干擾刪除 - LTE的主要干擾抑制方法詳解

干擾刪除的想法最初是在CDMA系統(tǒng)中提出，可以將干擾小區(qū)的信號解調(diào)、解碼，然后將來自該小區(qū)的干擾重構(gòu)、刪除。LTE雖然采用0FDMA的接人方式，仍然引入了干擾刪除的概念。小區(qū)間干擾刪除的實(shí)現(xiàn)方法主要有以下2種。

a)利用在接收端的多天線空間抑制方法來進(jìn)行干擾刪除，相關(guān)的檢測算法在多輸入多輸出(M1— MO)的研究中已經(jīng)被廣泛采用。

b)基于檢N/刪除的方法。典型的如采用交織多址(IDMA)刪除小區(qū)間的干擾，IDMA可以通過偽隨機(jī)交織器產(chǎn)生不同的交織圖案，并分配給不同的小區(qū)，接收機(jī)采用不同的交織圖案解交織，即可將目標(biāo)信號和干擾信號分別解出，然后在總的接收信號中減去干擾信號，進(jìn)而有效地提高接收信號的信干技術(shù)介紹及比較噪比。

另外，在LTE的下行傳輸中.可以通過不同方式來獲得干擾信號的信息。刪除Node B間干擾時(shí)，可以通過檢測UE端的干擾控制信號來獲得干擾信號的信息;刪除扇區(qū)間干擾時(shí)，Node B直接使用自己的控制信道向UE發(fā)送干擾信號的信息。顯然，接收機(jī)獲取的干擾信號信息越多，干擾刪除的性能越好。

小區(qū)間干擾刪除的優(yōu)勢在于，對小區(qū)邊緣的頻率資源沒有限制，相鄰小區(qū)即使在小區(qū)邊緣也可以使用相同的頻率資源，可以獲得更高的小區(qū)邊緣頻譜效率和總頻譜效率。局限在于小區(qū)間必須保持同步，目標(biāo)小區(qū)必須知道干擾小區(qū)的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，以對干擾信號進(jìn)行信道估計(jì)。對于要進(jìn)行小區(qū)間干擾刪除的用戶，必須給其分配相同的頻率資源。

2.3干擾協(xié)調(diào)/避免

對于0FDMA的接入方式。小區(qū)中心的用戶由于既不會受到本小區(qū)用戶的干擾.來自外小區(qū)的干擾源距離又比較遠(yuǎn)，所以可以達(dá)到比較好的接收效果。而對于小區(qū)邊緣的用戶受到的外小區(qū)干擾則比較嚴(yán)重。

干擾協(xié)調(diào)，避免的核心思想是通過小區(qū)間的協(xié)調(diào)對一個(gè)小區(qū)的可用資源進(jìn)行某種限制，以減少本小區(qū)對相鄰小區(qū)的干擾，提高相鄰小區(qū)在這些資源上的信噪比以及小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)速率和覆蓋。業(yè)界提出了很多干擾協(xié)調(diào)/避免的方法，本文將介紹一種被普遍認(rèn)可的軟頻率復(fù)用方案。

在此方案中，每個(gè)小區(qū)中的子載波被分為兩組.一組稱為主子載波，另一組稱為輔子載波。主子載波可以在全部小區(qū)范圍內(nèi)使用，而輔子載波只可以使用在小區(qū)的中心區(qū)域(見圖3)。這樣對于子載波的分配方式可以使得相鄰小區(qū)邊界使用的子載波均相

互正交，使用相同頻率子載波的用戶距離足夠遠(yuǎn).從而有效地避免或減小相鄰小區(qū)在邊緣的用戶的同頻干擾。對于小區(qū)中心的用戶.由于其本身距離基站較近.且收到外小區(qū)的干擾較小，所以可以采用比較低的功率進(jìn)行傳輸，而對于小區(qū)邊緣的用戶則恰好相反。所以一般情況下，主子載波允許的最大發(fā)射功率比輔子載波允許的最大發(fā)射功率高。在功率譜密度一定的情況下，分配給主子載波更多的功率意味著為主子載波分配了更寬的帶寬.輔子載波與主子載波的發(fā)射功率比可在0到1之間進(jìn)行調(diào)整，對應(yīng)的有效頻率復(fù)用系數(shù)則從3到1間變化。通過調(diào)整輔子載波和主子載波的功率比，軟頻率復(fù)用可以適應(yīng)每個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)分布變化。當(dāng)高業(yè)務(wù)量發(fā)生在小區(qū)邊緣時(shí)，功率比設(shè)定為相對較小的值來獲得較高的小區(qū)邊緣吞吐量;相反，當(dāng)業(yè)務(wù)量主要集中在小區(qū)內(nèi)部時(shí).可以設(shè)置較大的功率比。

2.4幾種干擾抑制技術(shù)的比較

對上面介紹的幾種對于LTE系統(tǒng)的干擾抑制的方案進(jìn)行比較，可以看到，干擾隨機(jī)化繼續(xù)沿用 CDMA系統(tǒng)成熟的加擾技術(shù)，比較簡單可行.但面對的問題是將干擾視為白噪聲處理，可能會造成由于統(tǒng)計(jì)特性的不同而帶來的測量誤差。干擾刪除技術(shù)可以顯著改善小區(qū)邊緣的系統(tǒng)性能，獲得較高的頻譜效率，但是對于帶寬較小的業(yè)務(wù)(如VolP)則不太適用，在OFDMA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)也比較復(fù)雜.后續(xù)對它的研究不多。干擾協(xié)調(diào)/避免則是目前研究的一項(xiàng)熱門技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)簡單，可以應(yīng)用于各種帶寬的業(yè)務(wù).并且對于干擾抑制有很好的效果，適合于OFDMA 這種特定的接人方式，但是在提高小區(qū)邊緣用戶性能的同時(shí)帶來了小區(qū)整體吞吐量的損失。以上3種小區(qū)間的干擾抑制方法可以相互結(jié)合，相互補(bǔ)充，以獲得更高的系統(tǒng)增益。

3　結(jié)束語

LTE系統(tǒng)對頻譜效率的要求很高.由此產(chǎn)生的小區(qū)間干擾問題是影響系統(tǒng)性能的重要問題.干擾隨機(jī)化，干擾消除和干擾協(xié)調(diào)/避免作為有效的小區(qū)間干擾抑制技術(shù)，將會大大提高3GLTE系統(tǒng)的性能，特別是提高小區(qū)邊緣用戶的性能。