Femtocell网络中的干扰管理技术研究.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论又FemtoceIl网络中的干扰管理技术作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：研究张宝通信与信息系统邱玲教授二。一二年五月四日lIIIIIIIIIIIIIIIY2125394UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreeesearchonInterferenceanagementinFem．tocellNetworksAuthor’SName：BaoZhangSpecialty：Communicationsand

2、InformationSystems一●bupervlsor：”o1J’rinlSneCItlme：Prof．LingQiuMay4th．2012RM中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：丛垒中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权

3、，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。玉开口保密(——年)作者签名：邀!叁导师签名：签字日期：型≯唑签字日期：伽m6-IfI，摘要随着移动智能终端的迅速发展、普及，人们对无线业务需求的日益增加，对无线通信的速率需求越来越高，加速了移动通信系统的演进；另一方面，据统计当前的无线业

4、务中有70％的数据业务，50％语音业务在室内发生，而由于信号在室内衰减较大，室内覆盖问题严重。因此，未来的通信系统应当做到能够满足低成本，保证室内覆盖，提供高速率服务。Fantocdl又称家庭基站，作为一种低．成本、低发射功率、小范围覆盖的基站得到了广泛的研究。在传统的宏小区(Macroeell)蜂窝网络中引入Femtocell，能够以较低的成本，实现频谱的空间复用，在加强小区内室内区域的覆盖同时极大地提高小区容量。然而，由于Femtocell与Macrocell共享频谱，二者使用相同频谱资源，且空间上覆盖重叠，所以存在严重的干扰

5、问题。因此，在由Macrocell和Femtocell组成的双层网络中，如何进行干扰管理是一个重要的研究方向。本文首先研究了基于资源分配的干扰协调方法。针对下行混合接入方式下盼正交频分复用接)N．(OFDMA)Femtoc圮ll网络，提出了带权重的比例公平(WPF)调度算法，为Femtoc2ll网络中的授权用户和非授权用户提供不同的调度权重。本文提出两种算法确定用户的调度权重，一种是自适应权重的比例公平算法，实时调整调度权重：另一种是静态权重的比例公平算法，基于WPF调度的渐近性分析得到静态最优调度权重。仿真结果表明WPF调度算法

6、能在授权用户和非授权用户间合理分配资源，在保证授权用户性能的前提下，改善切换至Femtocell的受干扰用户的性能，降低干扰影响。本文进一步考虑了基于功率控制的干扰协调算法。本文在Femtocdl双层网络中提出了基于能量效率和干扰用户保护的分布式功率控制算法，并证明了该算法存在唯一的纳什均衡点，给出了异步迭代功率更新的方法寻找均衡点。此外，考虑到实际系统的限制，本文还给出了在实际系统中可实现的算法。最后，仿真结果与分析表明本文所提出的算法能够取得Femtocell用户和受干扰用户的频谱效率的有效折中，即在保证Femtocell用户

7、频谱效率的前提下，减轻对受干扰用户的干扰，大幅提升受干扰用户的频谱效率；此外本文所提算法还能够极大地提升网络能量效率，降低Femtocell双层网络的能量消耗。关键词：Femtocell，干扰管理，资源分配，功率控制。原书空白页不缺内容ABSTRACTWith雠rapidincreaseofmobileterminal，thedemandforhighdataratesinwirelessnetworkisunrelenting．Besides，itisestimatedthatover50％ofcallsand70％ofdata

8、servicesOCCI．I／"indoors，andattenuationlosseswillmakehi曲signalverydifficulttoachieveindoor,hencemanyusersexperienceapoorindoo