1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着智能手机的普及，移动宽带服务的迅猛发展对下一代无线蜂窝系统的容量提出了更高的要求。密集微蜂窝网络中，采用动态时分双工(tdd)可以使各小区根据自己的负载情况动态调整上下行子帧配置，降低数据包传输时延，更能适应实际业务需要并提高网络容量。然而，在非对称上下行业务中，由于子帧传输方向不一致，小区之间会产生较大干扰。小区边缘用户受到的影响更为严重。

目前，国内外主要采用分数频率复用和分簇技术来提高传统蜂窝小区边缘用户的性能。各位学者提出了较为成熟的严格分数频率复用[1]、软频率复用[2]、边缘用户扇区划分[3]、分簇tdd[4]等干扰协调方案，并证明了它们在网络性能优化方面的良好表现。然而，这些方案或将上行和下行用户分开考虑，或忽略了数据包到达的时间随机性，或只考虑饱和业务下的容量分析，结论相对理想化，可以进一步结合和完善。

分数频率复用（ffr）是一种常用的小区间干扰抑制技术。在最近的研究中多采用基于不规则小区的随机几何模型代替理想化的六边形模型，并根据预定义的信干扰比门限值来划分边缘用户和中心用户。然而，在thomas david novlan等人的研究中，只考虑了单一上行或下行链路中的干扰，然而，在thomas david novlan等人的研究中，只考虑了单一上行或下行链路中的干扰，与实际场景有一定偏离。

2. 研究的基本内容与方案

研究内容和目标

研究的基本内容：

①利用随机几何构建SAP和UE的位置分布模型，利用排队论分析数据包的到达与调度，提出合理的小区频率复用及分簇方案。

②分析系统MPT性能以及簇尺寸、发射功率、数据包到达概率、复用因子等因素对MPT的影响，使系统性能达到最优。

③分析分数频率复用、分簇技术以及两者的结合会对系统性能产生何种影响

研究目标：针对分数频率复用模式下分簇TDD的密集微蜂窝系统，提出一个通用框架，同时考虑时间与空间的随机性，研究非饱和业务条件下系统吞吐量性能，并用软件仿真验证模型正确性，完成资料整理和论文编写。

拟采用的技术方案

1）分数频率复用技术

分数频率复用技术的主要思想是通过减少同信道干扰和小区间干扰来提高系统的信干扰比和吞吐量性能。首先根据预定义的信干扰比门限值将用户划分为边缘用户和中心用户两类，各小区的中心用户分配相同的频率带，边缘用户被分配不同的频率带。如图1所示。与传统的频率复用（即各小区内部使用相同的频率）相比，这种方案在兼顾边缘用户的性能的同时提高了频谱效率。

图1 分数频率复用方案（复用因子为3）

1. 分簇技术

   考虑到D-TDD模式导致的上行和下行用户性能失衡，此设计中拟采用分簇技术进行协调和平衡。将距离相近的小区划分为一个簇，每个簇中采用静态时分双工——簇内具有相同的传输方向（上行或下行）——从而可以减少SAP对SAP和UE对UE的干扰。因此我们能以下行链路性能的少量减少为代价，使上行链路性能得到大幅提升。

   本设计力求在D-TDD模式下实现这两种干扰抑制技术的合理结合并优化相关参数，抑制干扰，提高MPT性能。

3. 研究计划与安排

第1周—第5周 搜集资料，了解国内外研究现状及、阶段性成果及不足之处，了解要解决的学术问题及创新点，撰写开题报告；
第6周—第12周 构建完整理论模型并进行优化，进行仿真验证和分析，撰写论文初稿；
第13周—第16周 修改、定稿毕业设计论文，准备答辩；
第17周 论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]ergin dinc , mutlu koca, "on dynamic fractional frequency reuse for ofdma cellular networks," in personal indoor and mobile radio communications (pimrc), 2013 ieee 24th international symposium on ,8-11 sept. 2013

[2]thomas david novlan, jeffrey g. andrews ,"analytical evaluation of uplink fractional frequency reuse," in ieee transactions on communications,volume: 61, issue: 5, may 2013 ,2098 - 2108

[3]rahat ullah , norshiela fisal ,hashim safdar , zubair khalid , wajahat maqbool , "fractional frequency reuse for irregular geometry based heterogeneous cellular networks," in information technology: towards new smart world (nsitnsw), 2015 5th national symposium on ,17-19 feb. 2015.