TD—LTE网络中的区间干扰原因及干扰抑制技术研究

王三强　贾冠楠　王振宇

【摘要】 TD-LTE网络具有大容量、高通信速率、宽通频带等特点，是3G移动通信网络的长期演进方向之一，对其进行研究具有重要意义。TD-LTE網络中所使用的OFDM技术容易使得相邻小区之间产生区间干扰，了解区间干扰的形成原因，针对其特点选用适当的干扰抑制技术消除其对用户通信质量和网络性能的影响就显得非常有必要。本文就几种3GPP所提出的干扰抑制技术进行了研究和分析。

【关键词】 TD-LTE网络 区间干扰 干扰抑制技术

TD-LTE系统以正交频分复用（OFDM）技术为核心，可以将阻碍高速率、宽频带无线数据传输的频率选择性衰落信道转换为平坦信道，使其能够有效克服无线信号传输过程中的多径效应，在不增加系统带宽的前提下提升移动通信网络的容量和频率利用率。

一、TD-LTE网络中的区间干扰形成原因

TD-LTE网络的拓扑结构为蜂窝结构，不同蜂窝组成不同的小区，干扰是移动通信网络中不可避免的问题之一，TD-LTE网络中所使用的OFDM技术能够很好的解决蜂窝小区内的干扰问题，但是在区间抗干扰问题方面，仍旧存在一定的不足。

二、TD-LTE网络中的干扰抑制技术

区间干扰是使用OFDM技术的LTE系统中必然存在的一类问题，为解决该问题可以采用适当的干扰抑制技术。目前3GPP所提出的干扰抑制技术主要有三类：干扰随机化技术、干扰消除技术以及干扰协调技术。

2.1 干扰随机化技术

该技术可以通过加扰或者对信号进行交织的方式将同频临近小区的有色干扰转化为随机干扰，使其具有白噪声特性，进而抑制干扰对TD-LTE网络通信的影响。

区间干扰问题存在的本质是相邻小区所使用的信号具有同频性。对信号添加扰码可以增强接收端解码器对信号小区的识别性。TD-LTE网络中的信号加扰主要存在于物理层编码过程中，在物理层编码中TD-LTE系统可以在时域为信号添加可识别的伪随机序列。LD-LTE系统中所使用的扰码共504个，可分别与504个小区的ID相匹配，实现相邻小区的区分。

交织技术在干扰抑制中的应用主要是通过使用不同的交织图案或伪随机图案对信号进行信道交织，从而实现相邻小区的信号区分。LD-LTE系统中的交织主要是使用Turbo编码内部交织器和PQQ交织器完成的。

2.2 干扰消除技术

该技术是一种CDMA系统中常用的信号处理方法，利用该方法可以在时域、频域、码域或者TD-LTE系统所特有的空域对干扰信号进行区分，然后在接收端实现干扰信号的消除。依照应用位置的不同可以将TD-LTE系统中所使用的干扰消除技术分为发送端和接收端干扰消除两种。其中发送端干扰消除需要已知干扰信号特征或使用联合检测，接收端干扰消除则需要已知移动用户的信道特征和联合检测。

发送端的干扰消除主要是使用TD-LTE系统中智能天线的波束赋形技术对无线信号进行定向发射。波束赋形技术可以依照用户位置调整天线阵元的权值，实现无线信号的定向发送，而在干扰信号方向位置形成旁瓣或零陷，从而实现对干扰信号的抑制。

接收端的干扰消除主要是利用多天线空分技术实现干扰信号的消除。该技术可以有效区分相邻小区到终端用户间的信道差异性，进而通过该差异性滤除干扰信号。该技术不需要额外的信号处理手段即可实现不同小区信号的区分，因而在TD-LTE系统中具有良好的应用。

2.3 干扰协调技术

该技术是在系统层面对不同小区的资源进行调度和分配所实现的区间干扰抑制，如控制小区信号的上下行时间、功率、频率等，其可有效提升相邻小区边缘的吞吐量和信噪比。目前常用的干扰协调技术依照调度方式不同分为静态和半静态两种。

静态干扰协调是预先对TD-LTE网络内的小区的资源进行配置或规划，然后依照该策略对各小区的状态进行限定，避免出现区间干扰。静态干扰协调中所使用的技术为部分静态频率复用技术，该技术在小区内部使用相同的频率承载用户信息，而在容易产生区间干扰的相邻小区边缘则使用频率复用的方式区分不同小区频点资源。以TD-LTE网络实验阶段的2570～2620MHz频段划分为例，实际应用中TD-LTE网络可使用的频带为40MHz，将其分为四份，则每一小区可使用的频点数为四个，假设所有小区都是用相同的频点对用户进行调度，则可以在相邻小区中使用其他三个频点进行调度，实现区间干扰的抑制。

半静态干扰协调则是缓慢地调整小区内的参数配置，不断利用上述信息对小区资源进行配置或规划实现区间干扰的抑制。半静态干扰协调中所使用的技术为小区间干扰协调技术，该技术可以在几十毫秒到几百毫秒的时间范围内完成相关参数的调整。

参 考 文 献

[1] 张长青. 浅析 TD-LTE 区间干扰及干扰控制[J]. 计算机与网络，2013（20）