关于lte系统频率复用方式研究

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1、关于LTE系统频率复用方式研究　　摘要：为了提高LTE系统容量而必须要采取有效的频率复用技术，所以LTE系统中干扰协调的手段之一就是频率复用技术，本文对多种频率复用方式进行了讨论，并进行了总结。关键词：LTE频率规划频率复用中图分类号：G322文献标识码：A文章编号：前言：在以CDMA技术为基础的第三代移动通信系统中，由于CDMA采用信道编码和扩频技术，每个话务信道可以获得较大的内部处理增益，从而可以有效地对邻小区干扰进行抑制。在实际网络中，CDMA系统处理增益使得即使是小区边缘的用户也可以采用N=1的频率复用方式，即同频组网

2、。而以OFDMA技术为基础的LTE系统的空中接口没有使用扩频技术，由此，信道编码技术所产生的处理增益相对较小，降低了小区边缘的干扰消除能力。为了提高LTE系统容量而必须要采取有效的频率复用技术，所以LTE系统中干扰协调的手段之一就是频率复用技术，一种好的频率复用方式可以使LTE系统达到最佳性能。频率复用方式方式17有一部分子载波用于小区边缘用户，该部分子载波可采用全功率发射并且相邻小区间的载波是正交的，从而避免绝大部分干扰的产生。而小区中心的用户可以使用全部带宽载波，但对收发的功率有一定限制，从而即使同一载波被复用也不会产生太

3、多的ICI干扰。方式2在此方案中，每个小区中的子载波被分为两组，一组称为主子载波，另一组称为辅子载波。主子载波可以在全部小区范围内使用，而辅子载波只可以使用在小区的中心区域。这样要求子载波的分配方式使得相邻小区边界使用的子载波均应相互正交，使用相同频率子载波的用户距离足够远，从而有效地避免或减小相邻小区在边缘的用户的同频干扰。对于小区中心的用户,由于其本身距离基站较近，且收到外小区的干扰较小，所以可以采用比较低的功率进行传输，而对于小区边缘的用户则恰好相反。所以一般情况下，主子载波允许的最大发射功率比辅子载波允许的最大发射功率

4、高。在功率谱密度一定的情况下，分配给主子载波更多的功率意味着为主子载波分配了更宽的带宽，辅子载波与主子载波的发射功率比可在0到1之间进行调整，对应的有效频率复用系数则从3到1间变化。当PowerRadio为0时，相当于频率复用因子为3的小区复用；当PowerRadio为1时，相当于频率复用因子为1的小区复用；PowerRadio7的大小可以基于业务分布的变化进行动态调整。通过调整辅子载波和主子载波的功率比，软频率复用可以适应每个小区的业务分布变化。当高业务量发生在小区边缘时，功率比设定为相对较小的值来获得较高的小区边缘吞吐量；

5、相反，当业务量主要集中在小区内部时，可以设置较大的功率比。上述两种方式都比较简单，所以在LTE系统中常用作半静态资源分配方式的基础。然而，这两种方式也有着明显的问题：首先，对于小区边缘用户来说频率利用率不高，通常只有1/3。其次，不能够随着系统负载变化而变化，如果网络负载发生变化，这个方式就不是最佳的了。方式3表示了频率复用方式4。整个工作频段被分为N个子波段，其中X子波段服务于小区边缘用户，其余的N-3X个子波段服务于小区中心用户。服务于小区边缘的X子波段与相邻小区之间是正交的，而服务于小区中心用户的N-3X子波段可以用于所

6、有小区。小区边缘用户使用的频率会根据小区负载的变化而变化，也就是说，如果有多于一个子波段被用于小区边缘用户，则服务于小区中心用户的子波段就要相应地减少3个。通常会根据终端的位置信息（接收相邻小区功率与接收本小区功率的比值）来分配终端具体使用哪个子载波组。7方式4方式4将整个频域资源S在系统初始化阶段被分割为N（考虑到系统的完全覆盖，N＝7或N＝9）个互不相交的子集Sn（n＝1，2，…，N），每一个Sn与一个扇区Cn相对应，所有扇区都被划分为内、外两层。对于内层的移动终端，被分配到的传输子载波可以是集合S的任何一个子集合。而对于

7、外层区域的移动终端，以扇区C1为考察对象，当扇区C6内有一个移动终端运动到扇区边缘区域靠近扇区C1时，扇区C6将只会在集合S1中分配相应资源给该终端传输数据。与扇区C1相邻的其它扇区（如C2、C3、C4、C5、C7、）的情况也是如此。这也就是说对于每一个扇区，处在其边缘区域的用户只可能分配整个系统资源的一部分，这样可以确保分别处于两个相邻扇区的边缘区域的用户所分配到的频域资源不会相交，从而可以在一定程度上减轻小区间的干扰。在这种方案中，扇区的内层区域频率复用因子为1，外层频率复用因子为N，表示为Fn。每个小区分配一个子载波集F

8、n，以供接近本小区但归属于邻小区的用户使用。这样，对于一个接近本小区但不归属本小区的用户，将会分配一个不同于本小区边缘用户所使用的子载波集。将小区Cn简单的标识为n。例如如果终端T1按照箭头所示接近小区1时，其所用的频率资源就会从子载波集F17中进行分配。这样，在小区中心（内