LTE小區(qū)間干擾抑制技術(shù)介紹課件

OutlineLTE干擾特點分析小區(qū)間干擾抑制技術(shù)介紹LTE涉及的小區(qū)間干擾抑制技術(shù)LTE-A涉及到的干擾抑制技術(shù)簡介LTE組網(wǎng)中小區(qū)間干擾問題探討參考文獻1第1頁/共24頁OutlineLTE干擾特點分析1第1頁/共24頁LTE干擾特點分析LTE的主要特性O(shè)FDMA取代了CDMA上行DFT-S-OFDMA（SC-FDMA）完全的PS業(yè)務(wù)模型摒棄了CS業(yè)務(wù)模型MIMO的全面采用BF/空間分集/空分復(fù)用/空分多址調(diào)度策略更靈活的鏈路自適應(yīng)調(diào)度:頻選調(diào)度/AMC/HARQ/MIMO調(diào)度完全由eNB決定，UE不再有自主權(quán)資源更多樣、更靈活，調(diào)度實現(xiàn)難度加LTE主要需求 更高的頻譜效率/更高的系統(tǒng)容量/更高的小區(qū)邊緣性能需求 更高的時延需求TDD和FDD更充分的融合TDD可以采用所有FDD機制TDD只有很少自有的標準化特性,其他主要通過實現(xiàn)去體現(xiàn)其特征標準約束更松散標準大多只給了最基本的原則,產(chǎn)品實現(xiàn)有更多的靈活性產(chǎn)品實現(xiàn)存在更大的算法優(yōu)化空間,實現(xiàn)要求更高2第2頁/共24頁LTE干擾特點分析LTE的主要特性2第2頁/共24頁LTE干擾特點分析干擾特點分析干擾來源特點Intra-cellinterferenceWhiteNoise->信道編碼OFDM自身的ICI/ISI->CP/同步Inter-layerinterferenceSU-MIMO/MU-MIMO碼間干擾PUCCH碼間干擾SRS/DMRS之間的碼間干擾PHICH的碼間干擾Inter-cellinterference特點小區(qū)內(nèi)正交,有色干擾主要來自小區(qū)間幾乎不再具有小區(qū)內(nèi)的多址干擾和遠近效應(yīng)小區(qū)內(nèi)干擾分析所采用的CAZAC序列很好的保證了正交性，干擾非常小MIMO處理機制很好的保證了流間干擾CP和同步保證了對OFDM的ICI/ISI抑制3第3頁/共24頁LTE干擾特點分析干擾特點分析3第3頁/共24頁LTE干擾特點分析干擾變化特性時域

靈活的突發(fā)性的調(diào)度：干擾變化劇烈頻域

頻選調(diào)度，只有小區(qū)間的干擾,干擾源少：干擾不均勻

頻選調(diào)度，對調(diào)度準確性更敏感：(相對于寬帶CDMA對于頻率分集的利用)小區(qū)內(nèi)部和邊緣

干擾源只來自小區(qū)間，小區(qū)內(nèi)正交：小區(qū)內(nèi)UE的SINR可以達到更高水平

鄰小區(qū)干擾，信道衰落：小區(qū)邊緣UE是干擾抑制的主要對象PF調(diào)度

公平性與干擾波動的矛盾4第4頁/共24頁LTE干擾特點分析干擾變化特性4第4頁/共24頁小區(qū)間干擾抑制技術(shù)介紹小區(qū)間干擾分析[note1]產(chǎn)生干擾的資源對象時間：OFDM符號/時隙/子幀/無線幀頻率：RE/子載波/RB/RB集/(CCE)空間：MIMO/扇區(qū)碼：PN序列/CAZAC序列/Walsh序列功率：頻域/空域可變變化特點相鄰小區(qū)劇烈外圍小區(qū)白噪化頻域不均衡測量上報時延與調(diào)度的關(guān)系上下行鏈路干擾區(qū)別下行干擾源少上行干擾更復(fù)雜上下行邊緣UE的關(guān)系不完全一致信道衰落相近干擾關(guān)系不一致TDD系統(tǒng)：信道互易，干擾獨立5第5頁/共24頁小區(qū)間干擾抑制技術(shù)介紹小區(qū)間干擾分析[note1]5第5頁小區(qū)間干擾抑制技術(shù)介紹小區(qū)間干擾技術(shù)分類協(xié)調(diào)的資源對象時/頻/空/碼/功率/UE/eNB(Cell/扇區(qū))需要協(xié)調(diào)的目標主要是小區(qū)邊緣UE控制速度動態(tài)半靜態(tài)靜態(tài)控制方式集中式分布式鏈路方向上行鏈路下行鏈路主要實現(xiàn)機制干擾隨機化干擾消除干擾避免改變干擾信號性質(zhì)（不嚴格的名稱）6第6頁/共24頁小區(qū)間干擾抑制技術(shù)介紹小區(qū)間干擾技術(shù)分類6第6頁/共24頁干擾隨機化由前文所述,對于0FDMA的接入方式，來自外小區(qū)的干擾數(shù)目有限，但干擾強度較大，干擾源的變化也比較快，不易估計。于是采用數(shù)學統(tǒng)計的方法來對干擾進行估計就成為一種比較簡單可行的方法。干擾隨機化不能降低干擾的能量，但能通過給干擾信號加擾的方式將干擾隨機化為“白噪聲”，從而抑制小區(qū)間干擾，因此又稱為“干擾白化”，也可以稱作“干擾平均”[1見備注]。常見干擾隨機化方法交織HoppingPN序列擴頻加擾功率控制分集OFDMA:分布式映射（vs.集中式映射）etc…7第7頁/共24頁干擾隨機化由前文所述,對于0FDMA的接入方式，來自外小區(qū)的干擾消除干擾消除：將干擾信號解出，并將干擾信號重構(gòu)，然后把重構(gòu)的干擾信號從接收信號中消除，從而提高有效信號的信干噪比。干擾消除方法分類通常分類PIC：并行干擾消除SIC：串行干擾消除按照干擾信號提取判決方法基于軟判的干擾消除 只是得到信號的軟信息，并沒有作信號判決e.g.Turbo-SIC基于硬判的干擾消除

判決得到信號基于判決準則MMSEZF…根據(jù)信號多址特征利用空間特性，接收端MIMO譯碼實現(xiàn)干擾消除利用CDMA碼分特性提取干擾并消除.e.g.TD-SCDMAJD(聯(lián)合檢測)8第8頁/共24頁干擾消除干擾消除：將干擾信號解出，并將干擾信號重構(gòu)，然后把重干擾消除利用干擾消除需要的條件需要估計干擾信號信道（采用相干解調(diào)算法時）接收端已知干擾信號的導(dǎo)頻信息需要知道干擾信號所使用的調(diào)度資源所用RBMCSPMI（FDD系統(tǒng)）需要干擾信號與有效信號頻率資源重疊因為接收機只會接收處理有效信號占用的頻率資源部分的信號，如果干擾信號完整編碼塊有一部分占用的頻率資源不與有效信號重疊，則干擾信號不能被完整譯碼如果僅僅利用多接收天線的空間特性在信道均衡階段作干擾消除，則不必有此限制（e.g.IRC？）。不過干擾消除沒有充分利用信道編碼增益，性能提升有限干擾消除性能受限于信道估計精度如果信道估計性能不能滿足要求，干擾消除不僅不能消除干擾，而且會造成有效信號被消弱。OFDMA系統(tǒng)小區(qū)間干擾消除條件很難滿足，LTE標準中沒有采用小區(qū)間干擾消除機制Intra-eNB內(nèi)或許可以實現(xiàn)9第9頁/共24頁干擾消除利用干擾消除需要的條件9第9頁/共24頁干擾避免干擾避免的基本思想（不嚴謹?shù)亩x）

發(fā)射端利用無線資源的時間/頻率/空間/碼特性，通過一定的調(diào)度方法，把有效信號與干擾信號調(diào)度在不同的可區(qū)分的資源上，接收機可以可以通過資源區(qū)分并提取有效信號，達到干擾避免的目的。常見的干擾避免方法扇區(qū)分裂FFR/SFR：部分頻率復(fù)用/軟頻率復(fù)用CDMATDMACBF：協(xié)作式beamformingMU-MIMO？10第10頁/共24頁干擾避免干擾避免的基本思想（不嚴謹?shù)亩x）10第10頁/共2改變干擾信號性質(zhì)（不嚴格的名稱）基本思想 通過一定的機制，把干擾信號變?yōu)橛行盘枺蛘吒淖兏蓴_與有效信號的關(guān)系。常見的機制Handover

通過小區(qū)切換，改變干擾與被干擾的關(guān)系，達到干擾抑制的目的JP：聯(lián)合發(fā)送/聯(lián)合接收|軟切換 小區(qū)邊緣UE原本經(jīng)受鄰小區(qū)其他UE信號的干擾；采用JP機制，把原本干擾信號改變?yōu)橛行盘?，降低了干擾，提升了信號強度。Rake接收

原本多徑信號對信號有破壞作用，相當于是干擾，但通過Rake接收機，可以充分的提取有效信號信息，達到提升性能的目的。11第11頁/共24頁改變干擾信號性質(zhì)（不嚴格的名稱）基本思想11第11頁/共24LTE中涉及到的干擾抑制技術(shù)LTE小區(qū)間干擾抑制措施不僅僅包含OI/HII/RNTP所支持的干擾抑制措施，還有其他手段。標準化支持的小區(qū)間干擾抑制機制控制信道相關(guān)的干擾抑制機制參考信號相關(guān)的干擾抑制機制數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機制eNB內(nèi)部可實現(xiàn)的非標準化機制（不受限于x2接口）CBF上行聯(lián)合接收快速切換？…12第12頁/共24頁LTE中涉及到的干擾抑制技術(shù)LTE小區(qū)間干擾抑制措施不僅僅包控制信道相關(guān)的干擾抑制機制下行控制信道PCFICH頻域干擾避免：小區(qū)間頻率偏移（shift參數(shù)CELL-ID）空域：分集發(fā)送PDCCH頻域隨機化：交織+小區(qū)間頻率shift空域：分集發(fā)送PHICH頻域隨機化：交織+小區(qū)間頻率shift小區(qū)內(nèi)CDMA空域：分集發(fā)送PBCH碼域/時域隨機化（CDMA，時域重復(fù)）空域：分集發(fā)送SCH碼域隨機化空域：分集發(fā)送上行控制信道PUCCH隨機化hopping（時域/碼域）PowerControl13第13頁/共24頁控制信道相關(guān)的干擾抑制機制下行控制信道13第13頁/共24頁參考信號相關(guān)的干擾抑制機制下行參考信號CRS隨機化：PN序列加擾/頻域hopping頻域正交化（干擾避免）：頻域shift（參數(shù)CELL-ID）DRS隨機化：PN序列加擾/頻域hopping頻域正交化（干擾避免）：頻域shift（參數(shù)CELL-ID）MBSFN-RS隨機化：PN序列加擾/頻域hopping上行參考信號DMRS隨機化：hopping（時域/碼域）SRS隨機化：hopping（時域/碼域）14第14頁/共24頁參考信號相關(guān)的干擾抑制機制下行參考信號14第14頁/共24頁數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機制PDSCH隨機化頻域：VRB向PRB映射兩種模式集中式、分布式。分布式即為頻率分集的隨機化空域：分集發(fā)送SFBC，CDD碼域：加擾干擾避免頻域：FFR/SFR（部分頻率復(fù)用/軟頻率復(fù)用）功率：慢速功率分配PUSCH隨機化頻域：hopping/分布式映射模式/DFT擴頻空域：天線選擇發(fā)送碼域：加擾功率：intra-cellPC干擾避免頻域：FFR/SFR功率：慢速功率分配15第15頁/共24頁數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機制PDSCH15第15頁/共24頁數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機制數(shù)據(jù)信道小區(qū)間干擾抑制涉及的參數(shù)

OI/HII/RNTP:

這些測量參數(shù)用于支持FFR/SFR/inter-cellPC上行數(shù)據(jù)信道所用參數(shù)OI：overloadindicator EachPRBisidentifiedbyitspositioninthelist.ENUMERATED(highinterference,mediuminterference,lowinterference,…)

表征上行全帶寬每個RB所經(jīng)受的鄰小區(qū)上行信道的干擾水平的測量量。

用于確定本小區(qū)上行所受到的干擾水平，通知給鄰小區(qū)，期望鄰小區(qū)給予協(xié)調(diào)。

屬于干擾后協(xié)調(diào)。HII:high-interferenceindicator EachpositioninthebitmaprepresentsaPRB(firstbit=PRB0andsoon),forwhichvalue‘"1"indicates‘highinterferencesensitivity’andvalue"0"indicates’lowinterferencesensitivity’.

表征本小區(qū)上行整個帶寬將要被調(diào)度的UE對鄰小區(qū)的可能干擾水平。

屬于干擾前預(yù)協(xié)調(diào)。16第16頁/共24頁數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機制數(shù)據(jù)信道小區(qū)間干擾抑制涉及的參數(shù)1數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機制下行數(shù)據(jù)信道所用參數(shù)RNTP：RelativeNarrowbandTXPower表征全帶寬每個RB的將要被調(diào)度的功率水平，值定義如下：IE中包含參數(shù)”PDCCHInterferenceImpact”:MeasuredbyPredictedNumberOfOccupiedPDCCHOFDMSymbols.表征PDCCH可能帶來的干擾情況。屬于干擾前預(yù)協(xié)調(diào)。公共參數(shù)RSRP這個測量量與切換所用RSRP是一個定義在ICIC中用于確定確定UE是否處于小區(qū)邊緣，處于哪個小區(qū)邊緣。從而確定那些UE需要進行干擾協(xié)調(diào)。RSRP的測量上報為此專門定義了：進入事件和離開事件，用于表征UE進入小區(qū)邊緣區(qū)域，離開小區(qū)邊緣區(qū)域進入小區(qū)中心。17第17頁/共24頁數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機制下行數(shù)據(jù)信道所用參數(shù)17第17頁/數(shù)據(jù)信道小區(qū)間干擾抑制例子小區(qū)分布示意圖基本過程描述三個UE上報RSRP，eNB基于RSRP得知UE1處于小區(qū)二邊緣，UE2處于小區(qū)三邊緣，UE3處于小區(qū)中心eNB在調(diào)度UE1時考慮cell2發(fā)過來的OI/HII/RNTPeNB在調(diào)度UE2時考慮cell3發(fā)過來的OI/HII/RNTP在調(diào)度UE3時有更大的自由度18第18頁/共24頁數(shù)據(jù)信道小區(qū)間干擾抑制例子小區(qū)分布示意圖18第18頁/共24數(shù)據(jù)信道小區(qū)間干擾抑制例子OI的使用基本流程HII/RNTP使用基本流程19第19頁/共24頁數(shù)據(jù)信道小區(qū)間干擾抑制例子OI的使用基本流程19第19頁/共eNB內(nèi)部可實現(xiàn)的非標準化機制 eNB內(nèi)部小區(qū)間可以實現(xiàn)快速信息共享,協(xié)調(diào)調(diào)度/聯(lián)合數(shù)據(jù)接收處理，不受x2時延限制CBF扇區(qū)邊緣彼此使用相關(guān)性較低的Beamforming或者PMI上行聯(lián)合調(diào)度接收上行SU-JP上行小區(qū)間MU-MIMO上行小區(qū)間干擾消除小區(qū)間UE上行協(xié)調(diào)調(diào)度,接收信號聯(lián)合處理,干擾消除快速小區(qū)切換？20第20頁/共24頁eNB內(nèi)部可實現(xiàn)的非標準化機制 eNB內(nèi)部小區(qū)間可以實現(xiàn)快速LTE-A涉及到的干