LE小区间干扰抑制技术介绍

LTE小区间干扰抑制技术介绍赵亚军

2010-5OutlineLTE干扰特点分析小区间干扰抑制技术介绍LTE涉及的小区间干扰抑制技术LTE-A涉及到的干扰抑制技术简介LTE组网中小区间干扰问题探讨参考文献2LTE干扰特点分析LTE的主要特性OFDMA取代了CDMA上行DFT-S-OFDMA（SC-FDMA）完全的PS业务模型摒弃了CS业务模型MIMO的全面采用BF/空间分集/空分复用/空分多址调度策略更灵活的链路自适应调度:频选调度/AMC/HARQ/MIMO调度完全由eNB决定，UE不再有自主权资源更多样、更灵活，调度实现难度加LTE主要需求 更高的频谱效率/更高的系统容量/更高的小区边缘性能需求 更高的时延需求TDD和FDD更充分的融合TDD可以采用所有FDD机制TDD只有很少自有的标准化特性,其他主要通过实现去体现其特征标准约束更松散标准大多只给了最基本的原则,产品实现有更多的灵活性产品实现存在更大的算法优化空间,实现要求更高3LTE干扰特点分析干扰特点分析干扰来源特点Intra-cellinterferenceWhiteNoise->信道编码OFDM自身的ICI/ISI->CP/同步Inter-layerinterferenceSU-MIMO/MU-MIMO码间干扰PUCCH码间干扰SRS/DMRS之间的码间干扰PHICH的码间干扰Inter-cellinterference特点小区内正交,有色干扰主要来自小区间几乎不再具有小区内的多址干扰和远近效应小区内干扰分析所采用的CAZAC序列很好的保证了正交性，干扰非常小MIMO处理机制很好的保证了流间干扰CP和同步保证了对OFDM的ICI/ISI抑制4LTE干扰特点分析干扰变化特性时域

灵活的突发性的调度：干扰变化剧烈频域

频选调度，只有小区间的干扰,干扰源少：干扰不均匀

频选调度，对调度准确性更敏感：(相对于宽带CDMA对于频率分集的利用)小区内部和边缘

干扰源只来自小区间，小区内正交：小区内UE的SINR可以达到更高水平

邻小区干扰，信道衰落：小区边缘UE是干扰抑制的主要对象PF调度

公平性与干扰波动的矛盾5小区间干扰抑制技术介绍小区间干扰分析[note1]产生干扰的资源对象时间：OFDM符号/时隙/子帧/无线帧频率：RE/子载波/RB/RB集/(CCE)空间：MIMO/扇区码：PN序列/CAZAC序列/Walsh序列功率：频域/空域可变变化特点相邻小区剧烈外围小区白噪化频域不均衡测量上报时延与调度的关系上下行链路干扰区别下行干扰源少上行干扰更复杂上下行边缘UE的关系不完全一致信道衰落相近干扰关系不一致TDD系统：信道互易，干扰独立6小区间干扰抑制技术介绍小区间干扰技术分类协调的资源对象时/频/空/码/功率/UE/eNB(Cell/扇区)需要协调的目标主要是小区边缘UE控制速度动态半静态静态控制方式集中式分布式链路方向上行链路下行链路主要实现机制干扰随机化干扰消除干扰避免改变干扰信号性质（不严格的名称）7干扰随机化由前文所述,对于0FDMA的接入方式，来自外小区的干扰数目有限，但干扰强度较大，干扰源的变化也比较快，不易估计。于是采用数学统计的方法来对干扰进行估计就成为一种比较简单可行的方法。干扰随机化不能降低干扰的能量，但能通过给干扰信号加扰的方式将干扰随机化为“白噪声”，从而抑制小区间干扰，因此又称为“干扰白化”，也可以称作“干扰平均”[1见备注]。常见干扰随机化方法交织HoppingPN序列扩频加扰功率控制分集OFDMA:分布式映射（vs.集中式映射）etc…8干扰消除干扰消除：将干扰信号解出，并将干扰信号重构，然后把重构的干扰信号从接收信号中消除，从而提高有效信号的信干噪比。干扰消除方法分类通常分类PIC：并行干扰消除SIC：串行干扰消除按照干扰信号提取判决方法基于软判的干扰消除 只是得到信号的软信息，并没有作信号判决e.g.Turbo-SIC基于硬判的干扰消除

判决得到信号基于判决准则MMSEZF…根据信号多址特征利用空间特性，接收端MIMO译码实现干扰消除利用CDMA码分特性提取干扰并消除.e.g.TD-SCDMAJD(联合检测)9干扰消除利用干扰消除需要的条件需要估计干扰信号信道（采用相干解调算法时）接收端已知干扰信号的导频信息需要知道干扰信号所使用的调度资源所用RBMCSPMI（FDD系统）需要干扰信号与有效信号频率资源重叠因为接收机只会接收处理有效信号占用的频率资源部分的信号，如果干扰信号完整编码块有一部分占用的频率资源不与有效信号重叠，则干扰信号不能被完整译码如果仅仅利用多接收天线的空间特性在信道均衡阶段作干扰消除，则不必有此限制（e.g.IRC？）。不过干扰消除没有充分利用信道编码增益，性能提升有限干扰消除性能受限于信道估计精度如果信道估计性能不能满足要求，干扰消除不仅不能消除干扰，而且会造成有效信号被消弱。OFDMA系统小区间干扰消除条件很难满足，LTE标准中没有采用小区间干扰消除机制Intra-eNB内或许可以实现10干扰避免干扰避免的基本思想（不严谨的定义）

发射端利用无线资源的时间/频率/空间/码特性，通过一定的调度方法，把有效信号与干扰信号调度在不同的可区分的资源上，接收机可以可以通过资源区分并提取有效信号，达到干扰避免的目的。常见的干扰避免方法扇区分裂FFR/SFR：部分频率复用/软频率复用CDMATDMACBF：协作式beamformingMU-MIMO？11改变干扰信号性质（不严格的名称）基本思想 通过一定的机制，把干扰信号变为有效信号，或者改变干扰与有效信号的关系。常见的机制Handover

通过小区切换，改变干扰与被干扰的关系，达到干扰抑制的目的JP：联合发送/联合接收|软切换 小区边缘UE原本经受邻小区其他UE信号的干扰；采用JP机制，把原本干扰信号改变为有效信号，降低了干扰，提升了信号强度。Rake接收

原本多径信号对信号有破坏作用，相当于是干扰，但通过Rake接收机，可以充分的提取有效信号信息，达到提升性能的目的。12LTE中涉及到的干扰抑制技术LTE小区间干扰抑制措施不仅仅包含OI/HII/RNTP所支持的干扰抑制措施，还有其他手段。标准化支持的小区间干扰抑制机制控制信道相关的干扰抑制机制参考信号相关的干扰抑制机制数据信道相关的干扰抑制机制eNB内部可实现的非标准化机制（不受限于x2接口）CBF上行联合接收快速切换？…13控制信道相关的干扰抑制机制下行控制信道PCFICH频域干扰避免：小区间频率偏移（shift参数CELL-ID）空域：分集发送PDCCH频域随机化：交织+小区间频率shift空域：分集发送PHICH频域随机化：交织+小区间频率shift小区内CDMA空域：分集发送PBCH码域/时域随机化（CDMA，时域重复）空域：分集发送SCH码域随机化空域：分集发送上行控制信道PUCCH随机化hopping（时域/码域）PowerControl14参考信号相关的干扰抑制机制下行参考信号CRS随机化：PN序列加扰/频域hopping频域正交化（干扰避免）：频域shift（参数CELL-ID）DRS随机化：PN序列加扰/频域hopping频域正交化（干扰避免）：频域shift（参数CELL-ID）MBSFN-RS随机化：PN序列加扰/频域hopping上行参考信号DMRS随机化：hopping（时域/码域）SRS随机化：hopping（时域/码域）15数据闸信道糖相关义的干维扰抑昏制机箭制PD伯SC嘱H随机艳化频域哲：VR漠B向PR剪B映射机两种愧模式集中岗式、老分布惨式。默分布承式即坦为频服率分倚集的弦随机潜化空域伍：分吼集发墙送S砍FB独C，CD滨D码域狱：加耽扰干扰雅避免频域妨：FF诉R/岂SF气R（部侵分频犯率复透用/软频丑率复砖用）功率上：慢速绣功率博分配PU韵SC失H随机香化频域衫：ho队pp技in增g/分布户式映痕射模婆式/D刺FT扩频空域格：天酱线选呈择发苹送码域阵：加零扰功率宰：in覆tr桶a-胸ce锻ll患P足C干扰复避免频域锁：FF睡R/肠SF谅R功率级：慢速套功率洽分配16数据育信道火相关址的干冒扰抑肢制机傻制数据肺信道马小区搭间干立扰抑堡制涉杀及的乞参数OI领/H栏II求/R鸽NT晃P:这些览测量露参数捆用于借支持FF腾R/返SF冶R/盈in尊te芝r-辛ce增ll运P考C上行阀数据剂信道秀所用庙参数OI：ov凯er机lo梨ad胳i代nd聪ic勉at掠orEa招ch舒P阅RB贴i湖s社id薯en斗ti连fi瓜ed村b孙y别it形s勤po往si哲ti乔on迹i计n固th泳e红li传st胜.鱼EN持UM峰ER漏AT步ED枣(饰hi及gh雪i维nt芝er榆fe妈re愈nc唉e,奶m幕ed刊iu批m泡in林te裳rf规er靠en眨ce健,碎lo均w烘in捎te蔑rf俱er拜en衡ce挑,…)表征心上行亩全带跟宽每留个RB所经棍受的迈邻小食区上抵行信汽道的务干扰耕水平葛的测罩量量罚。用于条确定另本小猪区上年行所痕受到翼的干董扰水本平，离通知栗给邻首小区悠，期膛望邻谈小区斯给予写协调伙。属于疑干扰盐后协创调。HI葵I:骄h缘瑞ig女h-然in音te疑rf故er长en刚ce踩i爹nd代ic跨at卵orEa伪ch于p幼os压it肿io党n饰in袍t皇he浆b懂it股ma翠p灭re娇pr谣es请en卫ts恳a前P萌RB故(立fi葡rs符t蝴bi狐t=贼PR垦B壳0断an插d梁so困o腔n)惯,击fo瞧r优wh真ic鸟h览va盏lu孙e‘"1陆"逃in识di陡ca园te请s‘hi案gh醒i服nt页er增fe订re宁nc朴e笛se对ns督it紧iv恩it振y’an梨d墓va扶lu烂e线"0恨"谦in劫di兔ca营te虫s’lo耀w窃in绩te且rf跃er仆en镇ce是s淡en扔si省ti趋vi晶ty’.表征题本小匹区上困行整限个带优宽将帽要被脂调度迎的UE对邻零小区抽的可复能干口扰水拾平。属于逝干扰捆前预元协调昼。17数据草信道锋相关古的干鼻扰抑忆制机扬制下行予数据吊信道丙所用联参数RN签TP：Re亭la覆ti四ve净N奋ar鱼ro容wb籍an网d钥TX涝P煤ow私er表征浇全带熊宽每贸个RB的将浴要被历调度棍的功用率水叼平，循值定靠义如苹下：IE中包佛含参袖数”PD守CC获H吼In笑te蓬rf钉er饰en秋ce泪I奶mp锻ac韵t”:秤Me王as常ur伟ed邪b恰y棋Pr揭ed作ic标te图d舌Nu龟mb礼er膛O役f悔Oc元cu旅pi昨ed下P部DC岛CH青O锡FD聪M势Sy因mb挣ol族s.表征PD愤CC绵H可能忌带来纲的干俗扰情碗况。属于阔干扰琴前预仓协调贿。公共薯参数RS越RP这个碍测量泳量与史切换符所用RS祸RP是一煤个定驱义在IC纵IC中用泥于确牲定确锅定UE是否誉处于佩小区婚边缘裁，处革于哪嗓个小斤区边兽缘。颈从而巨确定坑那些UE需要疑进行垃干扰你协调秩。RS罚RP的测蓄量上省报为佩此专宜门定欧义了滤：进忧入事头件和泥离开强事件猪，用狱于表馆征UE进入鱼小区追边缘汗区域诱，离欺开小貌区边偏缘区棉域进劳入小捉区中吧心。18数据宽信道龄小区扰间干质扰抑张制例抬子小区庭分布冒示意袜图基本船过程仙描述三个UE上报RS弟RP，eN愧B基于RS配RP得知UE预1处于死小区斩二边地缘，UE奥2处于除小区冻三边别缘，UE狼3处于牵小区侧中心eN守B在调骄度UE派1时考嘱虑ce迎ll躁2发过右来的OI锋/H梢II缴/R谢NT陵PeN翠B在调裹度UE鸟2时考蚁虑ce表ll穗3发过精来的OI诵/H宪II吵/R晴NT浊P在调钳度UE名3时有尾更大续的自练由度19数据呜信道寨小区亚间干们扰抑蔑制例桶子OI的使辱用基耗本流便程HI诸I/堤RN纤TP使用榴基本馆流程20eN正B内部齿可实府现的肝非标健准化石机制eN拿B内部特小区袍间可广以实勿现快课速信庄息共刑享,协调雷调度/联合洞数据盾接收迅处理粥，不店受x2时延污限制CB由F扇区蠢边缘垃彼此且使用旺相关暴性较毫低的Be辨am亚fo屈rm锐in蜜g或者PM斤I上行粱联合张调度嫌接收上行SU爆-J皆P上行坡小区外间MU黑-M虎IM奶O上行信小区孙间干怪扰消抬除小区跑间UE上行探协调祝调度,接收惑信号族联合膝处理,干扰蓝消除快速控小区零切换桑？21LT字E-皂A涉及旁到的求干扰勿抑制如技术议简介LT绝E-球A面临葵的新称问题新的返需求频谱仁效率姻要求厉更高系统吊吞吐姐量要覆求更沈高小区饼边缘干需求爱更高用户戚体验咐需求陡提高新技各术特阀性引曲入Co能MPCARe营la含y异构级网高阶MI嚼MOLT钓E