数可以根据网络的状态进行改变。基站之间需要交换各种信息，这样增加了信令开销，使得基站之间的数据交换量比较大。但是其频率复用系数得到了提高，小区的数据吞吐量得到了提升。在未来的网络建设中，半静态方案将会越来越多的得到应用。
4动态干扰协调组网方式
在实际的网络中，可以把软频率复用和部分功
率控制结合起来，通过高干扰指示HII （high interfer-ence indication ）、过载指示OI （overload indicator ）和相对窄带发射功率指示RNTP 来调整网络参数，
使网络性能随网络状态而进行动态的改变。一个eNode B 在将一个PRB 分配给一个小区边缘用户时，由于预测到这个用户可能干扰相邻小区，同时也容易受到相邻小区UE 的干扰，便通过HII 将这个敏感PRB 通报给相邻小区。eNode B 可以通过LIE 切换过程中正常测量的参考信号接收功率(RSRP)值来判断该UE 是否处于小区边缘，当然也可以通过进一步的测量使这种判断更为精确。相邻小区eNode B 收到HII 后，应该避免将自己的小区边缘LIE 也调度到这个PRB 上，或尽量减小对这个PRB 的干扰。
当eNode B 监测到某个PRB 已经收到上行干扰时，向相邻小区发出OI ，指示该PRB 已经受到干扰。
相邻小区就可以通过上行功率控制抑制干扰。小区之间的HII 和OI 通信是通过X2端口。eNode B 之间的HII 和OI 的通信最小更新周期为20ms [5]。同时结合功率控制，对下行的PRB 进行功率控制，以减少对相邻小区的干扰
。
尽管采用HII 和OI 干扰指示信息的方式能够在
图1Siemens 软频率复用
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一定程度上适应小区中心及边缘负载的变化，但在某些情况下，采用这种干扰指示信息的方式会降低系统的上行性能。基本上分为两类：第一类是由HII 门限过低导致过于频繁地发送HII，给X2接口和各eNode B的协调操作带来过重的负担而引起的上行链路资源的不足；第二类是由OI带来的服务质量的下降。核是什么意思
5结束语
在LTE网络中，简单的同频组网和异频组网都不能满足LTE系统的要求。在未来的网络建设中主要是以半静态干扰协调组网和动态干扰协调组网方案。半静态干扰协调组网中，eNode B之间数据交换消耗系统资源较少，同时可以随着网络负载的状态进行调整，但是负载变化不敏感，频谱利用率没有得到
as long as you love me翻译很大的提高；动态干扰协调组网方式能够很好的利用频谱资源，使得网络的吞吐量最大化，但是在如何选择HII、OI门限和eNode B之间通信的时间还需要进一步的研究，以免带来系统容量的下降。
参考文献
clock是什么意思[1]周兴围，赵绍刚，李岳梦，陈莹莹.UM TS LTE/SAE系统与关键
技术详解[M].北京：人民邮电出版社,2009.7
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2006,(2):1-3
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TRA Ericsson,3GPP TSG-RAN WG1#42,London,UK, Aug/Sept2005.
[4]马玲.LTE系统中的小区间干扰协调技术仿真研究[D].西南
unison交通大学,2007
[5]沈嘉，索士强，全海洋等.3GPP长期演进（LTE）技术原理与
系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2008.11
作者简介：陈汉臻，
硕士研究生，主要研究方向：无线通信。■图2动态干扰协调组网方式
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简讯
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