協(xié)同多點傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、多輸入多輸出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)技術(shù)可以有效地提高系統(tǒng)峰值頻譜效率，已經(jīng)分別被長期演進(jìn)系統(tǒng)(Long Term Evolution，LTE)、后續(xù)長期演進(jìn)系統(tǒng)(Long Term Evolution-Advanced，LTE-A)和全球微波互聯(lián)接入系統(tǒng)(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMax)采用。在LTE系統(tǒng)中小區(qū)邊緣的頻譜效

2、率由于多小區(qū)的同頻干擾嚴(yán)重而得不到較大提升。為了解決LTE系統(tǒng)中的小區(qū)邊緣系統(tǒng)容量的瓶頸問題，在LTE-A系統(tǒng)中提出了協(xié)同多點傳輸技術(shù)(Coordinated Multi-point Transmission，CoMP)。CoMP技術(shù)利用多小區(qū)協(xié)同處理可以降低多小區(qū)同頻干擾，擴(kuò)大覆蓋的范圍并明顯提高小區(qū)邊緣用戶吞吐量和系統(tǒng)的總?cè)萘?。然而CoMP的主要問題是在反饋信息量、信令開銷及處理時延與性能之間的折中。最近CoMP系統(tǒng)中基于低反饋的預(yù)

3、編碼技術(shù)成為了研究的熱點。
　　本文針對協(xié)同多點傳輸關(guān)鍵技術(shù)，首先介紹了基本的概念、相關(guān)的背景知識以及聯(lián)合處理下的預(yù)編碼方案，然后分別針對上行CoMP和下行CoMP這兩種情況進(jìn)行詳細(xì)的描述并介紹了自己的研究工作。
　　第一章概述了本文工作的研究背景和現(xiàn)狀以及一些基本概念，并給出了本文的主要內(nèi)容框架圖。
　　第二章針對下行CoMP系統(tǒng)，詳細(xì)研究了四種聯(lián)合處理情況下的預(yù)編碼方案，即：全局預(yù)編碼、多播單頻網(wǎng)(Multicas

4、t Broadcast Single Frequency Network，MBSFN)預(yù)編碼、局部預(yù)編碼、加權(quán)的局部預(yù)編碼，并給出了初步的計算機(jī)仿真結(jié)果。最后詳細(xì)介紹了CoMP的反饋機(jī)制。
　　第三章首次提出了將上行多用戶配對技術(shù)應(yīng)用到CoMP系統(tǒng)中。首先介紹了上行CoMP系統(tǒng)以及多用戶配對的基本概念及背景；然后研究了現(xiàn)有的多用戶配對方案：隨機(jī)配對、正交配對、行列式配對等，并提出了一種新的多用戶配對算法，該算法同時考慮了系統(tǒng)容量以

5、及用戶間的正交性；最后通過計算機(jī)仿真分析和驗證了各個方案的特點和性能，在空間信道模型(Spatial Channel Model，SCM)信道條件下，其中當(dāng)待選用戶數(shù)為30個時，所提方案可獲得以容量為指標(biāo)的性能提升，較已有的行列式配對算法有20bps/Hz的提升。
　　第四章研究了下行CoMP系統(tǒng)中的兩類處理方式：聯(lián)合處理和協(xié)同波束賦形。針對聯(lián)合處理，主要研究了基于低反饋的迫零(Zero-forcing，ZF)預(yù)編碼算法以及提出的

6、低反饋下基于量化合并的信漏噪比(Signal-to-leakage-and-noise ration，SLNR)預(yù)編碼算法，所提算法將MIMO信道轉(zhuǎn)化為矢量信道，進(jìn)一步降低了反饋量，并給出了相關(guān)的仿真結(jié)果進(jìn)行驗證，在基站發(fā)射功率為46dBm時，所提算法和傳統(tǒng)的信漏噪比預(yù)編碼算法相比，系統(tǒng)容量上有約2.3bps/Hz的提升。針對協(xié)同波束賦形，提出了在多小區(qū)下基于信漏噪比的協(xié)同波束賦形算法并推導(dǎo)出了表達(dá)式，最后通過計算機(jī)仿真進(jìn)行分析，結(jié)果表