干扰控制技术完善LTE系统

LTE中采用的诸多新技术能提高信号功率，带来信噪比的提升，但离要求还有较大差距，减少系统的干扰成为未来移动通信的研究关键。

OFDMA系统是频谱利用率接近于1的系统，两小区的结合边缘处的信道频率可能相同，因而在小区边缘处的UE对邻小区会产生很强的干扰。如果是TDD系统，上、下行时隙切换点可变而引起的交叉时隙干扰也会对系统造成比较严重的干扰。因此，LTE系统对小区间干扰的控制对提高系统容量和频谱效率有重要意义。与CDMA不同，OFDMA无法通过扩频方式消除小区间的干扰。为了提高频谱效率，也不能简单地采用如GSM中复用因子为3或7的频率复用方式。3GPPLTE已经提出的小区间功率控制、小区间干扰协调、小区间干扰随机化、小区间干扰消除、波束成型等小区间干扰控制的技术，但是带来的系统和UE的复杂度也会相应提高。

小区间功率控制使得在上行链路中，小区内功控克服远近效应的同时，小区间干扰也得到信令控制。小区间功控的UE必须同时接收多个小区的功率控制指令。FDDHSUPA中UE可以通过E-AGCH和E-RGCH同时接收服务小区和激活小区的速率控制信息，以同时减少小区内干扰和小区间干扰。FDD的LTE中多小区功率控制可以通过相应的信道控制信息来实现。而在TDD中UE只能接收服务小区的功率控制信息，目前协议中UE不支持接受邻小区控制信息，小区间功控不易实现。

小区间干扰协调(ICICoordi-nation)又称为"软频率复用"，将频率资源分为若干个复用集供位于小区内不同位置的UE使用。小区中心的用户采用较低的功率发射和接收，被分配在频率复用系数为1的复用集；小区边缘的用户需要采用较高的功率发送和接收，被分配在频率复用系数为N的复用集。按照资源调配灵活程度，小区间干扰协调技术可分为静态协调、半静态协调和动态协调三种。实际系统中通常只考虑前两种。

干扰协调的方案与调度紧密相连，以降低频谱效率来换取干扰的减小。能否在干扰一定的条件下，尽量增大频率利用率，同时如何将调度与干扰协调相结合也值得进一步考虑。

链路技术包括小区间干扰随机化和小区间干扰消除。干扰随机化并不能降低干扰的能量，但能将干扰随机化为"白噪声"。干扰随机化的方法包括加扰、交织多址和跳频等。干扰消除技术来源于多用户检测技术，可以将干扰小区的信号解调、解码，然后将来自该小区的ICI还原、减去。这种技术和迭代接收机技术相结合，获得显著的性能增益。

小区间干扰消除所需的条件比较高，需要资源块同步。在UE处作干扰消除的复杂度也需要考虑，并且只能消除一些邻小区的强干扰源，而实际系统中干扰主要是由很多小的干扰叠加在一起产生的。除以上几种干扰消除方法，还有类似TD-SCDMA中智能天线的波束成形方法，通过空间方位来消除部分小区间干扰。

当前小区间干扰协调技术和链路技术的结合是研究的热点。这两种技术结合可以用以下方案：在小区中心，由于发射、接收信号所需功率不高、干扰较小，系统可以配置使用所有的频率资源，频率复用因子为1；在小区边缘，系统采用干扰协调和干扰消除结合的方法。由于采用干扰协调后系统的频率复用因子小于1，每个用户所能使用的频率有限，因此适用于低传输速率的用户；而对于带宽需求较大的用户，采用复杂度较高的干扰消除技术对来自邻小区的干扰进行检测并消除，以保证较高的频率利用率。这样，小区整体的频率利用率和系统性能都得到很大提升。

此外，针对LCRTDDLTE系统中干扰的特殊性，提出适合TDD系统的干扰控制技术，这对于国产3G系统TD-SCDMA的持续演进有重大意义。