移動(dòng)通信系統(tǒng)中多點(diǎn)協(xié)作通信增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、在無線移動(dòng)通信系統(tǒng)中，使用多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)作通信，可以提高小區(qū)邊緣用戶的傳輸速率和質(zhì)量，擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍，提高傳輸?shù)目煽啃?。在移?dòng)通信系統(tǒng)中，受路徑衰落等因素的影響，位于小區(qū)邊緣的用戶，受到來自相鄰小區(qū)的干擾，用戶的接收端信干噪比嚴(yán)重惡化。在多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)中，可以通過基站之間的協(xié)作，進(jìn)行干擾消除和信號(hào)增強(qiáng)。在實(shí)際運(yùn)用的過程中，由于基站后臺(tái)鏈路的非理想性，很多在理論研究中的技術(shù)，應(yīng)進(jìn)一步考慮其在實(shí)際應(yīng)用中的增強(qiáng)型技術(shù)。
　　本文介紹

2、了多點(diǎn)協(xié)作通信技術(shù)的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了基于多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)的有限反饋技術(shù)、小區(qū)成簇技術(shù)以及干擾消除技術(shù)。通過理論研究和仿真驗(yàn)證，給出一些提高系統(tǒng)性能的有效方法。
　　本文首先研究了多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)中的有限反饋比特分配技術(shù)。在單小區(qū)系統(tǒng)中，每個(gè)用戶通過基站選擇算法選擇其服務(wù)基站。為了進(jìn)行預(yù)編碼設(shè)計(jì)等操作，基站需要獲知用戶的信道狀態(tài)信息，因而需要討論有限反饋技術(shù)。在多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)中，每個(gè)用戶除了服務(wù)基站外，還需要一個(gè)或多個(gè)協(xié)作基站

3、，來降低小區(qū)邊緣用戶受到的干擾。因而，使用多個(gè)基站為用戶提供服務(wù)時(shí)，用戶需要反饋的信道狀態(tài)信息量增多。考慮來自不同基站的信道的差異性，進(jìn)行有限反饋比特?cái)?shù)的分配可以有效地提高系統(tǒng)的總速率。進(jìn)一步考慮處于小區(qū)不同位置時(shí)，用戶所具有的物理特性不同，可以在用戶之間動(dòng)態(tài)地分配反饋比特?cái)?shù)，達(dá)到最小化系統(tǒng)總速率損失的目的。在有限反饋比特分配的過程中，通過將較多的反饋比特?cái)?shù)，分配給信道質(zhì)量較好的用戶可以提高系統(tǒng)的總速率。
　　本文針對(duì)多點(diǎn)協(xié)作通信

4、系統(tǒng)，研究了一種有效的小區(qū)成簇方案。在多基站協(xié)作通信系統(tǒng)中，基站之間除了需要交互信道狀態(tài)信息，有時(shí)還需要交互大量的數(shù)據(jù)信息。大量的數(shù)據(jù)交互要求系統(tǒng)的后臺(tái)鏈路滿足容量大、延遲低的特點(diǎn)。在理想的后臺(tái)鏈路支持下，多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)形成了一個(gè)分布式的網(wǎng)絡(luò)MIMO系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)MIMO系統(tǒng)的傳輸可類比于單小區(qū)MIMO系統(tǒng)的傳輸。為了降低多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)，對(duì)后臺(tái)鏈路的依賴性，本文給出了一種基于效用函數(shù)的小區(qū)成簇方案。在該方案中，基于總速率最大的原則，進(jìn)行

5、小區(qū)成簇選擇。
　　本文在多層多小區(qū)場(chǎng)景下，討論一種時(shí)域的干擾消除技術(shù)。為了應(yīng)對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)服務(wù)需求的急劇增長，在該系統(tǒng)中，除了部署宏蜂窩基站以外，在某些用戶密集度較高的區(qū)域或是宏蜂窩小區(qū)邊緣部署微蜂窩基站，微蜂窩基站是發(fā)射功率較小的基站，它們與宏蜂窩基站組成了多層多小區(qū)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（HetNets）。在HetNets中，通常采用小區(qū)區(qū)域擴(kuò)展（CRE, Cell Range Expansion）的方法進(jìn)行用戶負(fù)載的卸載（Off

6、loading）。擴(kuò)大空間和頻譜利用率的同時(shí)也會(huì)帶來負(fù)面影響，擴(kuò)展區(qū)域的用戶受到宏蜂窩基站的干擾較為嚴(yán)重。針對(duì)這一問題，在3GPP組織的R10版本中提出了（ABS，Almost Blanked Subframe）技術(shù)。本文基于eICIC的研究，提出了一種基站選擇方案，并對(duì)微蜂窩小區(qū)邊緣用戶進(jìn)行了時(shí)域的干擾消除，有效地提高了系統(tǒng)的平均速率和小區(qū)覆蓋率。
　　本文最后總結(jié)了主要的研究內(nèi)容和研究成果，給出了多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)在未來的研究方