小区间干扰协调（精选5篇）
小区间干扰协调 篇1
一、引言
在LTE系统中, 采用OFDM技术, 各子信道之间保持着严格的正交性, 因此LTE系统中的小区内干扰很小甚至可以忽略, 而影响系统性能的主要干扰来自小区间干扰。
目前学术界和很多设备供应商都提出了自己的小区间干扰抑制方案, 在这些LTE研究中, 目前比较流行的有以下三种小区间干扰抑制技术:干扰随机化技术、干扰协调技术和干扰协调技术。
二、典型干扰协调方案
1、华为软频率复用:
华为提出了一种软频率复用方案, 将每个小区的所有可用子载波分成主子载波组和副子载波组, 并且针对每组都有相应的最大发射功率。
一般情况下, 主子载波的最大允许发射功率高于副子载波。主子载波用于覆盖整个小区。而副子载波只用来覆盖小区内部, 相邻小区的主子载波相互正交, 以此减少小区间的干扰。小区中心内部副子载波采用较小的发射功率, 小区边缘所采用较大的发射功率。另外, 华为提案里还提到了一个功率比的概念, 是小区中心用户使用频段的发射功率/小区边缘用户使用频段发射功率的比值, 当功率比为0时, 小区频率复用因子为3;而当功率比为1的时候, 小区的频率复用因子为1.通过调整功率比的值来调整每个小区的频率复用因子。
2、西门子部分频率复用方案:
同样是先将小区中的用户分为中心用户和边缘用户, 把整个频带分成N个子带, 其中X个子带分配给边缘用户, 其他N-X个子带分配给其他用户, 相邻小区边缘用户使用相互正交的子带。通过调整X的大小来调整系统的频率复用因子。所有频率资源都使用高功率发射, 调度器根据用户反馈判断用户在小区内的位置。
三、基于PRB优先级调度干扰协调算法 (PPSA)
本文算法通过统计相邻小区的PRB使用情况, 让小区中心用户尽力的避开相邻小区边缘用户正在使用的PRB资源以保证小区边缘用户的性能。
通过引入第二最佳小区加权, 使其尽力的避开最近的相邻小区正在使用的PRB资源, 从而改善本小区中心用户性能, 提升系统吞吐量。
并且, 对于小区不同的负载情况, PPSA算法都提出了相应有效的解决方案———高负载资源优先级调度和低负载资源优先级调度。
PPSA算法在频率复用的基础上结合了简单的功率分配, 通过灵活的改变CSIR值自适应的调整小区中心半径以适应小区负载的变化, 使得小区的频率复用因子可松可紧, 并结合有效的资源优先级调度算法, 优先保障小区边缘用户的用户体验, 并在保证边缘用户性能的基础上通过引入第二最佳小区加权信息尽量的提高系统吞吐量。而且本算法仅在为小区边缘用户分配资源的时候才向相邻小区发送信息, 通过较小的信令开销达到了下行小区间半动态干扰协调的效果。
四、仿真性能分析
本文主要通过比较性能参数吞吐量、边缘用户的频谱效率来评估算法的性能。
从图1可以看出, 在用户到达数介于1500和2000时, PPSA算法带来的吞吐量最好, 部分频率复用方案次之, 软频率复用方案最差。
在用户数到达超过2000后, 软频率复用方案带来的吞吐量高于部分频率复用方案, 这也是因为部分频率复用方案下小区可用频带资源比其他两种方案少。
从图2可以看出, 当用户数到达超过1500后, 三种方案下的小区边缘的频谱效率都开始变得平缓, 这是因为小区剩余可用资源慢慢减少, 小区内可接入的用户个数也变少, 所以频谱效率的变化也变小了。
曲线稳定后, 部分频率复用方案带来的频谱效率比PPSA算法略高, 但是其是以减少每个小区的可用频带资源作为代价来换取频谱效率的提升, 这并不适用于未来频带资源非常紧缺的无线通信网络。PPSA算法略低于部分频率复用方案, 软频率复用方案最差。
摘要：本文对LTE系统小区间干扰进行讨论, 分析干扰产生的原因, 介绍了现有的干扰协调技术, 并提出一种资源优先级调度的LTE干扰协调技术。
关键词：干扰协调,资源调度,频率复用
参考文献
[1]3GPP R1-050841.Further Analysis of Soft Frequency Reuse Scheme, 2005
[2]3GPP R1-060135.Interference Mitigation by Partial Frequency Reuse, Siemens, 2004
小区间干扰协调 篇2
目前, 移动运营商对LTE提出了要求:认为LTE必须成为一个有竞争力的B3G宽带无线业务提供手段。因此, LTE系统的设计主要考虑如下几个技术目标:
(1) 降低每比特成本;
(2) 扩展业务的提供能力、以更低的成本以及更佳的用户体验提供更多的业务;
(3) 灵活使用现有的和新的频段;
(4) 简化结构、开放接口;
(5) 实现终端的合理功耗。
图1为LTE总体框架结构。
1.1 LTE-OFDM
OFDM是一种特殊的多载波传输方式, 它使用一系列低速子载波并行传输数据, 使得它具有抗多径干扰的能力、能以很高的频谱利用率实现高速数据传输等[1]。
图2中给出了正交频分复用传输的系统框图。要传输的信号通过串并转换 (S/P) 后、分别与不同的载波调制、然后叠加起来为一个信号在信道中传输;接收时、用不同的滤波器滤出不同频段的信号、然后做并串转换 (P S) 、得到原始信号。
一般各子载波上的符号采用矩形波形传输, 其频谱为Sinc函数, 则OFDM系统的频谱为一系列频谱搬移的Sinc函数的叠加。在每个子载波频率的最大值处, 所有其它子载波的频谱值恰好为零, 如果在此时抽样, 那么每个子载波就不会有干扰, 因此能保证正交、如图3。
1.2 LTE及LTE-A干扰协调的介绍
(1) LTE小区内干扰
对于LTE这样采用OFDMA/SC-FDMA多址方式的系统, 所有的子载波是正交的, 每个用户是通过使用不同的子载波来区分。
如果信号在传输过程中发生载波信号波形畸变会影响子载波的正交性, 产生载波信号波形畸变的因素主要有:发射机和接收机之间频率同步误差引起的载波频率偏移、发射机或者接收机的 (晶振或者振荡器工作) 频率不稳定引起的载波频率误差, 接收机在高速移动过程中多普勒效应引起的接收信号频谱的扩展, 接收机附近环境中信号发射物体的高速移动产生的多普勒效应导致的频谱扩展等等。
在LTE设计中、可以采用一些特定的设计方法来避免、比如在OFDM符号中加入循环前缀CR既可以减小符号间干扰ISI、也能避免子载波干扰ICI。同时也可以采用其它一些措施来减小或者避免此干扰, 比如特殊的导频信号设计、良好的信道估计、良好的同步等措施, 因此此种时偏或频偏干扰可以消除。
(2) LTE小区间干扰
蜂窝网络的基本原理是频率复用、它利用信号功率随着传播距离增大而减小的特性、允许空间上分开一定距离的两个点使用同样的频率。在LTE系统的设计中、考虑未来业务的需求和频谱效率要求、其蜂窝网络的频率复用因子设为1、即相邻的两个小区采用相同的频率段来工作、这样不可避免的带来同频干扰[2]。
(3) LTE-A干扰分析
LTE以及LTE-A干扰协调技术包括静态干扰协调、半静态干扰协调和动态干扰协调。三者的区别在于资源分配的时效不同。软频率复用给系统带来的性能提升主要是针对边缘用户、会在牺牲一定的系统总吞吐量性能的前提下、提升边缘用户的吞吐量。每个小区分配的子带供靠近小区但属于相邻小区的用户使用, 这样, 靠近小区但又不属于该小区的用户将被分配不同的子带, 且该子带为该小区的边缘用户使用, 具体分配方式也是基于发射功率的。LTE-Advanced也引入了一些新的技术, 如频谱聚合、中继 (Relay) 、多点协同传输 (Co MP) 、Home Node B等, 而Co MP作为典型技术, 指地理位置上分离的多个传输点, 协同参与为一个终端的数据 (PDSCH) 传输或者联合接收一个终端发送的数据 (PUSCH) , 对LTE-A干扰抑制有很好的效果。
根据参与Co MP处理的小区是否归属于一个e NB来区分, Co MP可以有Intra-e NB和Inter-e NB Co MP两种方式。前者只需要本基站内部各小区间交互Co MP处理相关的业务数据和控制信息, 较易于实现, 而后者则需要在基站间交互这些信息, 对X2接口带宽有很高要求, 时延也比前者更大, 目前标准中讨论的Co MP方案基本上都是Intra-e NB方式。
上行Co MP是指上行PUSCH的联合接收, 具体讲, 是指终端的服务小区和协作小区同时接收终端发送的上行信号, 并通过协作的方式联合作出决策。
按照目前的理解, 网络发给终端的ACK/NACK信息只从终端的服务小区发出, 因此最终决策应该是在服务小区完成。其他协作小区负责将接收到的终端数据的相关信息传递给服务小区。
2 LTE小区间干扰协调的介绍
在干扰抑制技术中、最常使用的是基于IDMA的干扰删除技术。它能将强干扰删除、但是其复杂度高、应用条件比较苛刻、限制了它在LTE中的应用。面对这一问题、在基于IDMA的干扰删除中、由编码模块、扩频模块和交织模块组成的极低速率的编码器、通过交织序列来区别用户。在综合考虑各方面情况下、本文提出在接收机中只包括被解调用户的解码模块、舍弃其它用户的解码模块、跳过了IDMA应用中最难实现的前提条件。正因为舍弃了一部分信息、此种减小复杂度的接收机的性能有了下降。
2.1 IDMA与RSRP上报机制简介
(1) IDMA发送原理
相比CDMA系统而言、IDMA不需要设计正交的扩频码。IDMA只是对不同的用户使用不同的交织器、以此来区分用户、其中交织器映射规则的产生必须是随机和独立的、交织器打乱了原来编码序列的顺序、使相邻的码片近似无关。本质可以认为IDMA中的信道编码、重复编码和交织器的功能在于产生互不相关的、码率非常低的长码、即:信道编码+重复编码+交织器=互不相关的长码、如图4。
(2) IDMA接收原理
对于IDMA来说、基本解码原理与CDMA一致、只不过IDMA的解码中包含一个去重复编码和重复编码的过程。区别在于IDMA的MUD (多用户检测) 算法中不包含解扩过程、其解扩的运算在于编码器的MAP算法之前、相当于把CDMA中的解扩过程从MUD算法模块中提取出来、放在MAP算法之前、如图5。
IDMA为不同用户提供特定的交织图案、在接收端解交织。IDMA区别不同的用户不是靠的不同码字、而是靠的不同交织器。IDMA用十分简单的重复编码来取代扩频过程、与信道编码器形成一个低比特速率的编码器、通过此编码器、利用交织器的不同、来区分不同的用户[3]。
(3) 系统RSRP上报机制
RSRP、即参考符号接收功率、是在下行信道中、测量频带上含有参考符号 (RS) 的资源块上接收到的功率的线性平均值。而测量的频带应该包含多少个资源块、则视用户需要而定。
由于基站下行的RS发射功率是己知的、且基本保持不变、用己知的RS发射功率减去测得的RSRP值、就可以获知用户到基站的路损情况。与切换的原理类似、RS即很容易用来区分小区内部/边缘用户。具体来说、就是在UE端接收服务小区的RS信号、在一定的频带上测量其功率、与设定好的RSRP的门限值作比较。若小于门限值、则判断为小区边缘用户、并将测得的RSRP值上报到基站端;反之、则判断为小区内部用户、不进行上报、上报过程如图6。
此上报机制的不足在于、如果信道变化剧烈、使得靠近小区边缘的用户的RSRP值不停地在判决门限值附近波动、则容易造成“乒乓效应”、即用户位置状态在小区中心和小区边缘之间来回切换、造成大量不必要的RSRP上报、增加信令开销和空中信令干扰[4,5]。
2.2 软频率复用简介
软频率复用最简单易操作, 对于子载波的使用限制严格, 虽然对于干扰起到了很好的抑制作用却牺牲了灵活性和频谱效率。
如果小区内部的干扰可以消除的话, 通过Shannon的信道容量公式计算, 典型场景下小区边缘的最佳复用因子为3。所谓最佳, 就是说在频率复用因子为3的时候, 小区边缘的容量达到最大。首先系统会根据用户所在的位置把用户分为小区内部用户和小区边缘用户。一般来说这个位置的区分采用的是基于用户信道响应、即基站的导频信号达到用户的衰落、包括路径损耗、阴影衰落和快衰。按照一定的算法、设定一个门限、如果信道损耗大于这个门限、即为小区边缘用户;低于这个门限、则为小区内部用户、如图7。
图中有三个三扇区 (3-seetor) 的小区组成一个蜂窝网络的基本复用单元、图中采用一个圆来区分内外用户。为了达到LTE蜂窝系统的频率复用因子为1, 这三块区域上所能使用的频段资源的总和必须等于整个频段资源[6]。如图8。
这三块资源相互正交、且频段叠加起来为整个频率段F。这三块频率资源块分别为不同的小区边缘区域所使用。在用户资源分配时、资源调度器首先为小区边缘用户分配资源、但是小区边缘的用户只能使用F1频段内的资源、如果小区边缘用户的频段资源需求大于F1频段、则有部分用户得不到服务;其次资源调度器为小区内部用户分配资源、所有小区边缘用户没有使用的频段都可以使用、即频段 (F2并F3) 和小区边缘用户没有使用的部分F1频段。这样对于一个小区来说、其所有用户能使用的频段仍然是整个频段F、仍然保持整个小区的频率复用因子为1、只不过小区外部用户的使用的频率资源有限制。针对小区外部用户的频率复用因子不为1、而整个小区的频率复用因子为1、称此种频率复用方式为软频率复用。一个频率不再是被定义为用或者不用, 而是用功率门限的形势规定了其在多大程度上被使用, 复用因子可以在1~3之间平滑过渡, 这就是其得名的由来。
2.3 基于双门限的RSRP上报机制
准确的区分内部与边缘用户是进行小区间干扰协调的基本前提[7]。如果判断错误、则会使软频率复用的效果大大降低、比如应该判为小区边缘用户的被误判为小区内部用户, 在频率使用上没有限制, 就会对邻小区的边缘用户造成很大干扰。
双门限机制即采用两个门限、用户根据位置分为两种状态:小区内部用户和小区边缘用户、不同地理位置状态的门限不一样、双门限具体机制如下:
(1) 信令传递双门限值:基站首先根据小区的负载状况、内部/边缘用户之比来确定两个门限TH1与TH2 (其中THI
(2) 初始化RSRP状态信息:用户收到此双门限信息后、根据测量的RSRP值与TH2做比较:如果小于此门限、说明用户处于小区边缘、上报相应的RSRP信息、告知基站其位置状态信息为小区边缘用户。反之、则说明该用户处于小区内部、不发送任何信息。
(3) 持续测量更新RSRP状态信息:如果用户处于小区内部, 后续测量的RSRP值需与门限TH1进行比较:如果小于TH1、说明该用户移动到小区边缘、需要发送RSRP信息、告知基站其位置变更为边缘用户、同时比较门限值随之变为门限TH2;反之, 则不发送信令并继续测量。如果用户处于小区边缘, 后续测量的RSRP值与门限TH2相比:如果大于TH2, 说明该用户移动到小区内部、需要发送RSRP信息、并将比较门限值调到TH1;反之、则不发送信令并继续测量。
此方法的基本原理是针对处于不同位置状态的用户采用不同的门限, 保证RS即发送的信息量最小, 也避免信道变化产生的“兵乓效应”。
初始时, 将测量的RS即值与门限TH2相比, 可知用户位于小区内部, 此时将比较门限值设置为TH1。
在M时刻, 用户的RS即测量值降低到TH2, 但是没有到达TH1门限, 不进行RS即上报, 该用户仍为内部用户。由于信道的快速变化, 在N时刻和L时刻, 用户的RSRP测量值在TH2处上下波动, 仍然达不到触发门限TH1, 不发送RS即值。只有当用户RS即值下降至低于TH1时, 如I时刻所示, 用户才进行RSRP上报, 基站变更用户位置状态为小区边缘。此时, RS即上报的触发门限变更为TH2。用户继续向边缘处移动, 只要其RS即测量值不高于TH2, 就不发送RSRP测量值, 即E和F点都不发送RS即信息, 具体如图9。
通过比较可知, 如果采用单一的触发门限, 那么至少增加2次RSRP的发送过程, (MNL或者IJK中) , 因此双门限上报机制避免了因为移动信道剧烈变化导致的RS即频繁上报, 为后续研究LTE中的性能改善提供了很好的保障。
3 结束语
LTE的后续演进系统LTE-Advanced引入了一些新的技术, 如频谱聚合、中继、多点协同传输、家庭基站等。由于这些新技术的采用, 使得干扰更加复杂, 不仅存在小区间干扰, 还可能存在小区内干扰。因此在研究LTE原有干扰控制技术和分析、结合新技术的基础上进一步分析适合LTE-Advanced的干扰控制的技术也势在必行。
参考文献
[1] Van Nee Richand, Ramjee Prasad.OFDM for wireless multimedia communications.2000
[2] NGMN Alliance.NGMN TE WP1 Radio Performance Evaluation Phase 2 Report, 2008
[3] RITT.Inter-cell interference mitigation based on IDMA.3 GPP R1-050608.2005
[4] 3GPP R1-074852, Additional RSRP reporting trigger for ICIC[S], 2007
[5] 3GPP R1-082285, LS on RSRP definition[S], 2008
[6] Mahmudur Rahman, Halim Yanikomeroglu, William Wong.Interference avoidance with dynamic inter-cell coordination for downlink LTE system.Wireless communications and networking conference.2009
小区间干扰协调 篇3
虽然多小区协作协议的复杂性有所差异, 但基本的原理是相同的:基站不再单独调整它们的物理层和链路/MAC层参数 (功率等级、时隙、子载波的使用、波束赋形系数等) 或彼此独立的解码, 而是通过几个小区之间的回程链路交换信道状态信息 (CSI) 及用户数据信息, 来协调它们的编码或解码操作同时进行多小区发送/接收。如图1所示用户的移动台 (MS) 将与多个基站的天线建立上下行链路进行通信。相互协作的各基站通过X2接口共享CSI及用户数据, 这里相互协作的基站都由回程链路有效地连接到一个中央处理器 (CP) 。
根据协作的水平不同可以将多小区协作ICI处理技术划分为多小区干扰协调和多小区联合处理。干扰协调:基站之间仅能共享由用户终端反馈的直传链路和干扰链路的CSI。多小区联合处理:基站之间由容量高延迟小的链路连接, 不仅可共享CSI而且还有它们各自用户的完整数据。
2 多小区干扰协调及多小区联合处理的研究现状
2.1 多小区干扰协调的研究现状
多小区干扰协调方案中的基站只能共享直传链路和干扰链路的CSI, 可利用CSI采用跨越多小区的传输策略以处理干扰。传输策略常包括:调度、功率控制、波束赋形以及为消除干扰而专门设计的先进编码方法。
文献[1][2][3][4][5]广泛地研究了多小区环境中的资源分配问题包括跨越多个基站的调度和联合功率控制。在联合功率控制协调策略中寻找优化问题的全局最优解是一个公认的难题。在文献[4][5]中提出了在调度和功率分配之间作迭代以获取最优解的方法, 但其主要困难是仍然存在非凸的SINR表达式, 这样此问题就没有凸的重构解。文献[6]提出了让每个小区中的基站以博弈论模型独立的优化自己的发射功率, 其多个小区最终收敛到一个最优的状态。然而要进一步提升小区边缘的性能除非进行多小区协作。文献[7]提出了一个有前景的被称为干扰评价 (Interference Pricing) 的方法, 即设计一种机制以测量每个基站的发射机对其邻近发射的干扰, 然后在基站之间交换这些测量值以进行协调。
当基站配备多天线时, 就提供了额外的可用空间维度从而使波束赋形向量有可能跨多个基站协调, 从而减小对位于小区边缘用户的小区间的干扰, 可进一步提升整个网络的小区边缘性能。文献[8]应用上下行链路的对偶性在TDD多小区环境下提出了用上行链路接收机最优的波束赋形作为下行发射波束赋形, 然后在波束赋形更新与功率更新步骤之间迭代, 以最终满足目标SINR的算法。且此方法可以分布式地实现最优的多小区波束赋形和功率控制。尽管迭代更新的发射波束赋形向量及功率不能保证收敛到全局最优解, 仅保证有一个局部最优解, 但是对现有的静态网络性能有所提升。
2.2 多小区联合处理的研究现状
然而, 要进一步提升网络的数据传输速率除共享CSI之外, 就必须使基站同步, 而且参与协作的基站之间通过高容量的回程链路共享所有活动用户的数据流或所有天线接收到的信号。在原理上, 多小区联合处理由整个网络或至少有一个区群共同协作为用户终端 (UE) 提供服务, 联合使用属于不同小区的几个基站天线发射或接收多个用户的数据流, 从而经过适当的预编码/解码使所有的传播链路 (包括干扰的链路) 能用来携带有用数据。
文献[9]于2001年首次研究了CDMA网络中下行信道的多小区协作处理即软切换技术, 其假设基站与CP之间的回程链路的容量是无限的。文献[10]提出了在回程链路容量有限的情况下, 邻近基站之间的链路可提供一个速率有限的与接收信号有关的处理信息。其不仅提供了接收信号的有用信息而且还有干扰的相关信息。文献[11]中采用脏纸编码使用TomlinsonHarashima预编码或Lattice预编码策略可近似的将已知的干扰预先滤除。文献[12]将网络内波束赋形向量的优化与连续的解码或脏纸预编码指令结合起来变成一个相关的问题研究, 并提出相应的解决方案。多小区联合处理是当前比较活跃的一个研究领域。
3 多小区协作所面临的挑战
3.1 信道不确定性对多小区协作的影响
网络容量:信道不确定性会影响点对点MIMO信道 (在LTE、LTE-Advanced网络中采用了MIMO技术) 的可扩展性。这是因为在一个连续的数据块中发射天线的数量不应超过符号的数量[13]。部分块符号必须用于训练从而使MIMO信道可以在接收机端进行测量。即能有效使用的发射天线数受限于符号的相干时间。这对多小区协作MIMO网络的影响是什么?文献[14]对此问题进行了研究, 其利用随机矩阵理论获得了易处理的每小区速率表达式, 涉及的参数有基站的数量及符号的相干时间等。由于测量额外的信道参数需要付出一定的代价, 所以每小区的速率在有些情况下会随协作基站数量的增加而减小。这一结论可能会影响协作MIMO网络中所使用的最优区群的规模, 从而影响整个网络的容量。
3.2 如何设计更实用的多小区协作方案, 以使其信令开销随网络规模变大而适度地增大?
此问题的提出是由这样的一个基本问题所引出的:由多小区联合处理而带来的增益是否会被隐性的信令开销所抵消?有两条减少信令开销的研究路线:第一条是处理由信道状态信息衍生的有效信息, 即研究预编码和解码算法通过降低预编码方案和解码方案的复杂性来减少信令开销。第二条假设共享的是 (完全的或可能是部分的) 信道状态信息, 研究的重点是如何利用分布式的预编码和解码算法去实现可扩展的协作方案。
3.3 CSI的采集
一个很重要的开放性问题是:要确定网络中每个特定的节点究竟需要多少CSI, 包括其它网络节点已经测量过的信息。此问题引起了反馈资源的分配问题, 多小区MIMO协作带来的增益是以反馈资源的开销为代价的, 因此当干扰足够强时付出此代价是合理的。更一般地, 仍需在理论上探讨如何在协作所带来的增益与信息交换所需开销之间做权衡的问题。
4 未来研究趋势
多小区协作的研究才刚起步需要做进一步的研究。与标准的MIMO系统 (其多天线处理的成本在于单个设备额外的硬件和软件) 不同, 多小区MIMO协作技术的代价在于参与协作的设备之间或设备与集中式架构的中央控制器之间的额外信息交换 (用户数据和信道状态) 。而且信息交换受到严格的延时限制, 这难以满足一个大型网络的要求。现存的大多数关于多小区MIMO协作的研究都是基于集中式架构的MIMO网络系统, 这对未来的MIMO网络是不现实的, 将来的LTE、LTE-Advanced网络架构将向全IP扁平化方向发展, 需要大力研究多小区MIMO协作的分布式解决方案。
5 结语
ICI是制约LTE系统性能的重要因素, 基于多小区协作的干扰协调和多小区联合处理是目前正在研究的两种ICI处理技术, 虽然取得了一些研究成果, 但是距商用的水平还有一定的差距, 需要做进一步研究。
摘要：介绍了多小区协作ICI处理技术的最新研究成果, 分析了现有方案所面临的挑战, 最后对多小区协作ICI处理技术的发展趋势做了展望。
小区间干扰协调 篇4
1、LTE关键技术。
为了进一步深入讨论小区间干扰原理, 首先需要了解LTE系统的关键技术。 (1) OFDM技术。OFDM技术是正交频用复用多址接入方案的核心技术, 通过采用串-并变换的方式将串行的数字信号调制到多个正交的子载波上, 从而减小各自信道上符号间的干扰。子载波间隔越小, OFDM符号周期越长, 系统频谱效率越高, 但过小的子载波间隔对多普勒频移和相位噪声过于敏感, 会影响系统性能。 (2) MIMO技术。MIMO表示多输入多输出技术, 是一种描述多天线无线通信系统的抽象数学模型, 是当前无线通信技术中的一个研究热点。该技术是指在发射端和接收端都采用多根天线用于收发的技术, 多个天线可以形成不同的信道, 系统可以从中选择状况良好的信道进行通信, 进而提高了系统的性能。2、干扰原理。为了解决蜂窝通信中频率资源短缺的状况, 我们采用将同一频率资源在多个小区间同时使用的频率复用手段。使用同一频率的小区间的距离称为同频复用距离。复用距离的大小直接影响小区间干扰的强弱。影响复用距离有小区基站的发射功率、同频小区数、天线高度等。小区间干扰低时频率利用率低, 但频率利用率高时, 由于几乎每个小区都可以使用相同的频率资源, 是的边缘用户受到严重的干扰, 此时小区间干扰最大。
二、小区间干扰抑制技术比较
TD-LTE系统中常用的干扰抑制技术有干扰随机化、干扰消除、干扰协调、功率抑制等。1、干扰随机化。干扰随机化是通过加扰或交织等技术将干扰随机化为“白噪声”, 从而方便接收端利用处理增益对干扰进行消除。小区专属加扰技术和专属交织技术本质上具有相同的性能。接收端完全可以通过对小区编码的识别区分有用信号与噪声。如果两个小区相邻足够远, 它们之间的相互干扰基本上可以忽略。2、干扰消除技术。干扰消除技术可以将干扰小区的信号调解、解码, 在接收端利用处理增益来消除干扰。目前, 主要的干扰消除方法是基于干扰重构的干.扰消除技术。
干扰重构技术是将干扰信号进行重构然后从接收信号中减去的处理技术。目前, IDMA可以抑制干扰提升系统性能, 但是该技术对信号格式获得方面的限制、小区间的同步要求限制、接收机处理复杂。3、干扰协调技术小区间干扰协调技术 (ICIC) 是以小区间协同的方式, 对系统资源使用设置一定的限制, 从而解决处于小区边缘的用户吞吐量小的问题, 达到避免或者降低小区间干扰的目的。小区间干扰协同分为静态、半静态干扰协调。静态干扰协调, 通过在系统初始化阶段进行预配置或者频率资源规划的方法抑制小区间的干扰。这种方法开销小并且简单易行, 但是这种方法在系统内各小区负荷发生迅速变化时显得不够灵活。半静态干扰协调, 通过周期性的调整小区中心用户和边缘用户的频率资源和功率大小来协调干扰信息。半静态干扰抑制可以适应网络负荷的变化, 各小区用于干扰协调的资源会随着小区负荷的变化发生改变。协调资源的重新分割不需要在每个小区都进行, 只是系统内负荷变化较大的时候才进行, 这样有效地减小了信令开销。半静态干扰协调技术弥补了静态协调的缺点, 在实际应用中更具优势。4、功率控制技术。LTE功率控制技术的基本原理是在信道条件好时采用较小的功率发射, 在信道条件差的时候使用较大的功率发射, 通过这种控制发射端发射功率的方法来补偿信道衰减, 从而降低通信系统中小区间的干扰, 在降低功率消耗的同时提高系统的总吞吐量, 实现保障通信质量的目的。功率控制从通信链路方面考虑, 分为上行链路功率控制与下行链路功率控制。上行功控一般采用控制终端功率的形式, 抑制用户之间的干扰, 克服“远近效应”从而提高系统容量。下行链路功率控制根据用户的需要分配并调整功率, 使所有用户接收到的信号功率或信干噪比基本相等, 同时最小化基站端的发射功率, 减小邻小区干扰。
三、总结
干扰随机化通过加扰、交织或调频的方式抑制干扰, 复杂度低但性能较差;干扰协调通过对频谱和功率进行限制, 协调多个小区的干扰水平, 性能较好, 复杂程度一般, 应用较为广泛;干扰消除技术利用多天线接收终端的空间干扰抑制和重构抵消, 性能最好但技术最为复杂。LTE系统对频谱效率的要求很高, 由此产生的小区间干扰问题是影响系统性能的重要问题。根据实际情况采取适合的干扰抑制技术或几种技术的结合使用。从而有效的提高系统容量, 为用户提供更高更稳定的速率。
参考文献
[1]宋海路.适用于LTE的干扰控制方案的研究.西安电子科技大学.2011
[2]张光荣.LTE系统的小区间干扰协调技术研究.中国科技大学.2012
小区间干扰协调 篇5
一、行政管理协同机制不完善
对物业管理种种违法违规问题的查处，往往需要规土、房管、城管、公安和工商等众多职能部门以及各街道(镇)和村(居)组织的协调配合。但由于各部门、各组织职责交叉，部分区(县)在执法过程中相互推诿，效果不够理想。
在小区管理中，物业企业是为业主提供房屋及其附属设施公用部分管理服务的市场主体，有些政府部门却把很多社会管理的责任强加在物业企业身上，对其指导少、批评多、要求高。有些街道办事处(乡镇)、居委会在业主委员会组建中没有充分发挥作用，组建工作中众多要求、过程和环节缺少基层群众工作组织适时引领等不足之处，不同群体的利益诉求和意见表达难以平衡。
目前，仍有一些部门的行政管理止步于小区之外，综合管理工作合力尚未完全形成，尤其是违法搭建、“群租”、“居改非”等难点问题只有相关部门通力合作，互相配合，才能将矛盾降低到最小限度以致彻底化解。
以“居改非”为例，“居改非”审批和相关经营证照审批分属规划、工商、劳动、卫生、公安等部门，但是，由于管理衔接不够，对擅自“居改非”执法没有形成合力，难以从源头上予以控制。另外，执法成本较高，违法成本较低，流动性大，取缔后的“回潮率”较高。
对违法建筑的管理同样涉及多部门和组织，然而目前大量存在的现实情况是，各职能部门在社区层面的协同机制尚未能有效运作，基层管理力量难以整合。有的部门只审批不进行事后监管，有的执法部门又由于从审批部门那里得不到任何信息资料而无法实施有效监管，而有的部门根本不与综合执法部门配合，造成工作脱节，各自为阵，协同作战的运行机制没有建立起来，给违法搭建行为留下了大量的管理真空区。
二、健全各部门联动机制，形成综合治理合力
1. 明确职责分工，完善条块结合的协作机制
物业纠纷的综合性较强，除涉及到房管、规划、市政、城管、工商、公安、环卫、消防等行政管理部门外，还与属地管理部门街道办事处(镇人民政府)以及居民委员会等基层自治组织相关。上海市已于2011年4月1日正式实施修订后的《上海市住宅物业管理规定》，结合总结近两年的实践经验，应进一步明晰各部门的监管职责，建立“两级政府，三级管理，条块结合，以块为主”的物业管理监督管理体制，加强基层力量建设，夯实物业管理工作基础，既为依法处理物业事务提供职能保障，又有利于从源头上避免因公权力不作为、乱作为而引发的矛盾。
一是依法理顺“条与条”间的差别管理权限、构建有效联动的工作机制。针对经常发生的用水、用电、用气物业服务纠纷，依法明确市政公共服务部门、物业服务企业与房管部门的职责分工，形成公用设施产权界定清晰、物业纠纷预防到位、部门间沟通高效、依法稳妥处置的良性局面。
二是依法加强“条块结合”的沟通、协调，落实既分工明确又配合顺畅的职责权限。建议上海市房管局加强与区(县)政府、区(县)房管局，与街镇之间的沟通、协调力度，明确各方对住宅物业工作的监督、指导与管理的分工、协作内容与方式。
三是工作层面上进一步发挥“以块为主”的属地管理综合优势，及时、妥善地化解物业矛盾。建议区(县)房管部门、街镇、社区党组织、居委会之间要在工作层面上形成有效的属地协调与管理机制，加大对业主大会、业主委员会和物业管理企业的指导、监督力度。建议居民委员会，在街镇和区(县)房管部门的指导下，对本居民区内的业主委员会、物业管理企业及社区民间组织的活动进行监督和指导，引导业主通过多种方式表达利益诉求、增强自治功能、化解自我管理中的矛盾。
2. 明确具体主管部门，健全联动执法机制
一是在治理“群租”的工作中，由市政府明确一个具体的主管部门，按照“谁主管谁负责”原则，赋予具体的执法权，建立专业的执法队伍、执法力量，使规范和治理“群租”问题既有法律法规支撑，又有具体的主管部门，还有专业的执法力量。特别要防止以“属地管理”为名推诿、失职和不作为，严肃查处失职行为。规范和治理“群租”工作，是一项政策性较强的工作，需要有专门的执法队伍履行职责。
二是在整治“居改非”问题上，主要责任部门在区(县)房管部门，但单靠区房管主管部门显然力量比较单薄，而且工商、规划等部门又是平级部门，再加上职责互相交叉，响应速度显然不够，有时还会出现互相推诿现象，所以建议各区(县)政府成立工作领导小组，在区层面组建联合执法小组，建立联合执法机制，由区领导统一指挥，明确房管、规划、工商、卫生等职能部门的职责，做到对物业及时报告发现的“居改非”行为及时查处。
三是在整治违法建筑中，进一步加强市、区(县)政府对违法建筑拆除工作的组织领导，落实专职工作人员、专项工作经费、专门执法装备和专有工作场所，实现“拆违办”实体运作。明确街道(镇)为区域内违法建筑整治工作责任主体，负责辖区内违法建筑的日常巡查、发现和举报;负责拆违中帮困安置、居民就业、矛盾化解、宣传教育等托底工作;负责重点、难点拆违案件联动整治的牵头协调工作。建议各区(县)政府逐步建立拆违工作“联网、联勤、联审、联动”四联机制。建立拆违工作信息平台，在违法建筑查处过程中，与相关协同配合部门进行及时、准确的沟通，实现平台联网。落实规土、房管、城管、公安、工商等部门派驻专职人员充实各区(县)“拆违办”，进行合署办公，实现部门联勤。区(县)“拆违办”应介入工商、环保、消防、卫生、文化、烟草、食品药品监督等管理部门审核(验收)环节，对利用违法建筑从事经营活动的，不予办理相关经营证照，实现证照联审。对正在搭建的违法建筑，由三大主体同时到场，进行现场认定、取证并发出“当场拆除违法建筑决定书”，进行快速处置，实现执法联动。
3. 整合管理模式，完善物业纠纷处理机制
一是整合纠纷来源渠道，提高处理效率。当前，市房屋局收到的物业纠纷主要通过信访、962121物业服务热线、媒体等不同途径反映。三者并行处置的模式，极可能造成处理程序上的重复。因此，有必要对现有三种纠纷来源途径进行整合，共享不同渠道信息，建立统一的处理平台，即：收到通过信访、962121热线、媒体不同途径反映的物业纠纷后，由统一的处理平台合并派单、处置、回访、督办、统计，再分别反馈，以减少重复处理，达到行业监督和行政监督效果。