1.2.2 4G无线接入关键技术

1.OFDM

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术是由多载波调制（MCM）发展而来的，是多载波传输方案的实现方式之一，它的调制和解调分别基于快速傅里叶反变换（IFFT）和快速傅里叶变换（FFT）来实现，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。在传统的频分复用系统中，各载波上的信号频谱是没有重叠的，以便接收端利用传统的滤波器分离和提取不同载波上的信号。OFDM系统将信道分成若干个正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰（ICI）。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的衰落可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。LTE系统的下行多址方式为正交频分多址（OFDMA），上行多址方式为基于正交频分复用（OFDM）传输技术的单载波频分多址（SC-FDMA）技术。

OFDM不采用带通滤波器来分隔子载波，而是通过快速傅里叶变换（FFT）来选用那些即便混叠也能够保持正交的波形。OFDM是一种特殊的多载波传送方案，单个用户的信息流被串/并变换为多个低速率码流（100Hz～50kHz），每个码流都用一条载波发送。在OFDM中，采用快速傅里叶变换（FFT）将可用带宽分成数学上正交的许多小带宽。而频带的重构是由快速傅里叶反变换（IFFT）完成的。FFT和IFFT都是定义得很完善的算法，当大小为2的整数倍时，可被非常高效地实现。

OFDM系统的典型FFT大小是512、1024和2048，而较小的128和256也是可能的，可支持5MHz、10MHz和20MHz带宽。该技术的一个优异特性是易于改用其他带宽，即便整个可用带宽改变了，较小的带宽单元也可维持不变。例如：10MHz可分成1024个小频带；而5MHz可分成512个小频带。这些典型大小为10kHz的小频带被称为子载波，如图1-6所示。

OFDM弃用传统的用带通滤波器来分隔子载波频谱的方式，而改用跳频方式选用那些即便频谱混叠也能够保持正交的波形，这种正交性还可以从频域角度来解释：每个OFDM符号在其周期T内包括多个非零的子载波，因此其频域可以看作是周期为T的矩形脉冲的频谱与一组位于各个子载波频域上的δ函数的卷积。矩形脉冲的频谱幅值为sinc（fT）函数，这种函数的零点出现在频率为1/T整数倍的位置上，这种现象可以参见图1-7，图中给出了相互覆盖的各个子信道内经过矩形波形得到的符号的sinc函数频谱。在每个子载波频率最大值处，其他所有子信道的频谱值恰好为零。因此，在对OFDM符号进行解调的过程中，需要计算这些点所对应的每个子载波频率的最大值，所以可以从多个相互重叠的子信道符号中提取每一个子信道符号，而不会受到其他子信道的干扰。OFDM符号频谱实际上可以满足奈奎斯特准则，即多个子信道频谱之间不存在相互干扰。因此，这种一个子信道频谱出现最大值而其他子信道频谱为零点的特点可以避免载波间干扰（ICI）的出现。

因此，OFDM既可以当作调制技术，也可以当作复用技术。OFDM增强了抗频率选择性衰落和抗窄带干扰的能力。在单载波系统中，单个衰落或者干扰可能导致整条链路不可用，但在多载波系统中，只会有一小部分载波受影响。纠错码的应用可以帮助其恢复一些易错载波上的信息。像这样用并行数据传送和频分复用的思路早在20世纪60年代中期就被提出来了。

关于频带混叠的子信道方案，信息速率为a，并且每个信道之间距离也为aHz，这样可以避免使用高速均衡和抗突发噪声差错，同时可以充分利用信道带宽（节省了50%）。为了减少各个子信道间的干扰，我们希望各个载波间正交。这种“正交”表示的是载波的频率间精确的数学关系。如前所述，传统的频分复用的载波频率之间有一定的保护间隔，通过滤波器接收所需信息。在这样的接收机下，保护频带分隔不同载波频率，这样就使频谱的利用率降低。

OFDM不存在这个缺点，它允许各载波间频率互相混叠，采用了基于载波频率正交的FFT调制，由于各个载波的中心频点处没有其他载波的频谱分量，所以能够实现各个载波的正交。尽管还是频分复用，但已与过去的FDMA有了很大的不同：不再是通过很多带通滤波器来实现，而是直接在基带处理，这也是OFDM有别于其他系统的优点之一。

OFDM的接收机实际上是一组解调器，它将不同载波搬移至零频，然后在一个码元周期内积分，其他载波由于与所积分的信号正交，因此不会对这个积分结果产生影响。OFDM的高数据速率与子载波的数量有关，增加子载波数就能提高数据的传输速率。OFDM每个频带的调制方法可以不同，这就增加了系统的灵活性，大多数通信系统都能提供两种以上的业务来支持多个用户，OFDM适用于多用户的高灵活度、高利用率的通信系统。

OFDM技术尽管还是一种频分复用（FDM）技术，但已完全不同于过去的FDM技术。OFDM的接收机实际上是通过FFT实现的一组解调器。它将不同载波搬移至零频，然后在一个码元周期内积分，其他载波信号由于与所积分的信号正交，因此不会对信息的提取产生影响。OFDM的数据传输速率也与子载波的数量有关。OFDM系统的子载波可以自适应地根据信道的情况选择调制方式，并且能够实现在各种调制方式之间的切换。选择和切换的原则是频谱利用率和误码率之间的平衡选择。在通常的通信系统中，为了保持一定的可靠性，选择通过采用功率控制和自适应调制协调工作的技术。信道好的时候，发射功率不变，可以增强调制方式（如64QAM），或者在低调制（如QPSK）时降低发射功率。功率控制与自适应调制要取得平衡，也就是说，对于一个远端发射台，它有良好的信道，若发送功率保持不变，可使用较高的调制方案（如64QAM）；若功率可以减小，调制方案也相应降低，可使用QPSK。

OFDM有以下技术优点。

①在窄带带宽下也能够发出大量的数据。OFDM技术能同时分开至少1000个数字信号，而且在干扰的信号周围可以安全运行。

②OFDM技术能够持续不断地监控传输介质上通信特性的突然变化，由于通信路径传输数据的能力会随时间发生变化，所以OFDM能动态地与之相适应，并接通和切断相应的载波以保证持续地进行成功的通信。

③该技术可以自动检测到传输介质下哪一个特定的载波存在高的信号衰减或干扰脉冲，然后采取合适的调制措施来使指定频率下的载波成功通信。

④OFDM技术的最大优点是可对抗频率选择性衰落或窄带干扰。在单载波系统中，单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败；但在多载波系统中，仅仅有很小一部分载波会受到干扰，对这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错。

⑤可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时，只有落在频带凹陷处的子载波以及其携带的信息受影响，其他的子载波不会受损害，因此系统总的误码率要低得多。

⑥通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。OFDM技术本身已经利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。通过将各个信道联合编码，则可以提高系统性能。

⑦可以选用基于IFFT/FFT的OFDM实现方法。

⑧信道利用率很高，这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要；当子载波个数很大时，系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz（Baud即波特，1Baud=lbM（bit/s），其中M是信号的编码级数）。

虽然OFDM技术有上述优点，但是其信号调制机制也使得OFDM信号在传输过程中存在着一些劣势。

①对相位噪声和载波频偏十分敏感。这是OFDM技术的一个非常致命的缺点，整个OFDM系统对各个子载波之间的正交性要求格外严格，任何一点小的载波频偏都会破坏子载波之间的正交性，引起ICI；同样，相位噪声也会导致码元星座点的旋转、扩散，从而形成ICI。而单载波系统就没有这个问题，相位噪声和载波频偏仅仅是降低了接收到的信噪比（SNR），而不会引起信号之间的干扰。

②峰均比过大。OFDM信号由多个子载波信号组成，这些子载波信号由不同的调制符号独立调制。同传统的恒包络的调制方法相比，OFDM调制存在一个很高的峰值因子。因为OFDM信号是很多个小信号的总和，这些小信号的相位是由要传输的数据序列决定的。对某些数据，这些小信号可能同相，而在幅度上叠加在一起从而产生很大的瞬时峰值幅度。而峰均比过大，将会增加A/D和D/A的复杂性，而且会降低射频功率放大器的效率。同时，在发射端，放大器的最大输出功率就限制了信号的峰值，这会在OFDM频段内和相邻频段之间产生干扰。

2.MIMO

多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）技术在广义上是指使用多个相关或者不相关的发送天线或者接收天线的技术。在通信发射端安装多个发射天线，各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。它最初由无线电的发明者马可尼（Marconi）于1908年提出，通过在收发两端使用多个天线，可以抑制信道衰落，从而大幅度提高信道的容量、覆盖范围和频谱利用率。

MIMO技术被认为是智能天线技术的扩展，其充分利用了空间资源，拓展了传统香农（Shannon）理论的应用，它提供了阵列天线应用的新思路并更着重于空时联合处理。通过在接收端和发射端空时二维甚至空时三维的联合设计和优化的编码、调制，MIMO系统能极大地改善通信链路的容量和通信可靠性。传统智能天线（SA）系统中信号在向量信道中传输，而基于空时二维编码（STC）的MIMO系统中发射信号等效于在矩阵信道中传输。MIMO技术的一个鲜明特色就在于“它利用多径效应而不是试图对抗它”。MIMO技术将通常不利于无线通信的多径衰落转变为有利因素，充分利用了随机衰落和可能存在的多径传播来成倍地提高数据传输速率，这样MIMO技术能够在不增加带宽或总发送功率耗损的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。

MIMO技术通常分为空间分集、空间复用、波束赋形和空时编码4种技术类型。

（1）空间分集

MIMO技术的空间分集技术类似于传统的分集技术，主要是通过在信号发射端或接收端设置多根天线，达到同一信号通过多重路径传输的目的，其最大优点就是容易获得相对稳定的信号、可获得分集处理增益以及提高信噪比。如此的信号传输方式，可大大增强信号的传输质量，有效降低误码率。空间分集分为接收分集和发射分集。接收分集是多个天线接收来自多个信道的承载同一信息的多个独立的信号副本，由于信号不可能同时处于深陷落情况中，因此在任一时刻，接收方至少可以保证接收到一个强度足够大的信号副本，从而提高了接收信号的信噪比。发射分集是在发射端使用多个发射天线发射相同的信息，在接收端获得比单天线高的信噪比。

（2）空间复用（Spatial Multiplexing）

空间复用是通过在不同的天线上同时发射相互独立的信号来实现MIMO系统的高数据率以及高频谱利用率。发射的高速数据流被分成几个并行的低速数据流，在同一个频带从多个天线同时发射出去。由于多径传播，每个发射天线对于接收机产生不同的空间签名，接收机利用这些不同的签名分离出独立的数据流，最后再恢复成原始数据流，从而达到在相同的频率资源内获取更高数据速率的目的。

使用空间复用技术时，接收端必须进行复杂的解码处理。主要的解码算法有：迫零（ZF）算法，最小均方差（MMSE）算法，最大似然解码（MLD）算法，分层空时处理（BLAST，Bell Labs Layered Space-Time）算法。其中，BLAST算法是Bell实验室提出的一种有效的空时处理算法，已广泛应用于MIMO系统。BLAST算法分为D-BLAST算法和V-BLAST算法。D-BLAST算法中，原始数据被分为若干子数据流，每个子流独立进行编码，而且被循环分配到不同的发射天线。D-BLAST的好处是每个子流的数据都可以通过不同的空间路径到达接收端，从而提高了链路的可靠性，但其复杂度太大，难以实际使用。V-BLAST算法是对D-BLAST的改进算法。它不再对所有接收到的信号同时解码，而是先对最强信号进行解码，然后在接收信号中减去该最强信号，再对剩余信号中最强的信号进行解码，再次减去，如此循环，直到所有信号都被解出。2002年10月，世界上第一颗BLAST芯片在贝尔实验室问世，这标志着MIMO技术开始走向商用。

（3）波束赋形

系统通过多根天线产生一个具有指向性的波束，从而将信号、数据集中于将要传输的方向上，从而有效降低其他用户对信号的感染，以保证信号的良好质量。实现过程是通过对多根天线输出信号的相关性进行相位加权，使信号在某个方向上形成同相叠加（Constructive Interference），在其他方向上形成相位抵消（Destructive Interference），从而实现信号的增益。当系统发射端能够获取信道状态信息时（如TDD系统），系统会根据信道状态调整每根天线发射信号的相位数据一致，以保证在目标方向达到最大的增益；当系统发射端不知道信道状态时，可以采用随机波束赋形方法实现多用户分集。

（4）空时编码

空时编码是MIMO技术的基本性问题，其工作过程即是在发射端对数据流进行联合编码以减小由于信道衰落和噪声所导致的符号错误率。空时编码通过在发射端增加信号的冗余度，使信号在接收端获得分集增益。但空时编码方案不能提高数据率。空时编码主要分为空时格码和空时块码。

多用户MIMO技术在LTE系统中的应用可通过PU2RC方案和ZF方案来实现。

（1）PU2RC方案

PU2RC又可以称为每用户归一速率控制，由三星公司首次提出。PU2RC在LTE系统中应用的处理流程为：首先，通过信道估计得出其与信道之间的信道矩阵，并使接收端反馈，反馈原理即接收端对应预编码矢量的SNIR值，随后反馈出SNIR所对应的码本索引值；其次，基站收集反馈的SNIR码本索引值，并将其进行分组配对；最后，根据PU2RC方案的原理，对上述已经分组配对的用户进行筛选，其中筛选方法通常利用接收端MMSE准则来实现，并以此来降低多用户的分集增益现象。

（2）ZF方案

ZF（迫零）方案与PU2RC一样。首先，UE通过信道估计的方法估计出其与基站间的信道矩阵；其次，估计出的信道矩阵再通过SVD分解，从而得到信道的右奇异矩阵；最后，根据相关准则选择正确的预编码矢量U的同时确保其与右奇异矩阵第一列的相似性。至此，ZF方案并没有完成，接下来UE将U的索引值及其对应的CQI值传送给Node B。此时，Node B将收集多个上述UE传送的索引值和CQI值，同时按照相应的准则筛选用户并进行分组配对，以组成一个预编码矩阵，从而利用矩阵X构造ZF波束赋形矩阵。而ZF波束赋形矩阵则恰好能起到清除用户间干扰的作用。但是在实际操作中，并不能完全清除用户间干扰，因此为了确保用户间的干扰最小，一般采用MMSE准则来恢复自身数据、清除干扰。

3.链路自适应

链路自适应技术的核心是自适应调制编码（AMC）。LTE系统继承了HSPA的自适应编码方案，并引入更高阶的调制和更多的调制编码方案（MCS），从而能够更精细地匹配无线信道状况。同时LTE发送时间间隔（TTI）缩短到1ms，引入快速频域调度，能够在时间上对无线信道的变化做出快速响应。由于OFDM技术取消了小区内自干扰，所以LTE系统不再需要快速功率控制方案，下行采用由高层控制的慢速功率分配，上行采用自适应的发送功率控制，削弱了功率控制在链路自适应中的地位。由于引入了MIMO技术和智能天线技术，链路自适应的维度拓展到空间，引入了一些新的特性，比如MIMO发送模式选择和数字波束赋形与广播赋形模式切换等。

链路自适应广义上包含混合自动重传请求（HARQ）、MIMO传输模式自适应、外环链路自适应等广泛的技术。

（1）混合自动重传请求

无线通信系统中，由于无线信道的衰落特性，数据传输是不可靠的，为了保证端到端的QoS，无线通信系统的数据链路层通过一些数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。数据链路层最重要的协议之一就是差错控制协议。常见的差错控制方式有自动请求重传（ARQ）、前向纠错（FEC）和混合自动重传请求（HARQ）。其中HARQ采用FEC与ARQ相结合的方式，对少量差错予以纠正，超过FEC纠错能力的则利用重传的方法加以纠正。

HARQ技术根据合并方式的不同分为3类。第一类HARQ在3GPP R99规范中被采用，在该种方案中，数据被加以循环冗余校验（CRC）并用FEC编码，接收端FEC解码并用CRC校验数据的正确性。如果数据分组出错则将其丢弃并返回重传请求。这种方式在接收端不进行任何合并，直接译码。其余两类HARQ属于增量冗余（IR）机制。此类HARQ中，接受错误的数据分组不会被丢弃，而是与重传的信息合并之后再进行解码。第二类HARQ为全冗余方式的HARQ，即重传的数据块不包含系统的比特信息而是增加了其中的冗余部分，所以重传的数据块是不可以自解码的。在接收端将重传收到的数据块与已接收的数据块合并，编码速率会有所降低从而提高了编码增益。第三类HARQ为部分冗余方式的HARQ，它与第二类HARQ类似，接受错误的数据分组不会被丢弃，接收机将其存储起来与后续重传数据合并后进行解码。不同点在于重传的数据分组包含信息比特和校验比特两部分，所以重传的数据分组是可以自解码的，当然也可以与存储的数据分组合并后再解码。第三类HARQ又根据重传冗余版本的不同分为两种，一种是冗余版本均与第一次传输相同的Chase合并，另一种则是具有多个重传冗余版本的第三类HARQ。

3GPP LTE中的HARQ采用多通道停等机制，最大通道数为8，合并时采用Chase和IR两种机制。根据重传数据分组与首传数据分组的AMC是否相同来分类（分为自适应HARQ和非自适应HARQ），其中自适应HARQ能够根据每次重传时物理信道条件的不同选择不同的MCS，因而可以达到更好的性能。根据重传是否在固定的时隙上，又分为异步HARQ和同步HARQ。异步HARQ的重传数据分组要经过重新调度，在调度到的时隙和资源块上进行重传，所以重传HARQ通道号、资源块和调制编码方案需要由控制信令指示，具有调度结果自适应决定。数据链路层HARQ的基本功能为：下行链路采用自适应的异步HARQ；上行链路采用同步HARQ，可以采用自适应或者非自适应格式。

（2）MIMO传输模式自适应

3GPP标准中定义了几种不同的MIMO发送模式，可简单分为空间复用技术、空间分集技术以及波束赋形技术。空间复用技术以提高数据发送的有效性为目标，是保证LTE系统峰值吞吐量的关键技术，标准规定了闭环空间复用和开环空间复用两种空间复用方式，后者结合CDD技术，提供了对高移动性的支持。空间分集技术则以提高数据发送的可靠性为目标，是保证LTE覆盖范围的关键技术，标准中规定了SFBC（Space Frequency Block Code）作为空间分集的关键技术。另外，智能天线由于具有体积小以及增益高的特点，借鉴TD-SCDMA系统中的实用经验，被引入LTE系统。智能天线可以通过波束赋形提供空间分集增益，大大提高了系统的吞吐量。标准中规定了两种波束赋形传输方案，分别是单流波束赋形和双流波束赋形。LTE FDD系统中一般采用2阵元双极化天线，可以进行SFBC或者传统的空间复用传输。

（3）自适应调制编码（AMC）

AMC技术就是根据信道条件的变化，动态地选择适当的调制和编码方式（MCS）。在LTE系统中，传输时间间隔（TTI）为1ms，如此短的TTI能够更快速地响应信道条件变化，相对于高速分组接入（HSPA），LTE中的AMC对信道状况响应更为迅速。LTE系统中下行AMC的基本原理是用户设备（UE）根据小区专用参考信号（CRS），在特定的传输模式配置下，对数据传输的信道条件进行估计，以信道质量指示（CQI）的形式反馈给发射机，发射机在一定的性能指标下（比如误块率、吞吐量和中断概率等），根据反馈的CQI进行调制编码方式（MCS）选择，以匹配当前的无线信道环境进行数据发送。此外，由于MIMO模式的引入，LTE的AMC还包含了与发送数据流数相关的秩指示（RI）和MIMO预编码指示（PMI）等。在没有AMC的系统中，为了保证接收端的服务质量，MCS通常根据最差信道条件确定，这样会极大地牺牲系统效率，降低频谱资源利用率。

3GPP R99版本中的链路自适应技术主要以快速功率控制为核心，虽然能够达到与AMC类似的效果，但是存在远近效应和噪声提升效应等问题。此外，由于还是保持着恒定调制方式，用户的吞吐量提升仍然存在瓶颈。而AMC保持相对恒定的发射功率，利用不同的MCS来克服不同信道衰落的影响，避免了噪声提升效应等问题，因而在LTE系统中，下行以AMC作为链路自适应的核心。同时，由于LTE系统下行采用OFDM作为空中接口技术，在这样的多载波系统中应用AMC时还有需要考虑的问题，即是采用频率特定的AMC还是采用频率统一的AMC。频率特定的AMC可以对一个用户分配的不同资源块采用不同的MCS，使得发送能更好地适应频率选择性信道，理论上可以实现最大的系统容量。然而，此种做法需要用户对每个RB进行测量并计算一个CQI，然后反馈至eNode B侧，这样会增加系统的复杂度并带来较大的反馈开销。频率统一的AMC则在用户调度的频带内进行测量并计算一个CQI，对UE的要求较低，并且信令开销较小。3GPP组织对几种不同的AMC方案进行分析和评估后，认为在实际系统存在信道估计和反馈误差的条件下，采用频率统一AMC的方案性能最优。

（4）外环链路自适应（OLLA）

LTE系统中，AMC的核心是基于CQI的MCS选择方案，考虑到CQI计算的误差和反馈误差、信道的时变性以及CQI计算时刻到MCS应用时刻最少8个TTI的时延，实际系统中的CQI反馈是不精确和滞后的。为了对抗CQI的误差，提出了一种外环链路自适应（OLLA）方案，使用这种方法来稳定第一次传输的成功率，从而减小CQI误差引起的性能损失。其原理为根据每个用户数据分组第一次传输的HARQ反馈结果进行CQI调整，如果第一次传输的反馈为ACK，则下次传输时稍微提高用于确定CQI的SINR，反之，则降低SINR以降低CQI，最后达到降低MCS的目的。

（5）下行链路自适应流程

结合以上几种技术，LTE系统下行链路自适应的流程可以简单描述为：首先根据长时间统计信息和场景配置UE的传输模式，UE在对应模式下进行CQI、PMI和RI计算，并将计算结果反馈给eNode B，eNode B结合UE的HARQ进程反馈，利用OLLA对反馈的CQI进行调整，并根据调整后的CQI以及其他信息选择UE对应的MCS，然后按照MCS指示的调制方式和编码速率进行数据发送。

4.小区间干扰抑制

LTE采用正交频分多址接入（OFDMA）技术，将用户的信息承载在相互正交的不同的载波上。由于小区内用户使用的频率相互正交，所有的干扰均来自其他小区，这样可以大大提高小区中心用户的SINR，从而可以提供更高的数据速率和更好的服务质量。但是，对于小区边缘的用户，由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大，加之本身距离基站较远，其SINR相对较小，这就导致虽然整个小区的吞吐量较高，但小区边缘用户服务质量较差，吞吐量较低。因此，在LTE中，小区间干扰抑制技术非常重要。

为了解决LTE系统小区边缘干扰严重的问题，3GPP提出了多种解决方案，包括干扰随机化、干扰删除以及干扰协调技术。下面将对这几种解决方案进行介绍。

（1）干扰随机化

对于OFDMA的接入方式，来自外小区的干扰数目有限，但干扰强度较大，干扰源的变化也比较快、不易估计，于是采用数学统计的方法对干扰进行估计就成为一种比较简单可行的方法。干扰随机化不能降低干扰的能量，但能通过给干扰信号加扰的方式将干扰随机化为“白噪声”，从而抑制小区间干扰。干扰随机化的方法主要包括小区专属加扰和小区专属交织。

小区专属加扰，即在信道编码后对干扰信号随机加扰。如果没有加扰，UE的解码器不能区分接收到的信号是来自本小区还是来自其他小区，它既可能对本小区的信号进行解码，也可能对其他小区的信号进行解码，使得性能降低。小区专属加扰可以通过不同的扰码对不同小区的信息进行区分，让UE只针对有用信息进行解码，以降低干扰。加扰并不影响带宽，但是可以提高性能。

小区专属交织，即在信道编码后对传输信号进行不同方式的交织。小区专属交织的模式可以由伪随机数的方法产生，可用的交织模式数（交织种子）是由交织长度决定的，不同的交织长度对应不同的交织模式编号，UE端通过检查交织模式的编号决定使用何种交织模式。在空间距离较远的小区间，交织种子可以复用，类似于蜂窝系统中的频分复用。对于干扰的随机化而言，小区专属交织和小区专属加扰可以达到相同的系统性能。

干扰随机化利用干扰的统计特性对干扰进行抑制，存在较大误差。

（2）干扰删除

干扰删除可以将干扰小区的信号解调、解码，然后将来自该小区的干扰重构、删除。小区间干扰删除的实现方法主要有以下两种。一是利用在接收端的多天线空间抑制方法来进行干扰删除，相关的检测算法在MIMO的研究中已经被广泛采用；二是基于检测删除的方法。典型的如采用交织多址（IDMA）删除小区间的干扰，IDMA可以通过伪随机交织器产生不同的交织图案，并分配给不同的小区，接收机采用不同的交织图案解交织，即可将目标信号和干扰信号分别解出，然后在总的接收信号中减去干扰信号，进而有效地提高接收信号的信号干扰噪声比。

另外，在LTE的下行传输中，可以通过不同方式来获得干扰信号的信息。删除Node B间干扰时，可以通过检测UE端的干扰控制信号来获得干扰信号的信息；删除扇区间干扰时，Node B直接使用自己的控制信道向UE发送干扰信号的信息。接收机获取的干扰信号信息越多，干扰删除的性能越好。

干扰删除技术可以显著改善小区边缘的系统性能，获得较高的频谱效率，但是其对于带宽较小的业务（如VoIP）则不太适用，在OFDMA系统中实现也比较复杂，LTE系统中后续对其研究不多。

（3）干扰协调技术

干扰协调技术通过小区间的协调对一个小区的可用资源进行某种限制，以减少本小区对相邻小区的干扰，从而提高相邻小区在这些资源上的信噪比以及小区边缘的数据速率和覆盖。干扰协调/避免技术实现简单，可以应用于各种带宽的业务，并且对于干扰抑制有很好的效果，适合于OFDMA这种特定的接入方式。

干扰协调技术的核心思想在于采用频率复用技术，使得相邻小区之间的干扰信号源的距离尽可能远，从而抑制相邻小区的干扰，达到改善传输质量、提高吞吐量的效果。常见的频率复用有以下3种方式。

①部分频率复用。部分频率将处于小区中心和小区边缘的用户区别对待，对于小区中心的用户，由于其距离基站比较近，信道条件较好，且本身对其他小区的干扰不大，所以可以将其分配在频率复用因子为1的复用集上。而对于小区边缘的用户，其距离自身的服务基站较远，信道条件较差，但其对于其他小区处于相同频率的信号的干扰又较大，所以将其分配在频率复用因子为3的频率复用集上。

②软频率复用。软频率复用继承了部分频率复用的优点，同时采用动态的频率复用因子，比较明显地提高了频率的利用效率。在软频率复用中，所有的频段被分成两组子载波，一组称为主子载波，另外一组称为辅子载波。主子载波可以在小区的任何地方使用，而辅子载波则只能在小区中心被使用。不同小区之间的主子载波相互正交，在小区边缘有效地抑制了干扰；而辅子载波由于只在小区中心使用，相互之间干扰较小，可以使用相同的频率。

③增强的软频率复用。虽然软频率复用对于小区边缘干扰情况的抑制，以及子载波的灵活分配都已有了一定的考虑，但是其分配给不同小区的相互正交的主子载波仍然会带来一定程度的资源浪费，尤其是当小区边缘的业务量较大时，会出现小区之间的频率复用因子增高、频谱利用率下降等后果。增强的软频率复用方案继承了传统的软频率复用的思想，又在其基础上进行了改进，主要改进了在业务量变化时可能带来的资源浪费的问题。

上述3种方式中，部分频率复用最易操作，对子载波的使用限制严格，虽然对于干扰起到了很好的抑制作用却牺牲了灵活性和频谱效率。软频率复用可以适应不同的业务密度，在保证对干扰的控制的前提下，提高了频谱效率，但是却对基站调度器提出了更高的要求，要求基站调度器可以快速地对小区内的业务密度进行测量并计算当前合适的功率比。增强的软频率复用是软频率复用的改进模式，进一步提高频谱利用效率的同时增加了基站天线的复杂度以及调度器的计算量。因此，部分频率复用、软频率复用，以及增强的软频率复用，依次是用更高的基站硬件复杂度换取了无线传输中的频谱效率。