协作通信系统网络演进与干扰分析

现有系统为了解决小区交接区域的同频干扰、宏微小区之间的同频干扰问题，多采用SFR的方式，保证不同校区在重叠覆盖的边缘区域采用不同的频段，采用频分复用来对抗同频干扰。但这引起的问题是：

频谱利用率降低。频分复用的方式是通过牺牲频谱利用率的方式来降低干扰的。

降低通信质量。在UE向小区边缘的移动过程中，将进行频繁的工作频段的被动改变，这种改变会破坏频选调度过程中的链路适配的性能，从而降低通信质量。

过于依赖内外圈划分的方案。不同的划分方案将对系统性能产生影响，如果要得到一个适于高速、低速、轻载、重载各种场景的小区干扰协调方案，系统ICIC算法复杂度高，这增加了每个eNodeB的负担。
 
    当引入多站协作通信技术后，基站之间用光纤相连，其中一个基站作为主基站，用于业务通信，其他基站退化为RRU，多点同时发送和接收。在这种情况下，增大了主基站的覆盖范围，缩小了切换区域，变传统的宏微小区分层网覆盖为多NodeB节点分担负荷的大区覆盖，如图3所示。在这种大区覆盖中，多点收发不仅令上下行覆盖距离增大了，而且，由于UE可以选择与路损最小的站点进行接入，同时多点收发带来了类似3G系统中软切换的宏分集增益，因而在覆盖能力上也更强了，覆盖质量更好了，覆盖概率更高了。此外，利用协作通信中对调度算法和多站协调算法的设计，对大区内的业务负荷多站动态分担，同时支持大区内所有的业务，不同UE可以随意选择信号质量最好的基站进行接入，UE在主站和从站覆盖的范围内移动时，相当于在同一主基站的覆盖区内，可以平稳快速的切换，业务服务质量(QoS)感受更好。由此，对于频谱效率、业务性能有所提升，而ICICl算法复杂度也会相应降低一些。

2.2 干扰分析

多站协作通信系统中，协作的多个站点中一个基站作为主基站，其他基站退化为RRU，这样，主机站控制覆盖范围内的与其相连接的UE通信，同时与其他退化为RRU的基站协调资源使用情况。这样，在覆盖范围内，原本多个小区间的上下行同频干扰被极大的降低了，甚至能够达到近似正交的情况，那么，系统的干扰来源将是远端的其他的协同工作的基站组产生的干扰。

下面将使用一个简单的LTE系统模型和协作通信系统的网络模型进行干扰分析的研究。如图4所示，图4(a)为R8 LTE系统的网络，每个小区会受到来自其他相邻小区的同频干扰；图(b)为多站协作通信网络，3个基站一组，组内进行多点协作通信，每个组会受到其他组的同频干扰，本节将比较两种情况下NodeB的覆盖范围内的上下行干扰变化情况。

表1是干扰分析的基本参数表，在不采用任何额外技术的情况下(例如智能天线抗干扰技术、干扰协调技术等等)，分析结果如图5和图6所示。图5是下行链路覆盖范围内的干扰抬升的分析，图6是上行链路覆盖范围内的干扰抬升分析，可以看到，单独由多站点协作通信带来的干扰有所降低，从下行链路来说，干扰级别整体降低约为2 dB左右，上行链路的干扰降低约为2～4 dB。

作者：孙慧霞   来源：中兴通讯技术——2010年 第1期　总第89期