无线通信系统小区间干扰控制技术

中心用户靠近扇区中心，传播损耗较小，受到来自相邻扇区2和相邻扇区3的同频干扰较小，即使子载波的发射功率相对较低也不会对于中心用户的数据传输造成明显影响，所以可以将频率分区0、频率分区2和频率分区3分配给中心用户使用。

图3所示为在802.16m标准中定义的一种终端主导的下行FFR算法。基站为每个频率分区设定资源度量值，并通过广播信道将这些值发送给终端；终端按照式(1)计算各个频率分区的等效频谱效率(SE)，确定需要反馈SE最大的频率分区对应的信道质量信息(CQI)；基站再根据CQI反馈情况进一步调整各个频率分区的资源度量值。简单准则就是某一个频率分区上反馈的CQI数目越多，该频率分区对应的资源度量值就会越大。

802.16m标准中定义了这两种下行FFR算法所需终端和基站之间交互的必要信令及操作流程，具体算法各家公司可以灵活实现。

(2) LTE、UMB标准方案

LTE、UMB仅定义了一种基站主导的FFR算法，为各家公司实现留下接口，没有定义具体的实现方法。

2.2 多基站 MIMO 

多基站MIMO技术是单用户MIMO (SU-MIMO)和多用户MIMO (MU-MIMO)的辅助和补充。它主要利用的是多个基站联合协作与一个或多个终端进行通信，通过基站之间信号的协调来改善覆盖、增加系统流量并抑制小区间干扰强度。

2.2.1 总体策略

如图4所示，当不使用多基站 MIMO时，位于Cell A边缘用户MSedge的服务基站是BS1, MSedge同时受到Cell B和Cell C的同频干扰，严重影响MSedge的通信质量，如图4(a)所示；当使用多基站MIMO时，BS1、BS2和BS3通过骨干网进行数据交互，并且使用相同的资源为MSedge发送数据，Cell B和Cell C不再对MSedge造成同频干扰，而是发送有用的数据，大大降低了MSedge受到的同频干扰强度，提升通信质量，如图4(b)中所示。

多基站MIMO是802.16m和LTE-A的一项干扰抑制和增强覆盖的技术，对增强用户的体验有重要的作用。

2.2.2 标准化方案

(1) 802.16m标准方案

802.16m中的多基站 MIMO[3-4]可以分为4类：单基站发送数据、多基站发送数据、单基站接收数据、多基站接收数据。

·  单基站发送数据

同一时刻只有一个基站为终端提供服务，这种情况主要采用预编码矩阵索引(PMI)协调算法[5]，它有两种实现方式。

(a) PMI限制
在终端进行信道测量的过程中，终端可以找出目标时频资源中对相邻小区干扰最大的PMI，并把其发送给服务基站。应避免该终端使用这些PMI。

(b) PMI推荐
在终端进行信道测量的过程中，终端可以找出目标时频资源中对相邻小区干扰最小的PMI，并把其发送给服务基站。建议为该终端分配这些PMI。

PMI协调算法原理如图5所示，MSedge是位于cell A边缘的用户，它同时受到相邻基站cell B和cell C的影响。MSedge根据信道测量的结果，按照PMI协调算法得到PMI限制集合或PMI推荐集合，并将其反馈给自己的服务基站BS1，服务基站BS1将收到的反馈信息(PMI限制集合或PMI推荐集合，同时时频资源索引(Band_Idx))通过骨干网传输给干扰基站BS2和BS3，BS2和BS3在接收到BS1发送的信息后，结合本小区用户的反馈信息，最终确定本小区可以使用的PMI集合。

·  多基站发送数据

终端所有反馈均是只发送给服务基站，多基站发送数据分两种[6]。

(a) 闭环宏分集(CL-MD) 
若干协同的基站为单一用户发送数据，即多基站下的SU-MIMO，其中每个基站都对终端采用单用户自适应预编码，并且多个基站发送相同的信息给终端，如图6所示。

(b) 协作MIMO (Co-MIMO)
若干协同的基站为多个用户在同一资源发送数据，即多基站下的MU-MIMO，每个终端的流数为1，如图7所示。在Co-MIMO的模式下，MU-MIMO的预编码可以基于探测参考信号(SRS)或码本获得。基于SRS的预编码适用于时分双工(TDD)系统，多个基站通过SRS信号来估计它们到多个终端的信道状态信息和预编码矩阵。基于码本的预编码可以用于TDD或频分双工(FDD)系统，终端选择了每个基站的预编码后，将其报告给服务基站，然后服务基站通过网络接口通知各个相关的基站。

·单基站接收数据

如果服务基站和邻近基站均使用闭环MIMO，某基站下的用户可以通过对两个PMI采用PMI合并的方式发送数据，以减低扇区间的干扰(ICI)。其中一个PMI用于最大化到服务基站的发送功率，另一个PML min用于抑制邻近扇区产生的干扰。

PMI合并的过程如下：

(a) 基站通过回程发送PML min给邻近基站；
(b) 服务基站通过接收邻近基站发送的PML min信息，并且根据本基站通过计算得到的PMI、PCR（PMI合并的比例系数）信息，按照式(2)计算终端可用的预编码矩阵W。

·  多基站接收数据