LTE小區(qū)間干擾抑制技術(shù)介紹課件

OutlineLTE干擾特點(diǎn)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(jiǎn)介L(zhǎng)TE組網(wǎng)中小區(qū)間干擾問(wèn)題探討參考文獻(xiàn)1第1頁(yè)/共24頁(yè)OutlineLTE干擾特點(diǎn)分析1第1頁(yè)/共24頁(yè)LTE干擾特點(diǎn)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(shí)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(shí)延需求TDD和FDD更充分的融合TDD可以采用所有FDD機(jī)制TDD只有很少自有的標(biāo)準(zhǔn)化特性,其他主要通過(guò)實(shí)現(xiàn)去體現(xiàn)其特征標(biāo)準(zhǔn)約束更松散標(biāo)準(zhǔn)大多只給了最基本的原則,產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)有更多的靈活性產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)存在更大的算法優(yōu)化空間,實(shí)現(xiàn)要求更高2第2頁(yè)/共24頁(yè)LTE干擾特點(diǎn)分析LTE的主要特性2第2頁(yè)/共24頁(yè)LTE干擾特點(diǎn)分析干擾特點(diǎn)分析干擾來(lái)源特點(diǎn)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(diǎn)小區(qū)內(nèi)正交,有色干擾主要來(lái)自小區(qū)間幾乎不再具有小區(qū)內(nèi)的多址干擾和遠(yuǎn)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(jī)制很好的保證了流間干擾CP和同步保證了對(duì)OFDM的ICI/ISI抑制3第3頁(yè)/共24頁(yè)LTE干擾特點(diǎn)分析干擾特點(diǎn)分析3第3頁(yè)/共24頁(yè)LTE干擾特點(diǎn)分析干擾變化特性時(shí)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(duì)調(diào)度準(zhǔn)確性更敏感：(相對(duì)于寬帶CDMA對(duì)于頻率分集的利用)小區(qū)內(nèi)部和邊緣

干擾源只來(lái)自小區(qū)間，小區(qū)內(nèi)正交：小區(qū)內(nèi)UE的SINR可以達(dá)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(duì)象PF調(diào)度

公平性與干擾波動(dòng)的矛盾4第4頁(yè)/共24頁(yè)LTE干擾特點(diǎn)分析干擾變化特性4第4頁(yè)/共24頁(yè)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(duì)象時(shí)間：OFDM符號(hào)/時(shí)隙/子幀/無(wú)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(diǎn)相鄰小區(qū)劇烈外圍小區(qū)白噪化頻域不均衡測(cè)量上報(bào)時(shí)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(dú)立5第5頁(yè)/共24頁(yè)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(yè)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(duì)象時(shí)/頻/空/碼/功率/UE/eNB(Cell/扇區(qū))需要協(xié)調(diào)的目標(biāo)主要是小區(qū)邊緣UE控制速度動(dòng)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(shí)現(xiàn)機(jī)制干擾隨機(jī)化干擾消除干擾避免改變干擾信號(hào)性質(zhì)（不嚴(yán)格的名稱）6第6頁(yè)/共24頁(yè)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(yè)/共24頁(yè)干擾隨機(jī)化由前文所述,對(duì)于0FDMA的接入方式，來(lái)自外小區(qū)的干擾數(shù)目有限，但干擾強(qiáng)度較大，干擾源的變化也比較快，不易估計(jì)。于是采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)對(duì)干擾進(jìn)行估計(jì)就成為一種比較簡(jiǎn)單可行的方法。干擾隨機(jī)化不能降低干擾的能量，但能通過(guò)給干擾信號(hào)加擾的方式將干擾隨機(jī)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(jiàn)備注]。常見(jiàn)干擾隨機(jī)化方法交織HoppingPN序列擴(kuò)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(yè)/共24頁(yè)干擾隨機(jī)化由前文所述,對(duì)于0FDMA的接入方式，來(lái)自外小區(qū)的干擾消除干擾消除：將干擾信號(hào)解出，并將干擾信號(hào)重構(gòu)，然后把重構(gòu)的干擾信號(hào)從接收信號(hào)中消除，從而提高有效信號(hào)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(hào)提取判決方法基于軟判的干擾消除 只是得到信號(hào)的軟信息，并沒(méi)有作信號(hào)判決e.g.Turbo-SIC基于硬判的干擾消除

判決得到信號(hào)基于判決準(zhǔn)則MMSEZF…根據(jù)信號(hào)多址特征利用空間特性，接收端MIMO譯碼實(shí)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(cè))8第8頁(yè)/共24頁(yè)干擾消除干擾消除：將干擾信號(hào)解出，并將干擾信號(hào)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(jì)干擾信號(hào)信道（采用相干解調(diào)算法時(shí)）接收端已知干擾信號(hào)的導(dǎo)頻信息需要知道干擾信號(hào)所使用的調(diào)度資源所用RBMCSPMI（FDD系統(tǒng)）需要干擾信號(hào)與有效信號(hào)頻率資源重疊因?yàn)榻邮諜C(jī)只會(huì)接收處理有效信號(hào)占用的頻率資源部分的信號(hào)，如果干擾信號(hào)完整編碼塊有一部分占用的頻率資源不與有效信號(hào)重疊，則干擾信號(hào)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(guò)干擾消除沒(méi)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(jì)精度如果信道估計(jì)性能不能滿足要求，干擾消除不僅不能消除干擾，而且會(huì)造成有效信號(hào)被消弱。OFDMA系統(tǒng)小區(qū)間干擾消除條件很難滿足，LTE標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有采用小區(qū)間干擾消除機(jī)制Intra-eNB內(nèi)或許可以實(shí)現(xiàn)9第9頁(yè)/共24頁(yè)干擾消除利用干擾消除需要的條件9第9頁(yè)/共24頁(yè)干擾避免干擾避免的基本思想（不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x）

發(fā)射端利用無(wú)線資源的時(shí)間/頻率/空間/碼特性，通過(guò)一定的調(diào)度方法，把有效信號(hào)與干擾信號(hào)調(diào)度在不同的可區(qū)分的資源上，接收機(jī)可以可以通過(guò)資源區(qū)分并提取有效信號(hào)，達(dá)到干擾避免的目的。常見(jiàn)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(yè)/共24頁(yè)干擾避免干擾避免的基本思想（不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x）10第10頁(yè)/共2改變干擾信號(hào)性質(zhì)（不嚴(yán)格的名稱）基本思想 通過(guò)一定的機(jī)制，把干擾信號(hào)變?yōu)橛行盘?hào)，或者改變干擾與有效信號(hào)的關(guān)系。常見(jiàn)的機(jī)制Handover

通過(guò)小區(qū)切換，改變干擾與被干擾的關(guān)系，達(dá)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(hào)的干擾；采用JP機(jī)制，把原本干擾信號(hào)改變?yōu)橛行盘?hào)，降低了干擾，提升了信號(hào)強(qiáng)度。Rake接收

原本多徑信號(hào)對(duì)信號(hào)有破壞作用，相當(dāng)于是干擾，但通過(guò)Rake接收機(jī)，可以充分的提取有效信號(hào)信息，達(dá)到提升性能的目的。11第11頁(yè)/共24頁(yè)改變干擾信號(hào)性質(zhì)（不嚴(yán)格的名稱）基本思想11第11頁(yè)/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(biāo)準(zhǔn)化支持的小區(qū)間干擾抑制機(jī)制控制信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)制參考信號(hào)相關(guān)的干擾抑制機(jī)制數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)制eNB內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制（不受限于x2接口）CBF上行聯(lián)合接收快速切換？…12第12頁(yè)/共24頁(yè)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(jī)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(jī)化：交織+小區(qū)間頻率shift空域：分集發(fā)送PHICH頻域隨機(jī)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(shí)域隨機(jī)化（CDMA，時(shí)域重復(fù)）空域：分集發(fā)送SCH碼域隨機(jī)化空域：分集發(fā)送上行控制信道PUCCH隨機(jī)化hopping（時(shí)域/碼域）PowerControl13第13頁(yè)/共24頁(yè)控制信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)制下行控制信道13第13頁(yè)/共24頁(yè)參考信號(hào)相關(guān)的干擾抑制機(jī)制下行參考信號(hào)CRS隨機(jī)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(jī)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(jī)化：PN序列加擾/頻域hopping上行參考信號(hào)DMRS隨機(jī)化：hopping（時(shí)域/碼域）SRS隨機(jī)化：hopping（時(shí)域/碼域）14第14頁(yè)/共24頁(yè)參考信號(hào)相關(guān)的干擾抑制機(jī)制下行參考信號(hào)14第14頁(yè)/共24頁(yè)數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)制PDSCH隨機(jī)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(jī)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(jī)化頻域：hopping/分布式映射模式/DFT擴(kuò)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(yè)/共24頁(yè)數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)制PDSCH15第15頁(yè)/共24頁(yè)數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)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(cè)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(gè)RB所經(jīng)受的鄰小區(qū)上行信道的干擾水平的測(cè)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(gè)帶寬將要被調(diào)度的UE對(duì)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(yè)/共24頁(yè)數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)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(jī)制下行數(shù)據(jù)信道所用參數(shù)RNTP：RelativeNarrowbandTXPower表征全帶寬每個(gè)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(lái)的干擾情況。屬于干擾前預(yù)協(xié)調(diào)。公共參數(shù)RSRP這個(gè)測(cè)量量與切換所用RSRP是一個(gè)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(gè)小區(qū)邊緣。從而確定那些UE需要進(jìn)行干擾協(xié)調(diào)。RSRP的測(cè)量上報(bào)為此專門定義了：進(jìn)入事件和離開(kāi)事件，用于表征UE進(jìn)入小區(qū)邊緣區(qū)域，離開(kāi)小區(qū)邊緣區(qū)域進(jìn)入小區(qū)中心。17第17頁(yè)/共24頁(yè)數(shù)據(jù)信道相關(guān)的干擾抑制機(jī)制下行數(shù)據(jù)信道所用參數(shù)17第17頁(yè)/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(guò)程描述三個(gè)UE上報(bào)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(shí)考慮cell2發(fā)過(guò)來(lái)的OI/HII/RNTPeNB在調(diào)度UE2時(shí)考慮cell3發(fā)過(guò)來(lái)的OI/HII/RNTP在調(diào)度UE3時(shí)有更大的自由度18第18頁(yè)/共24頁(yè)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(yè)/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(yè)/共24頁(yè)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(yè)/共eNB內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制 eNB內(nèi)部小區(qū)間可以實(shí)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(shí)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(hào)聯(lián)合處理,干擾消除快速小區(qū)切換？20第20頁(yè)/共24頁(yè)eNB內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制 eNB內(nèi)部小區(qū)間可以實(shí)現(xiàn)快速LTE-A涉及到的干