无线通信系统小区间干扰控制技术

由于缺少类似LTE/LTE-A中的X2接口，多基站接收时的数据交换仍然存在问题，尚未标准化。

(2) LTE、UMB标准方案

LTE中对多基站MIMO部分具体实现细节尚未标准化；UMB标准中并不支持多基站 MIMO。

2.3 功率控制

当邻区受到干扰时，功率控制技术也可以看作是一种干扰协调方案。它需要从全网的角度考虑功率控制的最优化方案，既要关注本小区内负载的变化，又要尽量降低对于相邻小区的干扰强度。

2.3.1 802.16m标准方案

802.16m标准的功率控制方案[3]是建立在维持整网SE最优的前提下，既要考虑到发射功率的提升对自身带来的增益又要考虑对其他用户干扰强度的增加。综合两方面，得到式 (3)：

其中，L为路径损耗值，包括终端的发射天线增益；NI为上行平均干扰和噪声值，由基站广播；Offset为基站发送的终端发射功率调整参考值；SINRTarget 按照式(4)确定，为基站接收的目标信噪比。

其中SINRmin(dB)为上行接收允许的最小信噪比阈值；γIoT 为一个干扰相对噪声比(IOT )控制因子，标准中给出的取值范围(0～1.5)，力度为0.1，每一个γIoT 对应一个IOT等级，但是无法事先知道γIoT 与IoT的对应关系，只能通过仿真或后续调整γIoT 来获得一个期望的IOT等级；α为基站侧接收天线数的修正因子，可以取值为(1，1/2，1/4，1/8，1/16，0)，取值为"0"代表不考虑接收天线数量对于终端发射功率的影响；SIRDL为终端的下行信号与干扰强度比；TNS为当前传输所支持的流的数量；β为TNS使能的开关，当β=1时，表示考虑流数对于SINRTarget的影响；当β=0时，表示不考虑流数对于SINRTarget的影响。

当闭环功控(CLPC)调整周期不断扩大时，终端的发射功率抖动非常大，在高速信道环境下，CLPC的性能还不如开环功控(OLPC）。考虑到CLPC的周期一般会比较大，所以在TDD系统中没有实现CLPC，并且在FDD的系统中也没有它的相关标准[7]。

2.3.2 LTE标准方案

LTE功率控制方案主要采用部分路损补偿的方法抑制小区间干扰，上行数据信道(PUSCH)的功率控制包括开环和闭环两部分，如式(5)所示：

(1) 开环功率控制

基站根据邻区的IoT变化情况改变目标接收功率值PO_PUSCH及路损补偿因子α（当0<α <1时，表示部分路损补偿），终端通过计算PO_PUSCH+α×PL确定适合的上行发射功率，具体实现方法如图8所示。

(2) 闭环功率控制：

f (i )是小区内闭环功控和小区间功控的综合结果，基站根据收到的PUSCH的SINR和期望的目标SINR比较，决定使用闭环功率控，并且根据小区间干扰强度指示，得到一个综合的信息来调整f (i )，并结合开环功率控制按式(5)调整终端发射功率。

2.3.3 UMB标准方案

UMB标准中的上行功率控制方案同样考虑了小区间干扰的问题，如图9所示，具体实现步骤如下。

(1) 小区A发送功率控制的相关信息给用户M；

(2) 小区B测量自己目前受到的整个带宽上的反向干扰情况，通过3种级别表示自己目前受到反向干扰的程度，分别为0，1，2。其中0表示小区B目前受到的反向干扰很弱，1表示小区B受到了中等程度的反向干扰，2表示小区B受到了较严重的反向干扰；

(3) 小区B通过其他扇区干扰强度指示信道(F-OSICH)将干扰级别指示信息广播发送给邻区A中的用户；

(4) 靠近小区A边缘的用户M（其服务小区为小区A）成功接收到小区B发送的F-OSICH信道的内容后，根据反向干扰指示级别按照计算得到Δslow（可理解为用户M数据信道发射功率与其CDMA 导频信道发射功率的差值）；

(5) 小区A则通过用户M上报的Δslow值来确定用户M的MCS、资源分配的情况；

(6) 用户M根据接收到小区B发送的其他扇区干扰强度快速指示信道(F-FOSICH)中各子带上的干扰强度指示OSI值的情况，调整Δ  tx；

(7) 用户M按照式(6)设定上行数据信道的发射功率；

其中，PPICH为终端CDMA导频信道上的发射功率，AttemptBoost取值依赖于重传次数，一般情况下，数据包重传次数越多，AttemptBoost取值越大，以此提高该数据包的成功接收概率。

3 结束语

对OFDM技术的无线通信系统来说，干扰随机化技术、干扰抵消技术以及干扰协调技术都可以单独使用，从而实现小区间的干扰控制。这3种技术之间是一个相互补充及协作的关系，为了进一步提升小区间干扰控制的效果，需要根据实际组网环境，采用适合的方案将3种技术融合在一起，以统一协调各种干扰控制技术的使用，极大改善无线通信系统的性能。

作者：刘锟，鲁照华，胡留军

4 参考文献
[1] Ericsson. Inter-Cell Interference Handling for E-UTRA[C]// 3GPP TSG RAN WG1 #42 Meeting, Aug 29-Sep 2, 2005,London, UK.2005:R1-050764.
[2] Huawei. Further Analysis of Soft Frequency Reuse Scheme[C]// 3GPP TSG RAN WG1 #42 Meeting, Aug 29-Sep 2, 2005,London, UK.2005:R1-050841.
[3] IEEE P802.16m/D5. Draft Amendment to IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Network: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems[S]. 2010.
[4] CHEN H S C. Adaptive Frequency Reuse in IEEE 802.16m[R]. IEEE C802.16m-08/702. 2008.
[5] XU Jian, LEE Wookbong, LIM Dongguk,et al.IEEE 802.16m Amendment Text Proposal for Interference Mitigation Using Advanced Antenna Technologies[R].IEEE C802.16m-09/0939.2009.
[6] WU Keying, LI Dong, YANG Hongwei, et al. Downlink Multi-BS MIMO PHY Amendments -Closed-Loop Macro Diversity and Collaborative Precoding[R].IEEE C802.16m-09/1101.2009.
[7] YANG Rongzhen.Uplink Open Loop Power Control Recommendations for IEEE 802.16m Amendment[R].
IEEE C802.16m-09/0703. 2009.