TD-LTE抗干扰技术介绍

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【资料名称】：TD-LTE抗干扰技术介绍

【资料作者】：ZTE

【资料日期】：2012

【资料语言】：中文

【资料格式】：DOC

【资料目录和简介】：

同频组网是TD-LTE提升频谱效率的关键，但TD-LTE同频组网存在小区间同频干扰。因此，如何解决同频组网的小区间干扰，是TD-LTE研究的热点。

本文给出TD-LTE同频组网中，邻区间干扰协调（ICIC，共享信道干扰协调解决）解决方案、多天线干扰解决方案技术的原理介绍。并且结合解决方案，算法上考虑，仿真结果，实际测试结果等对比分析。

目录
1 概述 4
2 ICIC技术 5
2.1 原理介绍 5
2.2 技术实现特点 7
3 多天线技术 8
3.1 波束赋形技术 8
3.1.1 原理介绍 8
3.1.2 均匀圆阵天线 9
3.1.3 均匀线阵天线 10
3.2 双流波束赋形技术 12
3.2.1 原理介绍 12
3.2.2 性能对比 14
3.3 IRC技术 14
3.3.1 原理介绍 14
3.3.2 仿真结果 15
3.4 自适应MIMO技术 17
3.4.1 原理介绍 17
3.4.2 技术实现特点 18
3.4.3 仿真结果 19

部分内容：

3.2 双流波束赋形技术
3.2.1 原理介绍
在LTE技术规范 Rel-8版本中，引入了单流波束赋形技术，对于提高小区平均吞吐量及边缘吞吐量、降低小区间干扰有着重要作用。但是，面对LTE Rel-9以及LTE-Advanced系统的更高速率需求，有必要对波束赋形技术加以扩展。由多天线理论可知，基站配置多根发射天线、终端配置2根接收天线时，系统的单用户可以同时传输最多两个数据流，这就意味着LTE Rel-8规范中的单流波束赋形技术并没有充分开发信道容量。根据信道容量相关理论可知，信道容量为信噪比的对数函数，随着信噪比提升，容量增加趋势越来越缓；在高信噪比情况下，将某个数据流的功率降低一半并不会导致该数据流容量大幅降低，此种情况利用另一半功率来发送一个新的数据流将会极大地提升传输容量。
双流波束赋形技术应用于信号散射体比较充分的条件下，是智能天线波束赋形技术（即单流波束赋形技术）和MIMO空间复用技术的有效结合，在TD-LTE系统中，利用TDD信道的对称性，同时传输两个赋形数据流来实现空间复用，并且能够保持传统单流波束赋形技术改善覆盖、提高小区容量和减少干扰的特性，既可以提高边缘用户的可靠性，同时可有效提升小区中心用户的吞吐量。
根据调度用户的情况不同，双流波束赋形技术可以分为单用户双流波束赋形技术和多用户双流波束赋形技术。
3.2.1.1 单用户模式
单用户双流波束赋形技术，由基站测量上行信道，得到上行信道状态信息后，基站根据上行信道信息计算两个赋形矢量，利用该赋形矢量对要发射的两个数据流进行下行赋形。
采用单用户双流波束赋形技术，使得单个用户在某一时刻可以进行两个数据流传输，同时获得赋形增益和空间复用增益，可以获得比单流波束赋形技术更大的传输速率，进而提高系统容量。
图 3 3  单用户双流波束赋形

3.3 IRC技术
3.3.1 原理介绍
LTE系统比现有的移动通信网络更好地解决了小区内干扰的问题，但是仍然存在较严重的小区间干扰，如果两个相邻小区在它们的结合部使用相同的频谱资源，则会产生较强的小区间干扰。
随着广大用户对数据业务量需求的增加、对业务质量要求的提高、以及频谱资源的限制，如何在有限的频谱资源内，提高频谱利用率、降低用户间干扰就成为了业界关注的焦点。
LTE系统通过采用上行IRC（Interference Rejection Combining）技术，能有效降低终端间的干扰、提高小区的容量，进而有效提高系统的整体性能。
上行干扰抑制合并IRC可以认为是一种更高级的分集接收功能，它可以改善上行的质量，提高上行信号的增益。多接收天线技术，也就是在接收端采用多天线技术，是最常见并且研究得最多的多天线配置方式，也就是下图所描述的情况。

3.4 自适应MIMO技术
3.4.1 原理介绍
LTE规范Rel-9中定义了8种下行传输模式（Transmission Mode，TM），这些传输模式所使用的MIMO技术分别为：
 TM1：Single-antenna port; port 0
 TM2：Transmit diversity，发射分集；
 TM3：Open-loop spatial multiplexing，开环空间复用；
 TM4：Closed-loop spatial multiplexing，闭环空间复用；
 TM5：Multi-user MIMO，多用户MIMO；
 TM6：Closed-loop Rank=1 precoding；
 TM7：Single-antenna port; port 5，单流波束赋形；
 TM8：Dual layer transmission; port 7 and 8 or single-antenna port; port 7 or 8，双流波束赋形。
说明：其中TM2/3/4/5/6/7/8中都包含Transmit diversity。
TM1~8的适用场景如下图所示：