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异构自组织网络中的干扰管理机制研究 　　摘要：文章认为异构网发展迅速、应用广泛，但其网元之间的相互干扰始终是阻碍其进一步发展的重要“瓶颈”，因此是蜂窝自组织网络中的重要研究方向。文章指出无线局域网和家庭基站二者业务互补、应用场景重合，因此可通过二者的联合资源调度来规避干扰，从而有效提升异构网络的容量以及对各类用户的业务保障能力。 　　关键词：异构网络；家庭基站；干扰管理；服务质量；资源分配 　　Abstract：Heterogeneous networks （HetNets） have been developing rapidly， and the number of HetNet applications have increased markedly. However， the interference between network elements is still a bottleneck， HetNets is a hot topic in the study of cellular self-organizing networks. In this paper， we suggest that WLAN and femtocell should be applied together in the same practical scenarios and complement each other. Combining WLAN and femtocell is a natural and feasible approach to reducing the interference and enhancing QoS in HetNets. 　　Key words：heterogeneous networks； femtocell； interference management； QoS； resource allocation 　　随着移动通信技术的发展，特别是第4代蜂窝移动通信系统（LTE-Advanced）的提出，如何支持更高速率以满足日益增长的数据业务和多媒体业务对网络的需求成为移动通信网络需要迫切解决的问题。在蜂窝移动通信系统中除了增加传输带宽，采用高阶调制和多输入多输出（MIMO）技术外，另一个有效途径就是缩小接收机和发送机之间的距离，因此支持自组织中继的蜂窝系统（Picocell）、毫微微基站（Femtocell）、中继基站（Relaycell）等新型网络结构与技术也就不断涌现，从而构成多个接入节点共存且覆盖范围和传输能力不同的异构网络（HetNets）[1]。然而，多层次网络结构的变革以及同一地理位置多网元间的相互干扰给网络设计人员也带来了许多新的挑战。 　　1 异构网络中的干扰问题 　　及分类 　　HetNets中干扰产生的原因主要有以下4点： 　　（1）低功率接入点的无规划布设，使得宏站不能获得这些节点的相关信息，进而通过增加功率来覆盖原有用户，从而对低功率接入点产生较大干扰。 　　（2）一些接入点采用限制接入方式，使得处于该小区覆盖下的用户只能接入其他小区，从而产生相互间的干扰。 　　（3）接入点间的发送功率不同，导致不同接入点的覆盖范围不同，处于覆盖边缘的用户会受到不同接入点以及其他边缘用户产生的干扰。 　　（4）当某些接入点处于覆盖扩展状态时，会对其周围的其他接入点和用户会产生干扰。 　　而HetNets中的干扰主要又可分为两类：层内干扰和层间干扰。层内干扰指的是同类网元之间存在的干扰，如家庭基站（HBS）间的相互干扰；而层间干扰是指不同类网元之间的干扰，如宏基站（MBS）和家庭基站之间的相互干扰。同时，从干扰链路的种类又可分为上行干扰和下行干扰。LTE中MBS和HBS上下行干扰场景如图1所示，左图为下行干扰场景，右图为上行链路传输干扰示意。 　　2 现有的干扰管理机制 　　针对传统干扰问题，虽然3GPP Release8和Release9提出并细化了小区间干扰协调（ICIC）技术，但是该技术没有充分考虑HetNets场景，可能不能有效地解决HetNets中各层之间相互的强干扰问题。为此3GPP Release10中提出了增强小区间干扰协调（eICIC），也纳入了蜂窝自组织网络的重要用例，该方法主要可以分为三大类[2]： 　　2.1 时域技术 　　时域技术指的是在时域资源上调度被干扰链路的传输从而消除干扰，主流方案是进行子帧对齐：当HBS和MBS相互干扰时，HBS将划分出一些几乎空子帧，让受干扰的宏站用户（MUE）使用。此外，HBS可根据干扰情况设定几乎空子帧（ABSF），从而有效地避免层间干扰。 　　2.2 频域技术 　　频域技术通过为