频率复用技术范文

频率复用技术范文（精选6篇）

频率复用技术 第1篇

关键词：频率复用技术,移动通信,比较

移动通信交流是无线通信的一种形式。无线通讯是通过无线电波来传达, 在传播过程中通常会遇到地形及气候等外界因素影响, 可能会有由于环境影响而出现信号中断的效果。当前出现的一种蜂窝通信技术, 对于频率复用要求较高。频率资源有限性制约了移动通信行业的发展速度, 目前的研究难以提高更高的频率资源。目前通信及邮电部门正在改善我国的通信频率问题, 但通信频率利用不高, 导致我国大部分地区用户量限制在6000-8000的数量范围内, 这种情况直接影响到我国通信质量及通信能量的改善。目前出现的一些频率复用技术可弥补传统频率复用技术的不足, 在以下的篇幅讲逐个介绍其原理及性能比较。主要包括同心圆技术和智能多层网技术。

1 频率复用的原理

我们主要来探讨两种频率复用的原理:同心圆和智能双层网频率复用技术。同心圆频率复用原理是将传统的基站点区分开成两个可用的有效区即内层和外层。这两层有共同的基站站址, BCCH天线和信道系统, 然而外同心圆的覆盖是传统模式的基站部分, 但是内部的同心圆发射设备采用的发射功率相对较低, 其覆盖的区域主要在基站附近。同心圆频率复用技术和智能双层网技术工作的原理几乎相同, 其网络结构和普通同心圆结构相仿。小区在使用的时候可以分成两层。一层是置顶, 与常见的宏小区相类似, 可以连续的覆盖到小区各个地方, 主要服务处于小区边界处的移动台。另一层在其底部, 间接性覆盖, 覆盖的区域处于靠近基站的位置, 在建筑物的内部和其它的干扰的移动台起屏蔽环境作用。所有的载频可以被分为对应的两组:一组为常规组, 采用43的频率复用模式, 用在顶层;另一组为加强组, 采用较为紧凑的复用模式, 用于底层, 通常控制信道处于顶层。

2 常用频率复用技术的性能比较

主要比较同心圆频率复用技术和智能双层网频率复用技术的特点和应用, 以及他们的容量问题。

2.1 两种频率复用技术特点及应用

同心圆技术在使用过程中不需对现有网络结构进行改变, 须增设一些切换的算法, 这些算法平时较少使用, 这些要求实现起来方法相对简单, 对手机的质量要求较低;提高容量的幅度有限, 通常为10%~30%左右, 并且其大小和话务量的分布有一定关联, 发射内层的功率范围较小而且不适合吸收室内的话务, 常见的适用情况要求话务量必须比较集中, 且基站旁边话务量要求在室外分布。同心圆在使用的过程中需要注意以下几个常见的问题:首先必须能够做好网络规划的过程。第一注意应用较多的在话务量集中的地方, 第二要规划好内层部分的辐射到区域, 即说不能出现因为复用过于频繁而产生的干扰而引起通信质量受影响的问题, 又须能够吸收到充足的话务部分。倘若设计的规划不够好, 不但回影响容量的提高, 且会降低通信网络运行的效果。应该采用相结合的模式来降低并控制干扰的进行, 常用的方法有控制功率、间歇性发射DTX的方法等。

智能双层网技术具有以下特点, 智能双层网作为同心圆频率复用技术的一种特殊方式, 可以留出空间频率用来形成微蜂窝的模式, 该种频率复用的技术适用于话务量密度相对高的地区, 且该地区要集中在基站附近, 但是在应用智能双层网频率复用技术的时候也应注意到以下的问题:首先要能够做相应的规划, 通信地区的规划应能够根据话务量分布情况而进行, 且应该尽量减少干扰的发生。同时也须得注意在分配通信地区的信道的时候, 应考虑常规组和超级组频率的配置分配问题。从理论上讲, 常规层通常要有充分的信道来保证该通信地区外层的容量及不同区之间能够任意切换的要求, 同时应该避免出现通信信道堵塞的不良情况, 并要求底层有充分的容量来吸收尽可能多的话务量。最后要使底层能够吸收足够多的话务量, 避免通信掉线现象, 也应该设置好区域通信规划的一些参数。

2.2 容量比较

同心圆频率复用理论上讲是由内层采用的较为紧密的频率复用的模式, 因此每个通信的区域可以划分成相对多的载频, 从而可以扩充了移动网络通信的容量。但是由于同心圆内层覆盖的范围与其他通信小区比相对较小, 因此其吸收话务量的要受到话务量分布特这及其范围的限制的。研究中我们发现在不同覆盖范围的情况下, 比较同心圆频率复用技术与传统43频率复用技术的容量, 内径的覆盖范围还是稍稍偏小, 而外径的覆盖范围则是较大的。

智能双层网频率复用技术是通过提高部分频率的重复使用率, 进而来增加每个小区的载频数, 从而提高频率利用率。研究中我们列出6MHz和7.2MHz条件下, 采用智能双层网频率复用与传统频率复用模式的容量进行比较。比较中我们发现智能双层网频率复用技术, 实际对通信网络容量的提高, 与传统的频率复用技术相比, 通常容量可提高20%到40%。

新型的频率复用技术, 如同心圆频率复用技术, 智能双层网频率复用技术等, 在提高移动通信通信效果上作用明显, 与传统的14, 34频率复用相比, 它们具有通信频率利用率更高, 通信效果更好, 容量更大等优点。

参考文献

[1]李世鹤.m一SCDMA第三代移动通信系统标准.人民邮电出版社, 2003.[1]李世鹤.m一SCDMA第三代移动通信系统标准.人民邮电出版社, 2003.

[2]杨大成, 等.CDMA20001x移动通信系统.机械工业出版社, 2003.[2]杨大成, 等.CDMA20001x移动通信系统.机械工业出版社, 2003.

[3]常永宇, 等.TD一HSPA移动通信技术.人民邮电出版社, 2008.[3]常永宇, 等.TD一HSPA移动通信技术.人民邮电出版社, 2008.

[4]沈嘉, 索士强, 全海洋.3GPP长期演进 (LT日技术原理与系统设计.人民邮电出版社, 2008.[4]沈嘉, 索士强, 全海洋.3GPP长期演进 (LT日技术原理与系统设计.人民邮电出版社, 2008.

频率复用技术 第2篇

波分复用与全同光纤光栅混合复用技术在城市隧道中的应用研究

介绍近些年国内外隧道火灾安全状况,分析隧道火灾发生的原因,给出并且比较目前3种火灾探测器技术的.性能,结合武汉中山路隧道凸显波分复用与全同光纤光栅混合复用技术的感温探测器在城市隧道中应用的优势地位.

作 者：马成前 王庆喜 Ma Chengqian Wang Qingxi 作者单位：武汉理工大学计算机学院,湖北,武汉,430070刊 名：华东公路英文刊名：EAST CHINA HIGHWAY年，卷(期)：“”(3)分类号：U4关键词：隧道火灾 火灾探测器 全同光纤光栅技术 感温探测器 城市隧道

正交频分复用技术(3) 第3篇

8、 正交频分复用多址接入技术

正交频分复用(OFDM)本身是一种调制技术，但它可以很容易地与多种多址接入技术相结合，为多个用户同时提供接入服务。常用的多址接入方式有3种，分别是时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)，OFDM都可以与它们结合，分别构成OFDM-TDMA、OFDM-FDMA和OFDM-CDMA 3种技术。

8.1 OFDM-TDMA

在正交频分复用时分多址(OFDM-TDMA)系统中，信息的传送是在时域上按帧来进行的，每个时间帧包含多个时隙，每个时隙的宽度等于1个OFDM符号的时间长度，有信息要传送的用户根据各自的需求可以占用1个或多个OFDM符号。每个用户在信息传送期间，可占用所有的系统带宽，即该用户的信息可以在OFDM的所有子载波上进行分配。

8.2 OFDM-CDMA

OFDM与CDMA扩频技术相结合的方法可分为两类：频域扩频和时域扩频。频域扩频通常称为Multicarrier CDMA(简称MC-CDMA)。时域扩频有两种不同的构成方法：分别称为Multicarrier DS-CDMA(简称MC-DS-CDMA)和Multitone CDMA(简称MT-CDMA)。

(1)MC-CDMA

MC-CDMA是最早提出的OFDM与CDMA相结合的方案。在此方案中，每个信息符号先经过与扩频序列各位相乘，相乘后对应于不同码片的信号分别调制到不同的子载波上，若扩频序列长度为L，信息符号则分别调制到L个子载波上，调制方式可采用二进制相移键控(BPSK)。如假定OFDM系统共有L个子载波，则CDMA系统的扩频增益等于L。

在直接序列扩频(DS-CDMA)系统中，信息在许多时间码片上用同一载波频率进行发送，而在MC-CDMA系统中，信息是在许多载波频率码片上同时进行发送的。可见，DS-CDMA与MC-CDMA系统之间有“时间/频率”的对应关系：MC-CDMA把信息同时调制在不同载波频率分量上(频率码片)，接收时对频率码片进行分集接收；DS-CDMA把信息同时调制在不同的时隙(时间码片)上，但是使用同一载波频率，接收时对时间码片进行分集接收。

(2)MC-DS-CDMA

在MC-DS-CDMA方案中，输入信息比特首先进行串/并变换，被分配到并行支路上，然后，各支路上的信息符号分别用长度为L的扩频码进行直接序列扩频，扩频后的信号再分别用各自的载波进行BPSK调制，调制后的信号进行求和后发送。

(3)MT-CDMA

在MT-CDMA方案中，输入的信息符号首先经过串/并变换，调制到不同的载波上，以形成OFDM信号，OFDM的符号周期为Ts。然后再经过长度为L的扩频码扩频，扩频后每个子载波的带宽扩展为L/Ts，而相邻子载波的间隔仍然保持以前的1/Ts。MT-CDMA一般采用较长的扩频序列，比DS-CDMA能容纳更多用户。

8.3 OFDM-FDMA

OFDM-FDMA在许多文献中又被称为OFDMA。这种多址接入方案与传统的频分复用(FDMA)很类似，它通过为每个用户提供部分可用子载波的方法来实现多用户接入。与传统FDMA的不同之处在于，OFDMA方法不需要在各个用户频率之间采用保护频段去区分不同的用户。

OFDMA接入方案的优势之一是可以很容易地引入跳频技术，即在每个时隙中，可以根据跳频图样来选择每个用户所使用的子载波频率。每个用户使用不同的跳频图样进行跳频，可以把OFDMA系统变化成为跳频CDMA系统，从而可以利用跳频的优点为OFDM系统带来好处。

与直扩CDMA或者MC-CDMA相比，跳频OFDMA的最大好处在于可以为小区内的多个用户设计正交跳频图样，从而可以较容易地消除小区内的干扰。

9 、正交频分复用的应用

目前OFDM技术已经在众多的高速数据传输领域得到了应用，如：欧洲的数字音频和视频广播(DAB/DVB)、欧洲和北美的高速无线局域网系统(如HIPERLAN/2和IEEE 802.11a)以及高比特率数字用户线(xDSL)。当前，人们正在考虑在基于IEEE 802.16标准的无线城域网(MAN)、基于IEEE 802.15标准的个人信息网(PAN)以及未来的下一代无线蜂窝移动通信系统中使用OFDM技术。下面，以数字音频广播、非对称数字用户线以及IEEE 802.11a无线局域网为例论述OFDM在实际通信系统中的应用。

9.1 数字音频广播

数字音频广播(DAB)是在现有模拟调幅(AM)和调频(FM)广播的基础上发展起来的，它可以提供更优质的语音质量、更新的数据业务以及更高的频谱效率，它所提供的语音质量可以与CD音质相媲美。1995年，欧洲电信标准协会(ETSI)首次提出了DAB标准，这是第一个采用OFDM的标准。

DAB标准包含4种传输模式，每种模式利用不同的OFDM参数集(参见表1)。其中模式1—3适用于特定的频段，而模式4可以提供更好的覆盖范围但是更容易受到多谱勒频移的影响。

在DAB系统中使用OFDM的一个重要原因是可以使用单频网络，这样可以大大提高系统的频谱效率。

在单频网络中，用户可以从不同的发射机同时接收相同的信号。由于不同发射机到达用户的距离不同，使得来自不同发射机的到达信号之间会存在时延(时延等于距离差除以光速)，对于用户来说，这种情况等同于不同径的衰落信道，因此，只要两个信号之间的传播时延小于OFDM符号的保护间隔，就不会出现符号间干扰(ISI)和子信道间干扰(ICI)。另外，两个时间移位信号的叠加，使得合成信号处于深度衰落的概率要远远低于一个信号处于深度衰落的概率，因此可以获得分集的好处。

DAB发射机的框图如图11所示。音频编码器的输入信号可以是经过脉冲编码调制(PCM)的单声道或者立体声音频输入信号，其抽样速率为48 kHz，音频编码器采用MPEG layer II编码方式，压缩编码后的语声信号可有多种速率(如单声道音频信号的速率可在32～192 kbit/s之间变化)。音频编码器的输出经过加扰，然后进行卷积编码。卷积编码采用码率为1/4、约束长度为7的卷积码。卷积编码的输出信号经过凿孔，可以进一步提高码率。卷积编码器输出信号的最大速率为2.2 Mbit/s。经过卷积编码后的信号与其他路的音频信号进行复用，然后加入辅助符号、同步符号等其他开销，经过OFDM调制、射频(RF)放大，通过天线或者电缆进行传送。同时在DAB的帧中传送的还有数据信号，这些数据信号可以是与音频广播节目相关的信息(如音乐的名称、作曲家的名字等)，也可以是独立的低速数据。辅助符号主要是一些用于对接收机进行控制的信息，包括业务信息(SI)和多路复用配置信息(MCI)。

9.2 非对称数字用户线

非对称数字用户线(ADSL)是由贝尔中心的Joe Lechleider于80年代末首先提出的利用电话网用户环路中的铜双绞线传送双向不对称比特率数据的方法。ADSL由安装在电话线两端的一对高性能调制解调器组成，可提供3条信息通道：高速单工下行信道、中速双工信道和普通电话业务(POTS)信道。ADSL采用频分复用技术，利用滤波器分离不同信道的信息，ADSL设备发生故障，POTS业务将不受影响。高速下行信道的速率范围为1.5～8 Mbit/s，双工信道的速率范围为16～640 kbit/s，每条信道还可通过多路复用分割成多条低速信道。ADSL可提供符合北美或欧洲标准的数字系列速率，而且还可为ATM提供可变速率。电话公司利用ADSL设备不需要布设新的线路就可向未来的用户提供许多新的宽带业务，如电视点播(VOD)、Internet接入、远程医疗、远程教育等。

ADSL在发展过程中，先后考虑过正交幅度调制(QAM)、无载波幅度相位调制(CAP)以及正交频分复用(OFDM)调制等3种调制方式。在ADSL中，OFDM通常被称为离散多音(DMT)调制。由于DMT调制对信道具有更好的适应性以及很容易对抗脉冲噪声等优点，最终被美国国家标准协会(ANSI)和国际电信联盟(ITU-T)选作ADSL的标准。

ADSL系统面临的不利因素有：

传输线路组成复杂。电信网中的铜双绞线可能由多种线径的传输线路组成，中间还可能存在各种桥接抽头。

高频衰减严重。ADSL需要利用铜双绞线的高频带宽(带宽可达到1 MHz)来传送高比特率信息，多数传输线路在频率达1 MHz时的衰减超过100 dB。

脉冲噪声干扰大。脉冲噪声干扰指线路上由闪电、电器开关、电话摘挂机和振铃等引起的脉冲噪声。

来自其他设备的串扰。串扰指相邻双绞线中其他数字传输业务对ADSL的干扰。

单频干扰。单频干扰指由无线电广播、工频的谐波等引起的对ADSL的干扰。

ADSL利用铜双绞线的0～1 MHz频段传输数据，它将这部分可用频段分成3段，其中0～4 kHz频段用于POTS业务，20～138 kHz频段用于传送 闲?从用户端到局端)控制信息，而下行(从局端到用户端)数字信道可采用频分复用(FDM)方式或频谱重叠方式分别占用138 kHz或者20 kHz以上的频段。在频谱重叠方式中，ADSL接收端需要采用回波抵消算法来分离上下行信道的信息。

ADSL中的OFDM调制参数可参见表2。ADSL系统收发信机的工作原理简要叙述如下：需要传送的信息比特首先进行Reed-Solomon(RS)编码，然后根据比特分配算法对编码后的比特进行串/并变换。比特分配的目的是根据ADSL各子信道的信噪比对所有子信道上所能传送的信息比特数进行优化分配，提高传输的可靠性。经过串/并变换后的比特再经过QAM调制，逆快速傅立叶变换(IFFT)，加入循环前缀(CP)，进行数/模(D/A)变换，然后经过耦合电路，通过双绞线信道进行发送。对于从双绞线接收到的信号，首先进行模/数(A/D)变换，然后进行时域均衡。时域均衡的目的是对双绞线的冲激响应持续时间进行缩短，从而减小进行OFDM调制时所需要加入的CP数量。经过时域均衡后的信号去掉CP，经串/并变换，然后进行快速傅立叶变换(FFT)。在频域中经过频域均衡，QAM逆映射，RS译码，然后得到所发送的数字信息。频域均衡的主要目的主要是为了消除信道特性、定时偏差以及信道估计误差等对接收信号的影响。

9.3 无线局域网

由于与现有的有线局域网相比，无线接入方式具有可提供便捷灵活的接入方式，并且支持移动性等优点。自上世纪90年代以来，无线局域网(WLAN)技术得到了人们的广泛关注。1997年6月，国际电气与电子工程师(IEEE)协会通过了IEEE 802.11无线局域网标准。该标准定义了媒体接入控制(MAC)层和3种不同的物理层(PHY)接口。其中的两种物理层接口工作在2.4 GHz频段，另一种物理层接口工作在红外频段。该标准支持1～2 Mbit/s的数据传输速率。为了进一步提高数据传输速率，IEEE于1999年9月通过了两种新的无线局域网物理层接口，分别是IEEE 802.11a和IEEE 802.11b标准。其中IEEE 802.11a工作在5 GHz频段，可提供6～54 Mbit/s的数据传输速率，IEEE 802.11b标准仍然工作在2.4 GHz频段，最大可提供10 Mbit/s的数据传输速率。表3中给出了IEEE 802.11a中的OFDM参数。

12中给出了IEEE 802.11a中OFDM收发机的信号处理框图。图中，在发射机路径中，二进制输入数据经过约束长度为7码率为1/2卷积编码器进行卷积编码。通过对编码器输出数据进行凿孔操作，卷积编码码率可以提高到2/3或3/4。经过交织之后，二进制数据进行QAM调制。为了便于相干检测，在48个数据数值中需要插入4个导频符号，这样在每个OFDM符号内就可以得到52个QAM复数值，然后经过IFFT，把这些符号调制到52个子信道中。为了使系统能够对抗多径衰落，需要在符号之间插入保护间隔。而且为了得到较小的带外辐射，还需要对符号进行加窗处理。最后，数字输出信号被转换为模拟信号，然后上变频转换到5 GHz频段，再经过射频放大，通过天线进行发送。

接收机执行发射机的逆操作，同时还需要执行附加的训练过程。首先，接收机必须利用前同步域中的特殊训练符号去估计频率偏差与符号定时。然后实施FFT解调，恢复所有子信道中的52个QAM复数值。导频符号被用于纠正信道影响，以及剩余的相位漂移。然后把QAM复数值逆映射为对应的二进制比特值。最后，对这些比特信息实施维特比译码，以恢复发送的二进制数据。

10、 结束语

从理论上来说，OFDM与单载波传输具有相同的信道容量。但是在具体的通信环境中，在存在严重符号间干扰或者多径影响的信道上采用OFDM传输可获得较好的性能。近来受到国内外广泛关注的1个研究领域是OFDM在下一代蜂窝无线通信系统中的应用，OFDM与多天线技术以及空时编码技术的结合可以大大提高蜂窝通信系统的性能。目前，OFDM已经基本被公认为是下一代蜂窝通信系统的核心技术。(续完)

参考文献：

[1] Nee R V, Prasad R. OFDM Wireless Multimedia Communications [R]. Artech House Publishers, 2000.

[2] 王立宁. 多载波扩频通信理论及应用研究 [D]. 北京：北京邮电大学, 2000.

[3] 佟学俭. 正交频分复用(OFDM)通信系统内若干关键技术的研究 [D]. 北京：北京邮电大学, 2001.

[4] 尹长川. 离散多载波调制理论及其应用研究 [D]. 北京：北京邮电大学, 1997.

[5] 张平. Beyond 3G 移动通信系统关键技术 [J]. 北京邮电大学学报, 2002, 25(3):1—6.

收稿日期：2003-03-20

作者简介：

尹长川，北京邮电大学电信工程学院副教授，工学博士。目前正主持国家自然科学基金重大研究计划项目“基于正交频分复用的高速蜂窝因特网理论及关键技术研究”。主要研究领域为OFDM技术及其在下一代蜂窝移动通信系统中的应用。

罗涛，北京邮电大学电信工程学院讲师，工学博士，主要研究领域为空时编码、OFDM技术以及下一代蜂窝网络技术。

TD-LTE系统频率复用仿真分析 第4篇

同频组网是TD-LTE提升频谱效率的关键,但TD-LTE同频组网存在小区间同频干扰。因此,如何解决同频组网的小区间干扰,是TD-LTE研究的热点。子载波之间的正交特性是OFDM技术的一个非常重要的特性,因为这会抵消小区内部的干扰。然而移动网络的实际部署都是多小区环境的,在这种情况下,小区之间的干扰(ICI)始终存在,而且会对网络性能产生了严重的负面影响。更加准确的讲,当相同的频率资源被相邻的小区复用时,基于OFDM技术的LTE系统就会产生干扰。目前有三种干扰消除技术被广泛地讨论:小区间干扰随机化算法,小区间干扰消除算法和小区间干扰协调算法。由于小区间干扰随机化算法并没有真正地减少干扰,小区间干扰消除算法只能消除主要的特定干扰源,所以在文中将主要分析小区间干扰协调算法。

1 ICIC技术简介及其实现方式

在LTE中,网络结构变得扁平化,在原有3G网络中去掉了RNC,原来RNC中的RRM功能也部分下移至eNode B中了,因此对于小区间干扰调(ICIC)功能将在eNode B中考虑并得以实现。

ICIC即小区间干扰协调,其基本思想是通过管理无线资源使得小区间干扰得到控制,是一种考虑多个小区中资源使用和负载等情况而进行的多小区无线资源管理方案。具体而言,ICIC以小区间协调的方式对各个小区中无线资源的使用进行限制,包括限制时频资源的使用或在一定的时频资源上限制其发射功率等。

一般而言,ICIC从资源协调方式上可分为部分频率复用(Fractional Frequency Reuse,FFR)、软频率复用(Soft Frequency Reuse,SFR)和全频率复用(Full Frequency Reuse)三类。

(1) 部分频率复用。

将所有频率资源分为4组。对于小区中心的用户,恒定分配固定的1组频段,频率复用因子为1。而对于小区边缘的用户,分配剩余的3组频段,频率复用因子为3,以保证其相邻小区边缘用户所用的频段相互正交。

(2) 软频率复用。

在软频率复用中,所有的频段被分成了2组子载波,一组称为主子载波,另外一组称为辅子载波。主子载波可以在小区的任何地方使用,而辅子载波则只能在小区中心被使用。不同小区之间的主子载波相互正交,在小区边缘有效地抑制了干扰,而辅子载波由于只在小区中心使用,相互之间干扰较小,则可以使用相同的频率。它继承了部分频率复用的优点,同时采用动态的频率复用因子,比较明显地提高了频率的利用效率。

(3) 全频率复用。

所有频点都能在小区的任何位置使用,因此频率复用因子为1。它与部分频率复用和软频率复用对一组连续的PRB采用统一的资源使用但发射功率限制不同,全频率复用对时频资源的使用和发射功率的限制以PRB为单位。

1.1 邻小区干扰

来自不同基站和用户的信号的子载波间没有正交性。小区中心用户使用复用因子为1的频率集合,因为小区中心用户路损很小,需要的发射功率不高,因此会分配较低功率发射;由于小区中心UE距离相邻小区很远,且发射功率很低,因此对相邻小区干扰很小,但是,小区间的干扰余量必须基于链路预算的计算确定。

区分中心和边缘用户的方式是通过测量的RSRP与预先设定的阈值进行比较,低于阈值的用户定义为边缘用户。也可以通过用户对服务小区和干扰小区的路损比值来区分。

合理选取内外环功率差可以达到优化系统性能的目的,但不合理设置内外环功率差将反而使系统性能下降。

1.2 干扰与容量损失

小区间干扰是影响蜂窝网络用户,特别是小区边缘用户吞吐量性能的一个限制因素。对于LTE这种频率复用系数为1的蜂窝系统而言,对小区间干扰的管理和控制显得尤为重要。因此,eNodeB调度策略,应该包括对小区间的干扰协调,即为了提高可以提供给小区边缘用户的数据速率,eNodeB调度算法中将包括对相邻小区间的干扰的考虑。举例来说,对于特定时间和频率资源分配,何时应予以资源限制,或是何时给予更高的传输功率,将作为调度算法考虑的因素。

干扰对于一个特定用户获得期望速率的影响是可以被分析出来的。如果一个用户K没有受到干扰,那么它在子帧f中的RB m所获得的数据传输速率可以表示为:

$R{}_{{\rm K},\text{n}\text{o}-\mathrm{int}}(m.f)=\frac{B}{{\rm M}}\log \left[1+\frac{{\rm P}{}^S(m.f)\left|{\rm H}{}_{{\rm K}}^S(m.f)\right|{}^2}{{\rm N}{}_0}\right]$

式中:H${}_{{\rm K}}^S$(m.f)是服务小区对用户K的信道增益;PS(m.f)是小区S的传输功率;N0是噪声功率。

如果临区用相同的时隙和频率进行传输,那么,用户K能达到的速率减少为:

$\begin{array}{l}R{}_{{\rm K},\text{Ι}\text{n}\text{t}}(m.f)=\\ \frac{B}{{\rm M}}\log \left[1+\frac{{\rm P}{}^S(m.f)\left|{\rm H}{}_{{\rm K}}^S(m.f)\right|{}^2}{{\rm N}{}_0+{\displaystyle \sum _{i\ne S}p}{}^i(m.f)\left|{\rm H}{}_{{\rm K}}^S(m.f)\right|{}^2}\right]\end{array}$

式中指数i代表干扰小区。

用户K损失的速率可以表达为:

$\begin{array}{l}R{}_{{\rm K},\text{L}\text{o}\text{s}\text{s}}(m.f)=R{}_{{\rm K},\text{n}\text{o}-\mathrm{int}}(m.f)-R{}_{{\rm K},\text{Ι}\text{n}\text{t}}(m.f)\\ =\frac{B}{{\rm M}}\log \left\{\frac{1+\text{S}\text{Ν}\text{R}}{1+\left[\frac{1}{\text{S}\text{Ν}\text{R}}+\frac{{\displaystyle \sum _{i\ne S}p}{}^i(m.f){\rm I}{\rm H}{}_{{\rm K}}^S(m.f){\rm I}{}^2}{{\rm P}{}^S(m.f){\rm I}{\rm H}{}_{{\rm K}}^S(m.f){\rm I}{}^2}\right]{}^{-1}}\right\}\end{array}$

用户K作为所有小区间干扰的函数情况下速率损失的比例关系如下:

$\alpha =\left[\frac{{\displaystyle \sum _{i\ne S}p}{}^i(m.f){\rm I}{\rm H}{}_{{\rm K}}^S(m.f){\rm I}{}^2}{{\rm P}{}^S(m.f){\rm I}{\rm H}{}_{{\rm K}}^S(m.f){\rm I}{}^2}\right]$

式中SNR=0 dB。

从上式可以很容易地看到,对于一个干扰等于特定的信号电平级(例如 α ≈ 0 dB)的情况下用户K大约损失的速率,在α ≈ 0 dB 时用户约损失40%的速率。

1.3 干扰余量的取定

(1) 下行干扰余量

下行干扰余量是利用干扰余量作为临小区负荷函数的分析方法获得的,SINR的数值和最大的C/I可以通过对小区边缘用户的分析数据获得。干扰余量定义为:-10 log(1- Load)。负载定义为:

$\text{L}\text{o}\text{a}\text{d}=10{}^{\frac{\text{S}\text{i}\text{n}\text{r}}{10}}\text{Ν}\text{e}\text{i}\text{g}\text{h}\text{b}\text{o}\text{u}\text{r}\text{C}\text{e}\text{l}\text{l}\text{L}\text{o}\text{a}\text{d}10{}^{\frac{C/{\rm I}\text{A}\text{t}\text{C}\text{e}\text{l}\text{l}\text{E}\text{d}\text{g}\text{e}}{10}}$

从上述公式可以看到,干扰余量是期望的SINR、临区负载和小区边缘C/I关系的函数。

(2) 上行干扰余量

上行干扰余量值通过对不确定性用户分布的模拟仿真确定。目前,可以做到系统级仿真,由于上行干扰的不确定性,确定数学模型非常困难(比如在下行链路),上行干扰余量是小区负载的函数。

1.4 干扰协调设计要点

当前的ICIC理论是以每个UE的RSRP报告为基础的,这样就导致UE和eNodeB之间有大量的信息交换。减少信令开销是主要关注点,主要有:

(1) 周期报告中的事件触发。

ICIC算法开始和结束时的事件触发;通过周期上报来修改ICIC算法中的参数。

(2) 设置合理的门限值。

通过切换门限来辅助确定ICIC算法的终止;根据不同的QoS需求调整门限值。

在系统设计时,扩大ICIC区域可以得到良好的性能,缩小ICIC区域可以降低系统负荷。

ICIC网络设计的主要基础如下:

(1) 当频率复用系数为1时,会在小区边缘产生较大的小区间干扰。

(2) 通过加扰和跳频手段使干扰随机化。

(3) 由于OFDMA系统的正交性,小区内部干扰是可以避免的。例如对于PUCCH信道而言,在频域上同一个小区不同UE之间还要采用码分的方式进行复用,UE以不同循环移位的Zadoff-Chu序列来传送。理论上相同的Zadoff-Chu序列的不同循环移位之间是相互正交的,但是实际环境中由于延时扩展和传输带宽的限制,它们在接收端并不是严格的正交。有时还会因为上行功率控制和同步错误而将小区内部干扰被放大。还有一种小区内部的干扰,来自于高速运动导致的多普勒效应中产生的非完全正交性所带来的小区内部干扰。

(4) 过载指示通过X2接口进行交互(承载上行RB级别的干扰信息);eNode B间通过X2接口来实现ICIC是一种快速干扰协调机制,实际网络中为节省中继传输也可以通过S1接口来实现。

1.5 不同的频率复用系数SINR的计算

子载波按照高功率和低功率块进行分配,相邻小区采用不同的配置,是干扰协调机制的主要原则之一。FFR的频率复用方式就是基于该方式提出的。FFR方法通过将系统带宽分为若干个子集。小区中心用户的频率复用系数设置为1,即小区中心的用户占用整个系统带宽,而位于相邻小区边缘的用户被分配在不同的频率子集中。其中对于小区中心频率子集和小区边缘频率子集的调整可通过高层半静态配置进行。在小区内部区域,复用系数为1,小区边缘用户复用系数大于1。小区边缘用户配置的子载波上使用相对较高的功率谱密度。小区中心区域拥有良好信道条件的用户所配置的子载波则使用相对较低的功率谱密度。通常情况下,小区中心区域用户一般都是带宽受限的,而小区边缘用户是功率受限。下面分上下行链路分别介绍:

1.5.1 下行链路

假设一个路径损耗指数α=3.76,在不考虑背景热噪声的影响以及干扰受限情况下,理论上在小区边缘,相对于复用系数为1,复用系数为3时可带来2倍的性能提高,计算公式如下:

$\begin{array}{l}\rho {}_{\text{r}\text{e}\text{u}\text{s}\text{e}-1}=\frac{R{}^{-\alpha }}{2R{}^{-\alpha }+3(2R){}^{-\alpha }+6\left[(\sqrt{3}+1)R\right]{}^{-\alpha }}\\ =\frac{1}{\frac{32{}^{-\alpha }+6(\sqrt{3}+1){}^{-\alpha }}{3}}=9.22\text{d}\text{B}\end{array}$

从而得出:

$\begin{array}{l}C{}_{\text{r}\text{e}\text{u}\text{s}\text{e}-1}=\log {}_2(1+\rho {}_{\text{r}\text{e}\text{u}\text{s}\text{e}-1})=\log {}_2(1+0.424)\\ =0.51[\text{b}/\text{s}/\text{Η}\text{z}]\\ C{}_{\text{r}\text{e}\text{u}\text{s}\text{e}-3}=\frac{1}{3}\log {}_2(1+\rho {}_{\text{r}\text{e}\text{u}\text{s}\text{e}-3})\\ =\frac{1}{3}\log {}_2(1+8.368)=1.07[\text{b}/\text{s}/\text{Η}\text{z}]\end{array}$

参考3GPP TR25.814 v7.1.0,其仿真算法采用3GPP中按CASE 1仿真的设定条件。主要仿真环境因子包括:非理想信道估计,引入实际情况的各种损耗,多普勒频移引起的干扰和控制信道性能指标的影响。频率复用系数N=1和N=1/3时的C/I分布如图1所示。可以看出,在静态条件下,复用系数为3比复用系数为1的C/I可提供8～10 dB的增益水平。

从图1可以看出:

(1) 1/1复用,90%覆盖地区载干比在-4.6 dB以上,控制信道可实现1/1复用,业务信道不能实现1/1复用(在QPSK 1/3 MCS格式下,PDSCH解调在最大吞吐率70%条件下的信噪比要求为-2.3 dB左右,接近1/1复用的-4.6 dB的要求)。

(2) 1/3复用,90%覆盖地区载干比在5 dB以上,业务信道的解调性能大大提升。

(3) 应用ICIC技术,小区边缘的CINR将得到较大的提高,可以实现1/1复用。

1.5.2 上行链路

模型如图2所示。

C/I计算如下:

$C/{\rm I}=\frac{\beta {}_0\cdot d{}_{0A}{}^{-4}}{{\displaystyle \sum _{i-B}^{{\rm H}}\beta }{}_0\cdot d{}_{0A}{}^{-4}}=-6.08\text{d}\text{B}$

1/1复用时如下:

$\begin{array}{l}C/{\rm I}=\frac{\beta {}_A\cdot d{}_{0A}{}^{-4}}{\beta {}_F\cdot d{}_{0F}{}^{-4}+\beta {}_G\cdot d{}_{0G}{}^{-4}+\beta {}_{{\rm H}}\cdot d{}_{0{\rm H}}{}^{-4}}\\ =8.09\text{d}\text{B}\end{array}$

1/3复用时如下:

依据PUSCH解调信噪比需求表中可以得出:对于2T2R基站,PUSCH解调信噪比最低为-4 dB左右时,接近达到1/1复用的-6.08 dB要求。应用ICIC技术,小区边缘的CINR将得到提高,可以实现1/1复用。

2 结 语

本文通过理论计算和仿真分析给出了LTE系统干扰协调和频率复用之间的关系以及定量的分析。对目前比较主流的三种ICIC技术方案做了总结和比较。针对软频率复用模式,分别从上行和下行进行了仿真计算,说明了上、下行ICIC机制对频谱效率的影响。相关的结论还需不断完善和通过现网测试对结果进行修正,将会更加切实的反映网络的真实情况。

摘要：主要根据小区间干扰协调的原理,分别从上行和下行的角度探讨ICIC的三种实现方式和各自的应用效果,分析LTE系统所采用的技术和OFDM的技术特点,说明了频率复用对于LTE系统的重要性。从干扰协调的角度对干扰与容量损失的关系、干扰余量的取定等做了定量的分析和计算,并给出了干扰协调设计要点的总结。给出了针对于不同频率复用系数下SINR的计算方法。实验表明,该分析具有一定的现实意义。

关键词：LTE频率复用,干扰协调,小区干扰,OFDM

参考文献

[1]3GPP.TR 36.814v9.0.0Further advancements for E-UTRA(physical layer aspects)[M].[S.l.]:3GPP,2010.

[2]3GPP.TS 36.216V10.2.0Physical layer for relaying oper-ation(Release 10)[M].[S.l.]:3GPP,2011.

[3]3GPP.TS 36.300V10.3.0E-UTRAN Overall description;Stage 2(Release 10)[M].[S.l.]:3GPP,2011.

[4]王映民.TD-LTE技术原理与系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[5]张新程.LTE空中接口技术与性能[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[6]魏克敏,王好营,胡恒杰,等.LTE系统频率复用方式的探讨[J].电信工程技术与标准化,2009(2):157-160.

[7]李新.TD-LTE无线网络覆盖特性浅析[J].电信科学,2009(1):152-158.

[8]沈嘉.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.

[9]彭木根.TD-SCDMA移动通信系统[M].北京:机械工业出版社,2009.

频率复用技术 第5篇

关键词：干扰管理,频率复用,分层网络

伴随着移动通信的迅猛发展,特别是第四代蜂窝移动通信系统理论的提出,以高速率满足日渐增长的数据通信业务对网络的需求已成为通信系统亟待解决的问题之一。但随着通信系统分配的网络频带日益增高,逐渐出现了无线信号损耗大,穿过钢筋混凝土建筑的能力弱等现象,造成了室内信号不良,覆盖不如人意,影响了用户在室内对高速数据业务的体验。因此出现了一种专门解决用户室内信号覆盖不佳问题的的小型化基站——Femtocell。但Femtocell的大规模部署也带来了一系列的问题,例如同一个地理位置部署的多个Femtocell之间存在明显的共道干扰,这一问题已成为广大技术人员及待解决的问题。

1 干扰的分类

传统蜂窝网络构架的干扰主要为宏小区与相邻基站间的上行链路干扰和下行链路干扰,异构网络中Femtocell是的干扰的情况更加复杂,在传统网络干扰的基础上又新增了几种新的干扰情况:1)相邻家庭基站与附近家庭用户之间产生的上行链路和下行链路干扰;2) 宏小区用户与相邻家庭基站产生的上行链路和下行链路干扰;3)家庭用户与附近宏基站产生的上行链路和下行链路干扰。若小区间相互的干扰问题不能够得到解决,则异构网络中Femtocell相对与传统网络构架的优势就不能很好地发挥出来,这就需要分层网络干扰的管理。

2 分层网络干扰管理

干扰抑制技术主要分为三大类:干扰随机化;干扰消除;干扰协调/回避。而解决宏基站、Femtocell组成的异构网络中的共道干扰问题,主要有两种方式:频谱资源分配、自适应功率控制。其中主要使用的就是频谱资源分配中的部分频率复用技术。

部分频率复用又称分数频率复用,其主要思想是对于宏基站的内圈和外圈所用频率分别进行复用因子为1和1/3的资源划分,使整个网络系统的复用系数介于1到3之间,把这种频率划分方法称为部分频率复用。使用部分频率复用不仅能够得到容量吞吐率和频谱效率间的这种效果,还能够大大的改善小区边缘用户接入网络质量不佳的问题。

根据国内外对该技术的性能评估,最佳内外圈面积比为:内外圈使用的频率复用因子分别为1、1/3,所占小区总面积比例为1:4。基于这个评估我们提出了使用部分频率复用技术解决分层网络干扰的问题。

3 部分频率复用技术的解决干扰的方案

在2G蜂窝网络中,主要考虑频率复用因子为1、1/3两种方案。一般采用复用因子为1/3的方案。其中采用复用因子为1/3的方案的频率划分为:宏小区使用1/3的网络资源,剩下宏小区2/3的频率资源由与其正交的,Femtocell使用。其中,宏小区干扰的主要来源为使用相同频率的附近的宏基站,,Femtocell的层间干扰非常有限,可以近似忽略。选用频率复用因子为1的方案,宏小区和Femtocell共同使用网络的全部频率资源,使得宏小区间的干扰和Femtocell的层间干扰都非常大,都需要考虑。因此我们选择基于部分频率复用的干扰解决方案。

3.1 解决方案的描述

使用部分频率复用技术解决干扰,把宏小区划分为内圈和外圈并进行了资源的划分,内圈用户使用2/3的资源,剩下1/3的频率资源由与之正交的外圈用户使用。如图1。1

Femtocell的划分分为两类,如图2,1/3的频率资源由与之正交的宏小区内圈用户使用。部署在宏小区外圈的用户使用与之正交的2/3的频率资源。这样和以避免层间干扰,减少小区间的干扰。

3.2 部分频率复用技术解决方案的结果分析

我们分别从系统吞吐率、接收信噪比累计分布函数(CDF)这两个性能评价指标对部分频率复用方案进行了评估和仿真分析。

3.2.1系统吞吐率分析

当把全部300个用户都接入宏基站时,三种方案的吞吐率都相对稳定,且部分频率复用技术的吞吐率介于频率复用因子为1/和1两种方案之间,其中频率复用因子为1/3的频率利用率最好,部分频率复用技术的利用效率折中。

当用户全部接入Femtocell时,系统的性能改善非常明显,吞吐率随着用户接入数目的增多缓慢提高,总体也得到了很大的提升。部分频率复用取得了吞吐率和频谱利用效率之间的折中。

3.2.2信噪比CDF分析

当接入100个用户时,当用户全部接入宏基站时,频率复用因子为1时,用户的接收信噪比SINR分布情况最差,大量用户小于0d B,因此对于信噪比SINR要求较高的业务其是不能满足的。对于部分频率复用,几乎所有的用户SINR值都大于15d B,说明对于新到条件要求较高时数据业务仍可得到满足。

4 结束语

频率复用技术 第6篇

为了提高频谱的资源利用率,D2D可以复用蜂窝用户的资源,但是这将给蜂窝系统带来同频干扰,严重的同频干扰甚至会导致蜂窝系统性能的下降,因而有必要进行干扰协调。

文献[2]提出了基于图论的资源分配算法,有效地减少了D2D用户与蜂窝用户之间的干扰。文献[3]提出了一种基于博弈论的D2D资源分配算法,构造基于对系统整体干扰最小化的非合作博弈的效用函数,证明了其纳什均衡的存在性,保证算法的收敛。文献[4]提出一种最优匹配算法,通过使一对D2D用户复用多个资源块(resource block,RB)进行通信以保证不同的Qo S(the quality of service)需求。另外,在模式选择[5,6,7]和功率控制[[8,9]]方面也有一定的研究。尽管这些D2D资源分配方案有效减少了干扰,但其研究均限制在单小区的D2D模型下。在实际中,小区间的同频干扰对边缘用户的性能有很大影响,研究在多小区下的资源分配具有重要意义。为了缓解小区间干扰,在LTE网络中引入部分频率复用(fractional frequency reuse,FFR)技术,在FFR中将每个小区分为中心和边缘区域,所有小区的中心区域可以共享相同的频带,频率复用因子为1;相邻小区的边缘区域使用不同的频带,采用复用因子大于1的部分频率复用,以此缓解小区间干扰,保障通信的性能[10]。

文献[11]提出了部分频率复用蜂窝网络下D2D的资源分配方案,主要思想是为了减少对邻近小区蜂窝用户的干扰,小区边缘的蜂窝用户的频率复用因子大于1,这样在采用部分频率复用方案的蜂窝下相邻小区边缘蜂窝用户占用不同频段,而为了避免干扰D2D用户要复用与附近区域允许蜂窝用户使用的相异的频段。但是如果资源已经被蜂窝用户占用,随着D2D用户数的增多,采用这种策略并不能保证提升系统容量,蜂窝用户和D2D用户之间的干扰、D2D用户之间的干扰可能会更加严重,甚至导致系统性能的退化。本文针对这种不足提出了改进的FFR下D2D资源分配算法,仿真结果显示系统性能得到很好的提升。

1 系统模型

图1所示为采用FFR技术的蜂窝小区,每个小区分为两部分,中心区域和边缘区域,蜂窝小区中心区域的频率复用因子为1,边缘区域频率复用因子为3。根据用户距离服务小区基站的位置d,判断小区边缘用户以及小区中心用户[12],若用户距离基站的位置d小于该小区半径RBS的α1倍时,即d<α1RBS,则该用户为小区中心用户;否则为小区边缘用户。整个频带分为4部分(F1,F2,F3,F4),如对于在小区1的中心区域的蜂窝用户,复用资源F1,边缘用户复用资源F2。将边缘区域复用资源相同的小区归为一类,这样蜂窝小区划分为3类,如边缘用户复用资源F2为第一类,复用资源F3为第二类,复用资源F4为第三类。

考虑蜂窝用户占用相互正交的频带资源,D2D用户复用蜂窝频谱资源进行通信。对于处在小区中心区域的D2D用户,可以复用相邻小区的边缘频带,如cell 1中心区域的D2D用户复用资源集合F3和F4;为了提高资源利用率,优先复用中心蜂窝用户未使用的中心频带,用A表示。对于处于边缘区域的D2D用户,可以复用小区中心频带和相邻小区的边缘频带,如cell 1边缘区域D2D复用资源集合F1、F3和F4;为了提高资源利用率,优先复用小区内蜂窝用户和中心D2D用户未使用的频带,用B表示。

2 基于优先级的D2D资源分配方案

2.1 问题的提出

考虑复用上行频带资源,对于在小区内部的D2D用户和边缘的D2D用户可以复用的部分频带是一样的,如cell 1中心和边缘复用资源集合分别为(F3,F4)和(F1,F3,F4),导致小区内中心和边缘的D2D用户间存在干扰;处于边缘区域的D2D用户对相邻小区边缘的同频蜂窝用户会构成干扰;同样处于邻近不同小区边缘的D2D用户可以复用的频带也有重合,如cell 1、cell 2、cell 3边缘复用集合分别为(F1,F3,F4)、(F1,F2,F4)和(F1,F2,F3),导致不同小区的D2D用户间也存在干扰;随着D2D用户的增多,区域间D2D对之间的干扰将严重影响部分频率复用的频谱效率。

2.2 基于优先级的资源分配

处于边缘区域的D2D用户对相邻小区边缘的同频蜂窝用户会构成干扰,为了避免对原有蜂窝边缘用户的干扰,选择F1频带更有优势,因此对处于边缘的D2D用户可进一步划分为外边缘用户和内边缘用户,若用户距离基站的位置d大于该小区半径RBS的α2倍时,即d>α2RBS,则该用户为小区外边缘用户,否则为小区内边缘用户。如图2所示,外边缘可复用F1频带;同时为了避免小区间外边缘D2D之间的相互干扰,将F1频带划分为不重合的F11、F12和F13三部分,不同的小区在复用F1时对资源的使用有不同的优先级。为了提高资源利用率,小区的外边缘D2D用户优先选择本小区未分配的资源B。第1类小区的外边缘按B、F11、F12、F13的优先级顺序去复用频域资源;第2类小区的外边缘按B、F12、F13、F11的优先级顺序去复用频域资源;第3类小区的外边缘按B、F13、F11、F12的优先级顺序去复用频域资源;具体分配情况如图3(a)所示。

对于中心区域的D2D用户,各小区使用频域资源的优先级顺序如图3(b)所示。中心区域的D2D用户资源使用的优先顺序应与内边缘区域D2D用户的优先顺序相反,这样在D2D用户数少时可以有效避免D2D用户之间的相互干扰。随着D2D用户数的增多,资源块出现重叠,此时需要结合图着色资源分配和功率控制技术来减小D2D用户间的干扰。

在实际应用中,由于用户的分布和资源占用情况不同,图2的内边缘区域和外边缘区域是可以动态调整的,例如当内边缘区域的D2D用户数过多或者内边缘资源紧张时,增大外边缘的区域来缓解内边缘区域资源紧张的问题。

综上所述,采用这种基于优先级的干扰协调方案,可以在边缘D2D用户数不多时,有效缓解D2D和边缘蜂窝用户间以及D2D用户之间的干扰,从而提升系统性能,改善边缘用户的吞吐量和服务质量。

3 性能仿真及结果分析

为了进行系统仿真来验证算法的性能,同时以没有优先级的资源分配方案[11]作为参考,通过对比考察资源分配方案对系统的吞吐量和边缘蜂窝用户性能的影响。为了充分利用频带资源,每个小区下随机均匀分布有20个蜂窝用户,为每个小区中心区域分配20个信道资源,边缘区域10个信道资源。仿真参数如表1所示。

如图4所示,随着D2D用户数的增加,整个系统的吞吐量逐渐增加。由于没有优先级的方案带来干扰的可能性大,限制了容量的进一步提升。本文提出的资源分配方案能够使系统的吞吐量得到较大的提升,特别是在D2D用户数不太大(不超过30)时,本方案的性能优势更明显。

如图5所示,在每个小区D2D数目为50的情况下,本文提出资源分配方案,相较于参考方案的干扰协调技术,D2D通信对边缘蜂窝用户的同频干扰有明显减小,因此在保证边缘蜂窝用户性能的基础上也在一定程度上改善了D2D用户的性能。

4 结语

针对现有多小区下D2D资源分配方案所造成的D2D用户与蜂窝用户、D2D用户之间干扰较大的问题,本文提出了一种基于优先级的D2D资源分配方案,在尽量保证对原有边缘蜂窝用户通信质量影响最小的前提下,提升系统的容量。仿真结果表明,本文提出的方案能够大大提升系统的吞吐量,同时有效减小对边缘蜂窝用户的干扰。

摘要：终端直通(device-to-device,D2D)通信通过共享蜂窝资源可以提升频谱效率,但会产生同频干扰,导致系统吞吐量和用户的服务质量降低。针对在部分频率复用(fractional frequency reuse,FFR)蜂窝网络中多小区间的D2D链路和蜂窝链路的同频干扰问题,提出了基于优先级的资源分配方案。该方案通过对频率资源赋予不同的优先级对小区间干扰进行协调,尽量避免小区间的D2D链路和蜂窝链路间、以及D2D链路间的干扰,从而提升系统性能。仿真结果表明,基于优先级的资源分配方案改善了小区边缘用户的服务质量,提高了系统容量。