宽带OFDM系统的干扰协调技术

 
二、典型干扰协调方法

以上基本原理介绍的例子中仅仅考虑了将集合S等分成子集合S1、S2和S3的情况，而实际情况中。S的分割也可以是非等分的，即S1、S2和S3可以随着时间的变化而变化。按照S的分割随时间的变化关系，干扰协调技术可以分为：静态干扰协调、动态干扰协调和半静态干扰协调[4]，以下分别进行介绍。

1.静态干扰协调

静态干扰协调指集合S的分割不随时间的变化而变化，也即Sn（S1、S2和S3）在系统的初始化阶段就已经确定，并且不会随着传输时间间隔（TTI：TransmissionTimeInterval）的变化而变化。由此可见，在静态干扰协调方法中，每个小区用于干扰协调的资源在整个时间轴上是固定不变的。如图3所示，各小区C_n（n=1，2，3…，7）用于干扰协调的资源在TTI1、TTI m和TTI n上保持一致，没有发生变化。

    图3 静态干扰协调

静态干扰协调简单易行，通过在系统初始化阶段进行一次频率资源规划再辅以一定的资源分配算法即可以实现对小区间干扰的抑制。除了在系统初始化阶段对整个OFDM系统进行一次频率资源分割时需要一些信令开销外，在后续的过程中不需要NodeB之间或者NodeB和无线网络控制器（RNC）之间额外的信令开销，这使静态的干扰协调方法效率比较高。但它也存在明显的缺点，例如当OFDM系统内各小区的负载随着时间的推进而剧烈变化时，静态干扰协调方法显得很不灵活；当小区边缘处于高负荷状态而小区中央处于低负荷状态时，静态干扰协调方法带来的小区边缘性能提高也很有限。

2.动态干扰协调

动态干扰协调指集合S的分割随时间的变化而变化，即Sn（S1、S2和S3）在系统的初始化阶段确定后，随着TTI的增加也会发生动态的变化。也就是说，在动态干扰协调方法中，每个小区用于干扰协调的资源都会随着时间的变化而增加或者减少。如图4所示，系统初始化阶段的频率资源分割确定了TTI1时各小区用于干扰协调的子载波；在TTI2时，小区1用于干扰协调的资源减少了，小区2、4、6用于干扰协调的资源增加了，而小区3、5、7用于干扰协调的资源并没有发生变化；在TTI3时，与TTI 2时的情况相比，小区1、3、5、7用于干扰协调的资源增加了，而小区2、4、6用于干扰协调的资源明显减少。

  图4 动态干扰协调

在动态干扰协调方法中，小区内负载的分布或者变化促使各小区用于干扰协调的资源发生变化，所以此方法可以很好地适应系统内负载的变化。但是它也存在缺点，由于从集合S到S1、S2、S3的分割需要在整个系统内进行，不能在某一个小区单独调整，这就需要NodeB之间或者NodeB和RNC之间额外的信令开销；如果S的划分在每个TTI内都进行一次，过多的信令开销将导致系统效率的严重降低，对系统性能的提高甚至起负作用，同时每个TTI内进行S的分割也将增大系统的传输时延。

3.半静态干扰协调

考虑到静态干扰协调方法和动态干扰协调方法各自的优缺点，产生了半静态干扰协调方法。在半静态干扰协调方法中，集合S的分割也是随时间的变化而变化，即Sn（S1、S2和S3）在系统的初始化阶段确定之后，随TTI的增加也会发生动态的变化，但是S分割的变化不像动态协调方法中变化得那么频繁，也不是在每个TTI都会发生变化，一般要经过多个TTI才会进行一次集合S到S1、S2、S3的重新分割。如图5所示，系统初始化阶段的频率资源分割确定了TTI1时各小区用于干扰协调的子载波；在TTIm时，各小区用于干扰协调的资源仍与TTI1一致，即在TTI 1～TTI m这段时间间隔内没有发生变化；而在ITI m+1时，小区1用于干扰协调的资源增加了，小区3、5、7用于干扰协调的资源减少了，而小区2、4、6的这部分资源并没有发生变化。也就是说集合S的这次分割发生的间隔为m个TTI。

  图5 半静态干扰协调