文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
OFDMA无线蜂窝网络下行信道中小区间干扰问题的研究
姓名:刘路
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:屈代明
2011-01-14
华中科技大学硕士学位论文
摘要
为了能在下一代无线蜂窝网络中提供高速的无线多媒体业务,正交频分多址被
提议作为一种有效的多址接入方案。在 OFDMA 蜂窝网络中,由于子载波之间存在
正交性,所以小区内的干扰几乎不存在。但是,由于网络的频率复用因子为 1,所以
会产生严重的小区间干扰,限制了系统的吞吐量,严重降低了边缘用户的吞吐量。
在这篇文章中,我们提出了一些小区间干扰协调的方法去抑制 OFDMA 蜂窝网
络中的小区间干扰。
首先,我们提出了一种基于干扰避让请求机制的动态分数频率复用方法去抑制
OFDMA 蜂窝网络下行信道中的小区间干扰。这个方法的核心思想是基站间相互交换
干扰避让请求报文,然后各个基站根据接收到的报文动态的控制发送功率。对于弹
性数据业务,我们把干扰避让请求机制与比例公平算法相互结合起来,有效平衡了
小区总吞吐量和小区边缘用户吞吐量的关系。系统级别的仿真结果表明,我们提出
的动态分数频率复用方法比参考的频率复用方法获得更好的小区总吞吐量,小区边
缘用户吞吐量以及用户间公平性性能。此外,我们提出的动态分数频率复用方法不
需要集中式的控制器中心,基站间交换的信息业非常少。
接下来,我们把 OFDMA 蜂窝网络下行信道中的小区间干扰考虑为一个加权速
率和最大化的问题。加权速率和最大化问题是一个非凸的组合问题,实际中很难求
解。所以,我们提出和讨论了 3 个低复杂度的次优算法去求解该问题。这 3 个算法
主要是通过协作小区之间联合的用户调度和功率控制来求解加权速率和最大化问
题。系统级别的仿真结果表明,我们提出的这 3 种方法获得的加权速率和都很接近
穷举搜索算法。此外,我们提出的分布式迭代算法,不仅是分布式的算法,而且收
敛快速,应用在实际系统中最合适。

关键词: 小区间干扰, 频率复用, 用户调度, 功率控制, 加权速率和

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
To support high-speed wireless multimedia applications for the next generation
wireless works, such as long term evolution (LTE), orthogonal frequency
division multiplexing access (OFDMA) is proposed as a promising multiple access
scheme. In OFDMA works, intra-cell interference within a single cell is mostly
eliminated due to the orthogonality of subcarriers. However, serious inter-cell interference
(ICI) occurs when the frequency reuse factor equals to one in each cell, resulting in
limiting the system capacity, and substantially degrading the performance of cell edge
users (CEUs).
In this thesis, we propose some inter-cell interference coordination schemes to
suppress ICI in OFDMA works.
First, we propose a dynamic fractional frequency reuse (DFFR) scheme, which is
based on interference avoidance request (IAR) mechanism, to suppress the inter-cell
interference (ICI) for downlink OFDMA works. The key idea of the proposed
scheme is that base stations (BSs) exchange IAR messages among each other, and then