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1、目录一、绪言21.1同频干扰21.2频率复用3二、LTE关键技术-ICIC62.1 概述62.2 ICIC技术产生背景72.3 部分频率复用（FFR）82.3.1 FFR发展历史82.3.2 FFR技术原理82.3.3 FFR的不足102.4 软频率复用（SFR）102.4.1 SFR技术原理112.4.2 SFR优势132.5 FFR和SFR的比较与总结14一、 绪言1.1同频干扰同频干扰：所谓同频干扰即无用的信号和有用的信号使用相似的载频，从而对需要接受有用信号的接受机产生的干扰。在波及的频率复用技术中，基本上会受到同频干扰的影响。图1.同频干扰示意图如上图所示，频段一共被划分为A,B,C
2、,D,E,F,G七组。即七个社区形成一种簇，复用因子为7。而在这个簇外面有相似频率设立的其她簇，会对这个簇内的社区产生干扰，如图红字部分的A对顾客的同频干扰。频率复用技术虽然提高了频谱效率。但当社区不断分裂使基站服务区不断缩小，同频复用系数增长时，大量的同频干扰将取代觉得噪声和其她干扰，成为对社区通信指标的重要制约因数。这时系统将由噪声受限环境变为干扰受限环境。当载干比C/I(即盼望收到的信号电平与非盼望的信号电平比)不不小于一定值时，就会直接影响到手机的通话质量，严重则会产生顾客掉话或无法建立呼喊连接。同频干扰保护比：指不同社区使用相似频率时，另一校区对服务社区干扰，C/I=9dB,工程中一
3、般加 3dB余量，即规定 C/I=12dB。邻频干扰保护比，指不同社区使用相邻频率时，另一社区对服务社区干扰。C/I=-9dB，工程中一般加 3dB余量，即规定 C/I=-6dB。 1.2频率复用频率复用(Frequency Reuse)是BELL LAB于1947年提出的概念，这个概念是蜂窝移动通信的基石。无线通信刚刚浮现的时候采用的是大区制，也就是说一种都市只有一种基站，天线架设在很高的塔上，用很大的功率进行发射。后来随着顾客数量的增长，大区制浮现了信道不够的问题，频率复用技术就是在这种背景下浮现的。由于电磁波在空间传播的衰减特性，一种频率在一种区域使用之后，在离这个区域比较远的地方功率已
4、经衰减了诸多，干扰减少到可以接受的限度，于是这个频率就可以再用（reuse）一次，这个就是频率复用的概念。“频率复用”是中文的习惯翻译，已经被广泛接受，其实应当翻译为“频率再用”。与大区制相比，频率复用技术成倍地提高了系统容量，后来所有的移动通信都是基于频率复用技术的蜂窝系统1 。蜂窝技术的初期，频率复用因子（频率复用因子表达一种频率复用簇（Reuse Cluster）当中的频点的数量。）是比较大的。频率复用因子表达一种频率复用簇（Reuse Cluster）当中的频点的数量。复用因子越大，表达复用距离越大。第一代移动通信（AMPS)的复用因子为911，第二代移动通信（GSM)的复用因子为47
5、。在CDMA技术浮现后来，由于CDMA技术的抗干扰的特性，普遍采用了复用因子为1，也称为普遍频率复用（Universal Frequency Reuse）和同频复用。同频复用被觉得是CDMA的技术优势，这个观点在三代移动通信（UMTS, CDMA）上得到了加强和广泛传播，并以其巨大的认知惯性延续到了后3G, 如Flarion的Flash OFDM系统就采用了快跳频OFDM和同频复用作为基本技术框架。在GSM网络中频率复用就是，使同一频率覆盖不同的区域（一种基站或该基站的一部分（扇形天线）所覆盖的区域），这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离（称为同频复用距离），以满足将同频干扰克制到容许
6、的指标以内。根据GSM体制规范的建议，一般在无线网络规划中都采用43 频率复用方式，即4个基站区（每个基站分为3个120扇形社区或60三叶草形社区），12个扇形区为一社区群，即为一簇。这12社区使用的频率组是不同样的，因此需将整个频段提成12组，即相应的复用因子为12。这种频率复用方式由于同频复用距离大，可以比较可靠地满足GSM体制对同频干扰保护比和邻频干扰保护比的指标规定，使GSM网络运营质量好，安全性好。但同步会导致频率的复用限度的大幅度减少。图2.采用4*3的复用方式图2中，一共有4个基站，每个基站下面有三个社区，一共12个社区形成一种簇。12个频率组轮流分到4个站点，每个站有三个频率可
7、以使用。干扰状况如图3所示。图三 4*3的同频干扰图4. 1*3复用方式及干扰图4中采用的是1*3的复用方式，即只有三个频率组分派给一种簇的3个社区使用。这种方式的频率运用率较上面的4*3,3*3方式高，但可以看到同频干扰距离也减小了，即干扰量变大了。 合理的复用方式应当是如何在可用带宽和信干噪比之间寻找到到最佳值，从而最大限度的提高整个系统的容量，提高顾客感知。 在此前的频率规划技术中，我们通过让不同社区使用不同的频率来避免同频干扰。这样虽然可以较好的避免干扰，却会极大的牺牲掉频谱资源。在频谱资源越来越稀缺，而顾客的速率规定却不断提高的目前，显然已经不再使用。为了追求更高的频率运用率，又能有
8、效减少干扰，有的公司变提出了部分频率复用技术（Fraction Frequency Reuse）。二、 LTE核心技术-ICIC 2.1 概述社区间干扰协调（Inter Cell Interference Coordination，ICIC）是用来解决同频组网时，社区间干扰的技术。LTE采用的是正交频分复用（OFDM），将高速数据调制到各个正交的子信道上，可以有效减少信道之间的互相干扰（ICI）。但是这个正交只限于目前社区内的顾客，而不同社区之间的顾客会存在干扰，特别同频组网时社区边沿的干扰非常严重。为了消除社区间的干扰，除了采用老式的加扰、调频等手段外，还可以采用社区间干扰协调（Inter
9、Cell Interference Coordination，ICIC）技术。ICIC是为了保证系统吞吐量不下降，以及提高边沿顾客的谱效率。ICIC的基本思想是通过管理无线资源使得社区间干扰得到控制，是一种考虑多种社区中资源使用和负载等状况而进行的多社区无线资源管理方案。具体而言，ICIC以社区间协调的方式对各个社区中无线资源的使用进行限制，涉及限制时频资源的使用或者在一定的时频资源上限制其发射功率等。即静态ICIC的重要方式有2种：1）部分频率复用（Fractional Frequency Reuse，FFR）2）软频率复用（Soft Frequency Reuse 2.2 ICIC技术产生
10、背景同频干扰是在进行组网规划时需要解决的重要问题，由于干扰不像噪声同样是一种几乎固定的值。它也许由于发射机的发射功率和使用的频谱资源而变化。那么我们在追求高频谱运用率的目的下，去尽量的减轻干扰才干更好的提高系统的吞吐量。下图简朴简介下下行的同频干扰 上图中，下行的同频干扰重要体现为不同的基站对同一种顾客发射信号产生的干扰。如图中的顾客1既接受到本服务社区1的有用信号，也接受来自基站2，3的干扰信号。固然这种干扰的形成是由于基站2和3同步使用了基站1给顾客1发送信息的那段频率，如果基站2,3不使用自然也就不会有干扰。 对于顾客1来说，距离服务基站近，收到的有用信号的功率比干扰信号的功率大得多，根
11、据香农公式尚能满足顾客需求。而顾客2处在社区的边沿，也就是各个基站的互相重叠区域。她接受到的有用信号的功率也许与干扰信号功率不相上下，这样就会导致严重的干扰，甚至掉话，固然我们这里先不考虑切换。这样就会导致社区边沿顾客体验差，社区实际覆盖范畴减少。我们懂得LTE中社区内部顾客之间的干扰，由于采用了OFDM，因此顾客之间的干扰不存在，但是由于LTE同频组网，社区间的干扰严重。在此前的频率规划技术中，我们通过让不同社区使用不同的频率来避免同频干扰，这就是频率复用。这样虽然可以较好的避免干扰，却会极大的牺牲掉频谱资源。在频谱资源越来越稀缺，而顾客的速率规定却不断提高的目前，显然已经不再使用。2.3
12、部分频率复用（FFR）2.3.1 FFR发展历史众所周知，OFDM系统将取代CDMA作为后3G系统的多址技术。OFDM的优势在于它克服了CDMA的自干扰特性，可以实现更高的频谱效率。那么，如何设计OFDM的频率复用方案呢? 一种重要的派别觉得OFDM应当做到同频复用，例如快跳频技术就是为了实现同频复用而采用的干扰平均化。也有某些学者觉得OFDM也是一种频分多址（FDMA），其频率复用因子应当为3或者更大某些以抵御同频干扰。但是这样一来，频谱效率就会减少，这也是CDMA支持者对OFDM的重点袭击方向。在这种状况下，一部分学者主张采用折中技术：把频谱提成两个部分，一部分频谱用同频复用，复用因子为1
13、，一部分频谱采用复用因子为3，这就是reuse partitioning,或者叫部分频率复用技术（Fractional Frequency Reuse).2.3.2 FFR技术原理与一般频率复用相比，部分频率复用是指在某些子频带上的频率复用因子为1，而在此外某些子频带上的频率复用因子不小于1。基站根据分派的频段结合调度算法动态调度中心顾客和边沿顾客的使用频段。对于上行和下行来说，都是基站调度，没有本质的差别。从功率分派的角度看，有一种子频带被所有社区等功率使用（即频率重用因子为1），而其他子频带的功率分派在相邻社区间协调，从而在每个社区发明一种社区间干扰较低的子频带，成为社区边沿频带。FFR的
14、思想是系统将频率资源分为两个复用集，一种频率复用因子为1的频率集合，应用于中心顾客调度，另一种频率复用因子不小于1的频率集合，应用于边沿顾客调度。如图 1所示，将系统带宽提成4份。社区中心复用因子为1,3个社区的边沿复用因子为3。3个社区的边沿分别使用不同图注表达。 图1 FFR示意图则终端在社区不同位置所使用的频率如图 2所示。通过保证社区边沿顾客处在异频的状态，从而避免社区间的干扰。图2 FFR在社区不同位置频率图示解释：所有频率资源分为4组。社区中心的顾客恒定分派固定的1组频段，频率复用因子为1。社区边沿的顾客，分派剩余的3组频段，频率复用因子为3，以保证其相邻社区边沿顾客所用的频段互相
15、正交。打个比方来说，也就是20M的带宽我目前把它分为4组，那么社区中心顾客呢我给分派10M，剩余来的10M分别给分派为3等份，而对于不用的社区用这个3等份里面的一份，因此说对于这种方案来说，社区中心和边沿顾客都没有一种满资源的说法，都只是占用了部分，对于整体的一种资源运用率是受影响的。2.3.3 FFR的局限性 FFR通过减少带宽使用的灵活性可以较好的解决边沿顾客之间的干扰，但是这样就不能适应顾客分布不均匀的状况。如果顾客基本集中在中心，这样就会导致边沿资源的挥霍。因此，背面逐渐将中心顾客的复用由于扩大到了1，但是在使用边沿资源的时候只能具有次优先级。2.4 软频率复用（SFR）在FFR的基本上，华为提出了软频率复用（Soft Frequency Reuse）技术。为什么称之为“软频率复用”呢，由于相比于之前的方案更具有不定型性，社区的边沿资源和中心资源可以通过功率比的变化而变化。固然我们针对的是下行的状况。方案中将顾客分为边沿顾客和中心顾客，频率也分为主子载波组和辅子载波组。主子载波组在全区域可用，辅子载波只在中心使用。上图中的蓝、红、绿就是辅子载波，一般为边沿使用。辅子载波和主子载波的功率比可以在0和1之间变化，相应的复用因子在3和1之间变化。2.4.1 SFR
