OFDMA中繼蜂窩系統(tǒng)中的同頻干擾抑制研究.pdf

1、蜂窩系統(tǒng)中的同頻干擾是制約系統(tǒng)性能提升的主要因素，有效抑制同頻干擾是提高小區(qū)邊緣用戶數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)吞吐量的重要途徑，因此近年來受到高度重視。正交頻分多址接入(OFDMA)技術(shù)具有較高的頻譜效率，而中繼技術(shù)則能有效改善小區(qū)邊緣用戶性能，兩者有機結(jié)合構(gòu)成的OFDMA中繼蜂窩系統(tǒng)近年來得到廣泛而深入的研究，并且已經(jīng)在3GPP LTE—A和IEEE802．16m等未來移動通信標準中得到廣泛應(yīng)用。基于此，本文開展了對OFDMA中繼蜂窩系統(tǒng)中的同頻

2、干擾抑制的研究。
　　 首先，簡要介紹了OFDMA技術(shù)和中繼技術(shù)的特點，回顧了單跳蜂窩系統(tǒng)和兩跳中繼蜂窩系統(tǒng)中主要的干擾抑制方法，并指出存在的不足。
　　 其次，提出兩種有效抑制同頻干擾的蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)。第一種結(jié)構(gòu)是扇區(qū)化覆蓋的帶有空間復(fù)用的多跳蜂窩結(jié)構(gòu)(SMHSR)，利用扇區(qū)天線的定向輻射特性來降低基站和固定中繼站引起的同頻干擾。分析和仿真表明，SMHSR結(jié)構(gòu)在保持較低中斷概率的同時，還使系統(tǒng)的頻譜效率、小區(qū)邊緣移動用戶

3、的載波與干擾加噪聲比以及滿足服務(wù)質(zhì)量的用戶數(shù)顯著提高。第二種結(jié)構(gòu)是基于雙層波束和中繼共享(Bilayer Beams and Relay Sharing based，BBRS)的蜂窩結(jié)構(gòu)，將扇區(qū)化覆蓋和中繼共享技術(shù)的優(yōu)勢進行了有機結(jié)合，達到了更好的系統(tǒng)性能。BBRS結(jié)構(gòu)的主要特點是：(1)基站每個扇區(qū)都有兩個波束，其中寬波束用于為小區(qū)中心附近的移動用戶提供覆蓋，窄波束用于與固定中繼站通信，以盡量保證同頻信號的空間正交性。(2)在相應(yīng)的頻

4、率規(guī)劃機制中，基站各扇區(qū)都能使用系統(tǒng)總頻帶的1/2，能達到較高的扇區(qū)容量；在固定中繼站上進行了軟頻率復(fù)用，進一步提高了小區(qū)邊緣用戶數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)吞吐量。分析和仿真表明，BBRS蜂窩結(jié)構(gòu)達到了頻率復(fù)用密度和系統(tǒng)吞吐量之間的較好折衷。
　　 本文的創(chuàng)新之處在于：在固定中繼站上，用扇區(qū)天線取代全向天線獲得更好的干擾抑制效果；在抑制干擾的同時考慮了空間頻率復(fù)用，提高了頻譜效率；在固定中繼站上考慮了軟頻率復(fù)用，為小區(qū)邊緣用戶提供更多的子信