学习笔记：蜂窝组网中的频率复用因子、干扰协调以及同频组网

笔记是从一些网上文档整理得到的，具体文章可参考https://wenku.baidu.com/view/7d11ab2a195f312b3069a50c.html以及https://wenku.baidu.com/view/8d86851a31b765ce050814ff.html

1.频率复用因子

为了方便安排频率的复用，人们引入了小区簇的概念。小区簇是可以使用全部可用频率的最小小区集合，即在该集合内的小区使用不同的频率，而在该集合之外的小区可以使用对应的相同频率。小区簇中小区的个数即称为频率复用系数，有时也被称作频率复用因子，典型值为1、4、7、12。

2.干扰协调

2.1 产生原因

LTE中，下行使用多址接入技术，用正交子载波区分不同的用户，为小区用户分配不同的时频资源。相邻小区之间可以使用相同的频率资源，因此小区之间可以产生干扰。
内组用户受到的干扰较小，频率复用因子可以是1；外组用户受到的干扰较大，需要调度机制。

2.2 如何协调呢

首先，小区之间要有信息交流途径。
如果相邻小区位于一个eNodeB,协调策略可以在内部进行；如果位于不同的eNodeB，那么需要特定的信令消息。信令消息分为两种，事前规避和事后控制。

事前规避

在过载发生之前，尽量控制干扰，有两种解决方法：SFR和FFR。
SFR:软频率复用，允许所有频率在小区边缘进行复用。FFR:部分频率复用，只有部分频率在小区边缘进行复用。
事前规避的缺点：小区边缘负荷较高，边缘用户占据的资源较多，基本没有空闲可控灵活调度的时频资源，此时事前规避的方式不再适用。

事后控制

过载发生之后，快速降低干扰，使之回复正常工作。事后控制在基站之间交互负载信息，了解邻区资源使用以及干扰情况，调度本小区的UE时，避开邻区所使用的RB（子载波），避免邻区之间的资源碰撞，达到干扰协调的目的。
1.上行链路的事后控制：
OI,overload indicator：相邻小区受到OI指标后，了解到服务小区哪些上行链路受到干扰，确认是否是自己引起的干扰，如果是则进行抗干扰处理。
HII：通知相邻小区，未来一段时间内将分配哪些资源给边缘用户，因此可能对相邻小区的这些PRB产生频率干扰，相邻小区必须要考虑这个情况，不要为边缘用户分配这些PRB活着用较低的功率分配这些PRB。
2.下行链路的事后控制： 在X2接口定义一个RNTP,这样来减少不同小区之间下行链路的干扰，比如：每一个比特嗲表一个RB,就相当于告诉相邻小区，我已经使用了这个RB，你如果也是用的话，请降低它的发射功率。

3.同频组网

3.1 概念

LTE系统覆盖的小区都使用相同的频点，对于边缘小区，使用不同的频率复用方式来达到组网的要求。同频组网可以提升频谱效率，TD-TE干扰主要来自小区间干扰。

3.2 干扰分析

分为链路级干扰和网络级干扰。

链路级干扰由于物理中资源正交性损失而引起的干扰。主要有以下5种类型的干扰.
子载波之间的干扰：多普勒频移导致子载波的正交性损失，子载波间隔在11khz之上，多普勒频移影响就是微弱的，因此ofdm的子载波间隔位15khz。
OFDM符号间干扰：时域中，由于信号的多径传播，造成符号间干扰，OFDM采用在时域传输符号之前加入CP方式抵御符号间的干扰.
小区内的序列间干扰以及物理信道间的干扰：主要是指同一小区内物理信道之间的干扰.
相位噪声
多天线干扰

网络级干扰是在组网应用中，不同场景切换下的干扰，采用调度、功控、ICIC技术等策略进行小区间的干扰控制和协调。
分为以下5种情况的干扰：同频干扰、频间干扰、小区序列间干扰以及物理信道干扰、交叉时隙干扰和室内外互干扰。

业务信道间同频组网的关键技术包括：功控技术（下行功率控制、上行功率控制）；调度技术和ICIC技术。